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锅炉补给水设备概述

作者:成都洪拓来源:成都洪拓发布时间:2015-04-26

 

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根据锅炉额定蒸汽压力的不同,对锅炉补给水的品质要求也不同,常见的锅炉补给水处理工艺包括钠离子交换、反渗透+混床、反渗透+EDI、阴阳床+混床等。锅炉补给水水质的关键指标,包括硬度、PH值、硅、电阻率、全铁、溶解氧等,额定的蒸汽压力越高,要求越严格。其中,对硬度和硅的含量要求尤其严格,因为钙镁离子和硅都会导致严重的结垢,锅炉结垢后不仅浪费能源,而且可能导致爆炸。
我们公司生产的锅炉补给水设备特点:
我公司在纯水设备设计、生产、安装和调试方面有多年的从业经验,可根据用户的原水情况、现场情况、投资预算、设备自动化程度要求和最终产水品质要求等,为用户提供最佳的配置。
典型工艺流程介绍:
1.反渗透+混床工艺:
QQ图片20150427233020.png
2.双级反渗透+EDI工艺:
QQ图片20150427233027.png
典型业绩简介:
攀煤联合焦化有限公司
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项目简介:
本项目采用的工艺为:石英砂过滤器+超滤+阻垢剂添加装置+板式换热器+单级反渗透+混床+加氨装置。本项目产生量为150吨/小时,产水标准达到《GB_T 12145-1999_火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》。
备 注:
我公司在本项目的初期设计和最终实施时提出并实现了分段取水的方案,使客户可以根据不同工艺阶段,使用不同品质的纯水,避免了全部使用5MΩ.cm的纯水带来的浪费,使设备的运行成本降低了30%
工艺流程介绍
1.采用单级反渗透+混床,其流程如下:
原水→原水箱→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂添加装置/软水器→精密过滤器→一级反渗透→混床系统→精密过滤器→用水点
产水品质:电阻率≥5MΩ.cm
本工艺为传统工艺,因其初期投资低、运行稳定而被大量采用。当原水电导率≥2000μs/cm时,可增加一级反渗透,以便提高混床的进水品质。
2.采用双级反渗透+EDI,其流程如下:
原水→原水箱→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→阻垢剂添加装置/软水器→精密过滤器→一级反渗透机→PH调节→中间水箱→第二级反渗透→EDI给水箱→中间水泵→微孔过滤器→EDI系统→用水点
产水品质:电阻率≥15MΩ.cm
这是目前性价比最高的一种工艺,尤其是在电力锅炉补给水方面,目前应用的非常广泛,正在逐步替代混床工艺。
3.采用钠离子交换工艺,其流程如下:
原水→钠离子交换器
产水品质:硬度≤0.03mmol/l
本工艺主要适用于低压热水锅炉,可以采用反渗透+钠离子交换器的方式来降低钠离子交换器的再生频率和运行成本。
4. 采用离子交换方式,其流程如下:
原水→原水加压泵→多介质过滤器(选配)→阳树脂过滤床→阴树脂过滤床→阴阳树脂混床→微孔过滤器→用水点
产水品质:电阻率≥5MΩ.cm
本工艺为老工艺,现已基本淘汰,但是在原水电导率≤100μs/cm的项目中,仍有使用空间。
备    注:
1. 多介质过滤器部分可以用盘式过滤器/自清洗过滤器+超滤装置替换,以便节约设备占地空间,同时提高预处理产水品质,延长反渗透膜的使用寿命;
2. 由于锅炉补给水对PH值、溶解氧有严格的要求,故需追加加氨装置和除氧器。
四种纯水制备工艺优劣势比较:
目前制备锅炉补给水制备脱盐水的工艺基本上是以上四种,其余的工艺流程大都是在以上四种基本工艺流程的基础上进行不同组合搭配衍生而来。现将他们的优缺点分别列于下面:
1.采用单级/双级反渗透+混床工艺:
优点:初期投资少,故障发生率低,维修方便,维护费用低;
缺点:必须定期对树脂进行再生,操作难度较大。树脂再生消耗大量酸碱,导致运行成本高,且污染环境;
2.采用双级反渗透+EDI的工艺:
