Tecnologia d'osmosi inversa (RO) en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques
2024-10-30
Tecnologia d'osmosi inversa (RO) en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques
Procés de tractament químic d'aigua de la central elèctrica
Sistema de tractament químic d'aigua de la central elèctrica I. La necessitat del tractament químic d'aigua es desprèn de l'estàndard de qualitat del subministrament d'aigua. Els següents són els estàndards de qualitat de l'aigua d'alimentació de la caldera: duresa total (umol/L), oxigen dissolt (μg/L), conductivitat elèctrica (us/cm), sílice (μg/L), pH (25 ℃), diòxid de carboni (μg/L) estàndard ≤30
Una mala qualitat de l'aigua, especialment els ions de calci, magnesi, sodi i silicat que superen l'estàndard, causarà els següents perills per als equips tèrmics: 1. Incrustació dels equips tèrmics: si la qualitat de l'aigua a la caldera o a altres intercanviadors de calor és deficient, després d'un període de funcionament, es generaran algunes adhesions sòlides a la superfície de calefacció en contacte amb l'aigua. Aquest fenomen s'anomena incrustació, i aquestes adhesions sòlides s'anomenen incrustació. Com que la conductivitat tèrmica de l'incrustació és centenars de vegades pitjor que la del metall, i aquesta incrustació es genera fàcilment al tub de la caldera amb una càrrega tèrmica elevada, l'incrustació és molt perjudicial per a la caldera (o intercanviador de calor); Pot fer que la temperatura de la paret del tub metàl·lic a la part de l'incrustació sigui massa alta, fent que la resistència del metall disminueixi, de manera que sota l'acció de la pressió al tub, hi haurà deformació local del tub, inflament i fins i tot causar accidents greus com ara explosions del tub. L'incrustació no només posa en perill el funcionament segur, sinó que també redueix considerablement l'economia de les centrals elèctriques. Per exemple, quan hi ha incrustacions d'1 mm de gruix a l'economitzador de la caldera d'una central tèrmica, el consum de combustible és entre un 1,5% i un 2,0% més gran que l'original. Per tant, prevenir o reduir eficaçment les incrustacions produirà grans beneficis econòmics. A més, la qualitat de l'aigua circulant és deficient i les incrustacions al condensador de la turbina de vapor comportaran una reducció del grau de buit del condensador, reduint així l'eficiència tèrmica i el rendiment de la turbina de vapor. Les incrustacions del sobreescalfador faran que la temperatura del vapor no arribi al valor de disseny, cosa que reduirà l'economia de tot el sistema tèrmic. Després de les incrustacions dels equips tèrmics, cal dur a terme treballs de neteja a temps, cosa que aturarà l'equip i reduirà les hores d'utilització anuals de l'equip; a més, cal augmentar la càrrega de treball i el cost del manteniment.
2. Corrosió dels equips tèrmics i del seu sistema: el metall dels equips tèrmics de les centrals elèctriques sovint està en contacte amb l'aigua. Si la qualitat de l'aigua és deficient, es produirà corrosió metàl·lica, com ara la canonada de subministrament d'aigua, l'estalviador de carbó, l'evaporador, l'escalfador, el sobreescalfador i el tub d'intercanvi de calor del condensador de la turbina de vapor, que es corroiran a causa de la mala qualitat de l'aigua. La corrosió no només escurça la vida útil de l'equip en si, sinó que també provoca pèrdues econòmiques. A més, el producte de corrosió es transfereix a l'aigua, cosa que augmenta les impureses de l'aigua, agreujant així el procés d'incrustació a la superfície d'escalfament amb una càrrega tèrmica elevada, i l'incrustació accelerarà la corrosió de l'incrustació del tub del forn. Aquest cercle viciós pot provocar ràpidament esclats de tubs i altres accidents.
3. Acumulació de sal a la part de circulació del sobreescalfador i la turbina de vapor: una mala qualitat de l'aigua també farà que el vapor es dissolgui i augmenti les impureses (principalment ions Na+ i HSiO3-), que es dipositaran a la part de circulació del vapor, com ara el sobreescalfador i la turbina de vapor. Aquest fenomen s'anomena acumulació de sal. L'acumulació de sal al tub del sobreescalfador pot fer que la paret metàl·lica del tub es sobreescalfi o fins i tot esclati. La vàlvula es tancarà de manera laxa a causa de l'acumulació de sal, i l'acumulació de sal a la turbina de vapor reduirà considerablement la producció i l'eficiència de la turbina de vapor. Fins i tot una petita quantitat d'acumulació de sal augmentarà significativament la resistència de la circulació del vapor, de manera que la producció de la turbina de vapor disminuirà. Quan l'acumulació de sal a la turbina de vapor és important, també augmentarà la càrrega del coixinet d'empenta i doblegarà el separador, cosa que provocarà una aturada accidental.
