电厂中高压锅炉的补给水系统原理

王海燕

摘 要：由于高压机组对锅炉补给水的水质要求高，而本工程源水含盐量高，需要去除的离子浓度高，锅炉补给水处理采用反渗透预脱盐，在反渗透预脱盐后续两级混床系统。

关键词：锅炉补给水；反渗透；混床；分析

1、 前言

工程源水含盐量高，需要去除的离子浓度高，若仅采用常规的离子交换处理方式对源水进行锅炉补给水处理，则出水水质将无法满足高压机组对锅炉补给水的水质要求，且会造成离子交换器再生频繁，运行人员劳动强度大，酸、碱耗量过大，环境污染严重，因此需要对高压锅炉补水进行软化除盐，以满足工程需要。

2、 工程分析

该工程新建155 MW高压燃煤抽、凝汽式汽轮发电机组： 4×260t/h高压立式旋风炉，2×155MW抽汽、凝汽式汽轮发电机组。

本工程锅炉补给水取水为黄河水，由水厂澄清池后引入，现甲方提供的是未经水厂澄清池处理的黄河水质分析报告（仅一份，经校核，分析结果超出允许范围，请补充全年水质报告），从分析的结果来看，源水含盐量、硬度较高，水质较差。

3、 锅炉补给水处理系统的选择

（1）《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）第11.2.4条规定：“当原水溶解固形物大于700mg/L时，可采用反渗透等预除盐装置。”根据规程、规范要求和机、炉参数、水汽质量标准要求以及本工程的水源水质情况，锅炉补给水处理采用反渗预脱盐。

（2）采用反渗透设施进行预脱盐处理可以达到95%以上的脱盐率；采用两级混床对反渗透出水进行深度脱盐处理可满足高压机组锅炉补给水水质要求.总体系统为：反渗透预脱盐后续两级混床。

（3）反渗透系统运行良好的先决条件是必须做好系统进水的预处理，避免发生反渗透膜污堵等问题，其中重要的指标就是进水浊度必须小于1.0NTU，污泥密度指数必须小于5。相对于传统的预处理系统，超滤系统出水水质稳定、水质良好、基本不受原水水质波动的影响，能有效去除大分子有机物、胶体硅，降低水中的COD及细菌含量，悬浮物的去除率可达100%，胶体的去除率一般可达99%，微生物的去除率可达99%，而出水浊度一般均可小于0.3NTU，这就为反渗透系统的正常运行提供了可靠的保证。

（4）由于本水厂澄清池出水浊度在20NTU左右范围， 且水质可靠性不能保证，为有效降低悬浮物、杂质等对超滤系统的影响，本系统在超滤前段设置高效纤维过滤器，系统水源来自厂区工业水池。

（5）锅炉补给水总体系统为： 高效纤维过滤器+超滤+反渗透+一级混床+二级混床。

（6）上述系统可使锅炉补给水处理系统出水的水质如下：

硬度 ：≈0μmo1/L； 二氧化硅：≤20μg/L；电导率：≤0.2μs/㎝（25℃）

4、 锅炉补给水处理系统组成

（1）锅炉补给水处理主系统

锅炉补给水系统主设备连接及正常运行方式：厂区澄清水→高效纤维过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透升压泵→保安过滤器→反渗透高压泵→反渗透装置→中间水箱→一级混合离子交换器→二级混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房高压除氧器。

①超滤装置和反渗透装置的出力都考虑了运行中一组装置反洗或冲洗时系统正常出力的保证。

②过滤器设置反洗水泵及反洗水箱。反洗水箱水源来自反渗透装置排放的浓水，并在厂区为反洗水箱提供补充水源。

③空气压缩机冷却水、酸雾吸收器用水以及酸、碱贮存槽清洗水水源来自过滤器出水。

（2）锅炉预处理部分辅助设施

①生水加热器：适宜的温度（25±5℃）能提高超滤和反渗透装置对进水处理的效果。

②高效纤维过滤器加药系统：防止高效纤维过滤器进水浊度过大影响过滤器出水水质，在过滤器前设置絮凝剂加药装置。

③次氯酸钠加药系统：为防止有机物对超滤膜以及对反渗透膜的污染，设置了次氯酸钠加药系统。

④超滤装置的反冲洗系统：为保证超滤装置长期有效地工作，设置了超滤装置的反冲洗系统。采用超滤产水进行经常性超滤装置的反冲洗，并加周期性的冲击式加次氯酸钠，将有效去除超滤膜表面的污堵物，其膜通量恢复率基本上可达初始状态。

⑤反渗透设施的阻垢剂加药系统和还原剂加药系统：在反渗透装置的进口管道上，还设置了阻垢剂和还原剂加药点，对系统进行不间断地加药。其目的是为了在较高的水利用率情况下，防止反渗透浓水侧、特别是反渗透压力容器中的最后一、二根膜组件的浓水侧出现无机盐类的结垢，从而影响反渗透膜的性能。还原剂加药装置目的是为了去除进水中杀菌剂次氯酸钠的残留，防止残余氯对反渗透膜造成伤害。

⑥清洗系统：超滤设施和反渗透设施运行一段时间后，可能会在超滤膜或者反渗透膜表面产生各类污垢，致使膜性能下降，必须进行化学清洗来保证膜的透水量。

⑦反渗透设施的冲洗系统：当反渗透系统停机时，膜组件内部的水处于浓缩状态，在此水流静止的状态下，容易对膜组件产生污染。为此，设置反渗透设施的膜冲洗系统，可自动以优质除盐水冲洗膜表面，清除沉积物，有效地保证膜组件的寿命。

⑧压缩空气系统

化水压缩空气系统供超滤装置反吹、化水车间程控气源。

⑨酸、碱运输及再生系统

（a）酸、碱贮存槽：按15～30天的酸、碱用量贮存。

（b）卸酸泵、卸碱泵：汽车运输来的30%的浓酸、碱液，各经酸泵和碱泵将浓酸、碱分别打入高位酸、碱贮存槽。

（c）酸、碱计量箱、喷射器及再生水泵、酸雾吸收器：从高位酸、碱贮存槽自流到计量箱的酸、碱液，再经酸、碱喷射器分别打入一、二级混合离子交换器实施树脂再生。

（d）酸、碱废水的处理及排放：设置内衬环氧玻璃钢钢筋混凝土中和池一座，酸、碱再生废液等均排入其中。酸、碱再生废液经搅拌、中和至pH值6～9后，再经排污泵将废液排入厂区废水排水母管。

①其它

a.设置树脂贮存罐一台，以作树脂贮存用。

b.配置移动式滤料装卸槽一台，以供装卸填

5、 结论

电厂锅炉通常都是大型的锅炉，为了保证锅炉用水安全可靠，通常使用高纯度的水来进行工作。对高压锅炉补水进行软化除盐，是非要必要的工程措施。源水经过高效纤维过滤器+超滤+反渗透+一级混床+二级混床.处理后，可满足工程使用要求。（作者单位：上海民防建筑研究设计院有限公司江苏分公司）

参考文献：

[1] 《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000） 中国计划出版社

[2] 《火力发电厂化学设计技术规程》（DL/T 5068-1996） 中国计划出版社

[3] 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145-1999） 中国计划出版社