离子交换与膜技术在锅炉补给水制取上的联合应用

刘邦利 张亮(.哈尔滨电力职业技术学院动力系,黑龙江 哈尔滨 50030;.黑龙江电力科学研究院,黑龙江 哈尔滨 50030)

1 电厂锅炉补给水一期系统存在的问题

某300MW 机组的原补给水制取由预处理和离子交换除盐组成，离子交换是利用树脂的可交换特性进行除盐的技术[1]，原工艺中的机械过滤器及活性炭过滤器对悬浮物具有较好的去除效果，但对于溶固去除率极低，因此整套水处理系统的脱盐全部由离子交换系统完成，而实际运行的结果表明，一级除盐系统再生周期极短，造成运行期的水耗及药耗非常大。

2 技改方案说明

2.1 改造的基本情况

针对一期系统存在的问题，二期需拆除机械过滤器及活性炭过滤器，增设超滤及反渗透进行预脱盐，改造后的补给水工艺流程见图1。

超滤对悬浮物的去除效果非常好，可替代机械过滤器及活性过滤器，保证反渗透进水的要求，同时反渗透对原水进行预脱盐，减轻后续离子交换系统的脱盐负担[2]。因该电厂处于海边，淡水资源紧缺，为减少系统运行中的水耗，技改方案中将反渗透浓水进行回收，用于超滤反洗，减少超滤运行水耗，由水量平衡表可知，最终技改系统的回收率约为74%。

2.2 具体增加的工艺系统

(1)超滤系统 超滤系统(UF)是以中空纤维超滤膜为中心处理单元，配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等，形成一闭路连续操作系统。核心技术是以高抗污染性聚偏氟乙烯中空纤维膜为中心，加上特殊设计的高效自动控制水气两用清洗系统。与现有反洗和空气振荡清洗或两者交错间隔清洗方法相比，气水两用自清洗方法具有清洗效率高的特点，可以对中空纤维超滤膜实现不停机在线清洗，保证了水处理过程的高效、连续进行。

图1 改造后的补给水工艺流程图

(2)反渗透系统 反渗透系统主要去除水中溶解盐类，同时去除一些有机大分子，前阶段未去除的小颗粒等。反渗透系统设置了高、低压保护装置。系统设置一套化学清洗系统，每半年定期对反渗透系统进行清洗[3]，以恢复膜的通量。

2.3 技改后各项经济指标分析

(1)运行费用对比：原锅炉补给水吨水成本为4.47 元/吨，技改后锅炉补给水车间吨水运行费用为2.41 元/吨，技改后吨水运行费用节省2.07 元/吨；

(2)运行水耗对比：原锅炉补给水吨水水耗为0.38，技改后锅炉补给水车间吨水水耗为0.36，即技改后每产1 吨除盐水比技改前节省水耗为0.02 吨；

(3)再生周期对比：阴床周期制水量由原1306 吨提高至25868 吨，且混床的周期制水量由原43701 吨提高至316762 吨，较原系统极大减少运行人员的劳动强度。

3 结语

离子交换除盐和膜处理技术的联合应用，有效的延长了离子交换设备的运行周期，降低了酸碱耗，改造后锅炉补给水运行工艺较原工艺有较好的经济效益、社会效益及环境效益。

[1]刘邦利.单元系统阳床酸耗高分析及解决方法研究[J].河南科技,2014(03).

[2]续曙光,柳贤,刘忠洲.超滤膜污染和清洗方法的研究[J].环境化学,1998(04).

[3]刘昌胜,邬行彦,潘德维,林剑.膜的污染及其清洗[J].膜科学与技术,1996(02).