优点:水质稳定无波动,产水电阻率≥15MΩ.cm;全自动运行,可24小时不间断工作,综合运行成本低,无污染物排放;
缺点:初期投资相对较高。
这是目前制取脱盐水最经济、最环保的制备工艺,其产水高品质和工作稳定性已经在大量的实践中得到检验。
3. 采用钠离子交换工艺:
优点:初期投资小、运行成本低、维护便捷、维修成本低;
缺点:只能去除钙镁离子
我们公司生产的脱盐水设备特点:
我公司在纯水设备设计、生产、安装和调试方面有多年的从业经验,可根据用户的原水情况、现场情况、投资预算、设备自动化程度要求和最终产水品质要求等,为用户提供最佳的配置。
脱盐水系统关键部分介绍
1) 反渗透部分:此部分主要作用是去除水中绝大多数的盐类、有机物、胶体、细菌和病毒,反渗透部分产水品质通常可以达到电阻率≥0.5 MΩ.cm。
反渗透膜典型脱除率
溶质
分子量
脱除率 %
氟化钠 NaF
42
99
氰化钠 NaCN(pH11)
49
97
氯化钠 NaCl
58
99
二氧化硅 SiO2(50ppm)
60
98
碳酸氢钠 NaHCO3
84
99
硝酸钠NaNO3
85
97
氯化镁MgCl2
95
99
氯化钙 CaCl2
111
99
硫酸镁 MgSO4
120
>99
硫酸镍 NiSO4
155
>99
硫酸铜CuSO4
160
>99
甲醛 HCHO
30
35
甲醇
32
25
乙醇
46
70
异丙醇
60
90
尿素
60
70
乳酸 (pH2)
90
94
乳酸 (pH5)
90
99
葡萄糖
180
98
蔗糖
342
99
微量含氯杀虫剂
-
>99
备注:测定标准条件:溶质浓度2,000ppm,操作压力1.6MPa(225psi),溶液温度25oC(77oF),未标注溶液的pH=7。
2) 钠离子交换器:当含有硬度离子的原水通过交换器树脂层时,水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换,树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中,这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。随着交换过程的不断进行,树脂中Na+全部被置换达到饱和后就失去了交换功能,此时必须使用工业NaCl(无碘)溶液对树脂进行再生,将树脂吸附的Ca2+、Mg2+置换下来,树脂重新吸附了钠离子,恢复了软化交换能力。 
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3) EDI:又称连续电除盐技术,这一新技术可以代替传统的离子交换装置,生产出电阻率高达15MΩ·cm以上的脱盐水,并且产水品质稳定,无需酸碱再生,操作和维护简单;下图为EDI工作原理图:
图片15.jpg
下表是西门子Ionpure EDI模块的工作参数:
操作参数
回收率
90-95%
最大允许进水压力
7bar(100psi)
最高允许进水温度
45℃(113°F)
名义流量时的压降范围
1.4-2.1bar(20-30psi)
产水水质
产水电阻率
>16MΩ.cm
说明:实际性能可以用Ionpure的IP-Pro 设计软件确定
硅(SiO2)去除率
90-99%,取决于进水条件
氯化钠(NaCl)去除率
大于99.9%,最终含量<3ppb
4)混床系统:混床离子交换除盐,就是把阴阳离子交换树脂放在同一交换器中,运行前,先把它们分别再生成OH- 型和H+ 型,然后混合均匀。所以混床可以看作由许许多多阴阳树脂交错排列而组成的多级式复床。
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在混床中,由于运行时阴阳树脂是相互混匀的,所以其阴阳离子交换反应几乎是同时进行的。或者说,水中阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的。因此,经阳离子交换所产生的H+和经阴离子交换所产生的OH都不会累积起来,而是马上互相中和生成H2O。这就使交换反应进行得非常彻底,出水水质很好。混床中树脂失效后,应先将两种树脂分离,然后分别进行再生和清洗。再生清洗后,再将两种树脂混合均匀,又投入使用。