淺談工業(yè)鍋爐水汽循環(huán)水的補(bǔ)充

隨著國家提出了碳高峰、碳平均和目標(biāo)，以及如何通過節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，是企業(yè)發(fā)展的重要課題?；どa(chǎn)過程中鍋爐是能源轉(zhuǎn)化的主要設(shè)備之一，但鍋爐排污時(shí)一般存在約5%的能量損失1鍋爐排垢機(jī)理鍋爐補(bǔ)給水的上水水質(zhì)處理結(jié)果是影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一，上水水質(zhì)處理不合格，會引起鍋爐結(jié)垢、腐蝕等現(xiàn)象。因?yàn)樗|(zhì)差引發(fā)的結(jié)垢現(xiàn)象，易導(dǎo)致鍋爐的受熱面出現(xiàn)燒損、鼓包、開裂等現(xiàn)象。以上因素會降低鍋爐蒸汽品質(zhì)，造成鍋爐排污量大，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行能耗偏高。與目前節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展趨勢相背離，因此鍋爐運(yùn)行過程中，必須采取可靠的措施，對鍋爐上水水質(zhì)進(jìn)行有效處理。采用有效方法將水中對鍋爐有害的離子雜質(zhì)去除，確保上水水質(zhì)受控，避免上水水質(zhì)不合格對鍋爐運(yùn)行組件的損害，保證蒸汽品質(zhì)2反滲透水處理工藝流程對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜,當(dāng)把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃溶液（如鹽水）分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動，這一現(xiàn)象稱為滲透。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑的流動方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動，這一過程稱為反滲透。反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動，是一種在壓力驅(qū)動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法，已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中最普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。反滲透技術(shù)是目前成熟的一種脫鹽技術(shù)，也是市場應(yīng)用最廣泛、適用范圍最大的一種水處理工藝，能濾除水中的細(xì)菌、病毒、金屬離子、鹽類、農(nóng)藥及各種致癌物質(zhì)，其工作壓力低、產(chǎn)水量大、脫鹽率高，易于維護(hù)。反滲透技術(shù)作為膜滲透技術(shù)中最為先進(jìn)性的技術(shù)，有效地提高了鍋爐補(bǔ)給水的質(zhì)量，保證了鍋爐運(yùn)行的安全反滲透技術(shù)利用半透膜的選擇性，可以去除原水中鈣、鎂、鈉、鉀、鐵、錳、及碳酸根、硫酸根、氯、磷酸根等離子，從而提高鍋爐給水品質(zhì)，提供除鹽水供燃?xì)庹羝仩t使用。鍋爐給水用反滲透技術(shù)進(jìn)行凈化后，根據(jù)GB1576—2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》相關(guān)規(guī)定，凈化后水質(zhì)可滿足鍋爐給水的指標(biāo)要求，同時(shí)也可解決目前鍋爐水處理過程中氯離子排放問題。燃?xì)忮仩t上水使用反滲透技術(shù)，達(dá)到了除鹽、降低鍋爐排污率、節(jié)能的目的。3采用防腐技術(shù)在鍋爐上水系統(tǒng)中的應(yīng)用3.1鍋爐給水處理中國石化催化劑有限公司北京奧達(dá)分公司原使用離子交換樹脂裝置（鈉離子交換法）處理鍋爐給水，原水通過再生后的離子交換樹脂罐，利用離子交換樹脂的選擇性進(jìn)行吸附，原水中的鈣、鎂離子與樹脂中的鈉離子交換，從而降低鍋爐給水的硬度，提供軟化水供燃?xì)庹羝仩t使用。使用鈉離子交換法進(jìn)行鍋爐給水處理，離子交換樹脂需使用大量氯化鈉溶液進(jìn)行再生，再生過程中有含氯離子液體排放問題，影響外排水質(zhì)，給后續(xù)環(huán)保站運(yùn)行帶來較大壓力。同時(shí)，為維持鍋爐水質(zhì)達(dá)標(biāo)，需每天多次進(jìn)行鍋爐排污，造成大量熱水蒸汽混合物浪費(fèi)，影響能源利用效率。3.2級反滲透膜系統(tǒng)的工藝流程為解決鈉離子交換法處理鍋爐上水系統(tǒng)存在的環(huán)保及能源浪費(fèi)問題，使用雙級反滲透膜系統(tǒng)替代離子交換樹脂裝置，原水主要經(jīng)過機(jī)械過濾、活性炭過濾、兩次反滲透處理后供應(yīng)鍋爐上水，達(dá)到環(huán)保及節(jié)能的目的。雙級反滲透膜系統(tǒng)主要由機(jī)械過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器、反滲透裝置組成。3.2.1濾器設(shè)計(jì)機(jī)械過濾器是雙級反滲透膜系統(tǒng)的重要預(yù)處理設(shè)備，主要組成是介質(zhì)過濾器，采用石英砂和無煙煤作為濾料，其作用是濾除原水帶來的細(xì)小顆粒、懸浮物、膠體等雜質(zhì)，保證供水水質(zhì)滿足后續(xù)處理裝置的進(jìn)水水質(zhì)要求。經(jīng)介質(zhì)過濾器預(yù)處理后的出水水質(zhì)懸浮物質(zhì)量濃度小于5mg/L。3.2.2活性炭過濾活性炭過濾器內(nèi)裝活性炭填料，其主要作用是吸附余氯、有機(jī)物，以滿足反滲透膜的給水要求。活性炭過濾器的出水水質(zhì)可以達(dá)到余氯<0.1×103.2.3雙級反滲透膜系統(tǒng)保安過濾器的作用是截留原水夾帶的大于5μm的顆粒，以防止顆粒進(jìn)入雙級反滲透膜系統(tǒng)。這種顆粒經(jīng)高壓泵加速后可能擊穿反滲透膜組件，造成大量漏鹽的情況，同時(shí)劃傷高壓泵的葉輪。保安過濾器的作用是為反滲透膜及高壓泵等提供安全運(yùn)行環(huán)境3.2.4反滲透膜的更換采用雙級反滲透膜裝置進(jìn)行鍋爐上水處理。該裝置運(yùn)行期間，裝置自動產(chǎn)水沖洗；反滲透膜可靈活更換，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到反滲透膜的使用壽命更換即可。高壓泵和反滲透裝置組成反滲透系統(tǒng)；高壓泵的作用是將低壓水流增壓給反滲透膜提供良好的運(yùn)行條件，提高給水壓力，以克服進(jìn)水的滲透壓，達(dá)到滲出淡水的目的；反滲透裝置的核心部門是反滲透膜組件。雙級反滲透膜系統(tǒng)工藝流程見圖1。3.3增加低影響發(fā)電系統(tǒng)蒸汽用量鍋爐上水采用雙級反滲透膜裝置之后，鍋爐上水品質(zhì)明顯改善，鍋爐排污量由原大于10%降低到小于1%，鍋爐排污量下降明顯；鍋爐排污為汽水混合物（水和蒸汽比值估算為2∶1），焓值約1300kJ/kg，折合節(jié)約蒸汽5%，相對應(yīng)減少天然氣用量約5%。雙級反滲透膜裝置運(yùn)行過程中無新增污染物產(chǎn)生，裝置本身產(chǎn)生的排污水符合GB/T18920——2020《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》中綠化用水指標(biāo)要求，可用于綠化，提升了水資