En resum, l'alta duresa del subministrament d'aigua indica que el contingut d'ions de calci i magnesi és elevat, cosa que facilita la descamació i la corrosió de cada superfície d'escalfament de la caldera, del tambor i de les parets de les canonades. La llum afecta la conducció de calor, la força provoca l'esclat del tub de la caldera i les impureses de l'aigua transportades pel vapor al sobreescalfador i a la turbina de vapor, cosa que provocarà l'acumulació de sal a la part del flux de vapor, causant més danys. El valor del pH és un índex per jutjar l'acidesa i l'alcalinitat de la qualitat de l'aigua. El valor del pH és = -10g (concentració d'ions d'hidrogen en solució, mol/L). El contingut d'H+ i OH- en aigua pura és d'1x10-7 mol/L, de manera que el pH és de 7. Si l'àcid es dissol en aigua, com ara l'àcid clorhídric HCl, la concentració d'H+ augmentarà. Com més gran sigui la concentració d'H+, més petit serà el valor del pH. Un pH 7 és la qualitat de l'aigua alcalina. L'aigua tractada amb mètode químic (intercanvi iònic) mostra una alcalinitat feble (pH = 8,8~9,2). L'aigua feblement àcida és corrosiva per als metalls; l'ús d'aigua feblement alcalina té l'avantatge de passivar la superfície de l'acer i el coure, de manera que no és fàcil de corroir i evita que es formin incrustacions de ferro i coure a la superfície de la caldera i l'intercanviador de calor.
El procés de tractament de l'aigua
El procés de tractament d'aigua es divideix en dos components principals: la primera part és el procés físic de suavització de l'aigua i la segona part és el procés de dessalinització química. Procés físic d'aigua suavitzada: aigua crua (també coneguda com a aigua crua) de la xarxa de subministrament d'aigua de la planta, a través d'un filtre de sorra de quars i un filtre de carbó activat per eliminar les partícules sòlides i les impureses en suspensió de l'aigua crua, anomenada aigua clarificada; l'aigua clarificada s'elimina mitjançant un dispositiu d'osmosi inversa per eliminar la majoria dels ions de calci i magnesi i convertir-se en aigua suavitzada. Procés de dessalinització química: l'aigua tova a través del dispositiu d'eliminació de carboni, elimina el diòxid de carboni de l'aigua (estrictament anomenat HC03-), i després a través del llit mixt, elimina els ions residuals de calci, magnesi, sodi, silicat i altres ions nocius de l'aigua, es converteix en la dessalinització, és a dir, l'aigua de subministrament de la caldera, s'emmagatzema al dipòsit d'aigua de dessalinització i després la bomba de dessalinització entra al desairejador i, finalment, al tambor de la caldera a través de la bomba d'alimentació.
Tecnologia d'osmosi inversa en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques
L'osmosi inversa es refereix principalment a l'ús de la tecnologia de separació per membranes per tractar l'aigua, que té les característiques d'una alta taxa de dessalinització, una forta aplicabilitat i protecció ambiental, i s'ha utilitzat àmpliament en moltes indústries. El nucli de l'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa rau en la membrana d'osmosi inversa, que està feta d'un tipus de material polimèric i té una pel·lícula semipermeable selectiva. Sota l'acció de la pressió externa, l'aigua de la solució pot formar un fenomen de permeació selectiva amb alguns components, i després aconseguir el propòsit de purificació, separació i concentració. L'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques pot obtenir millors resultats i aconseguir l'estalvi de recursos hídrics i la protecció ambiental. Aquest article estableix primer el principi i les característiques de la tecnologia de membrana d'osmosi inversa, després analitza l'aplicació pràctica de la tecnologia d'osmosi inversa en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques i finalment discuteix els assumptes d'aplicació que cal tenir en compte de la tecnologia d'osmosi inversa.
Principi de l'osmosi inversa
L'osmosi inversa és l'ús d'una pressió suficient per deixar que el dissolvent de la solució passi a través de la membrana d'osmosi inversa i després se separi, en direcció oposada a la direcció de l'osmosi, s'ha d'utilitzar per separar, purificar i concentrar la solució amb una pressió més alta que el mètode d'osmosi inversa. Com que la mida dels porus de la membrana d'osmosi inversa és particularment petita, la seva aplicació pot ser molt bona per eliminar sals i col·loides dissolts, bacteris, virus i alguna matèria orgànica a l'aigua. L'objecte de separació més important de la membrana d'osmosi inversa és l'ió de la solució, i l'eliminació efectiva de la sal a l'aigua es pot aconseguir sense l'aplicació de cap substància química, i la taxa d'eliminació de sal pot arribar a més del 98%.
Característiques de la tecnologia d'osmosi inversa
La tecnologia d'osmosi inversa és l'aplicació del principi de l'osmosi inversa per aconseguir la purificació i concentració de la solució, té les característiques de separació del gran ding, té les següents característiques: (1) El grau d'automatització que presenta la tecnologia d'osmosi inversa és més alt i el consum d'energia que genera és més baix en diversos mètodes. La raó principal és que la força motriu aplicada en el procés de tractament de l'aigua és la pressió de l'aigua. En condicions de temperatura ambient i sense canvi de fase, es pot separar el dissolvent i el solut, la pèrdua de components actius és molt petita i és molt adequada per a la separació i concentració de substàncies sensibles a la calor. En comparació amb el mètode de separació per canvi de fase, el consum d'energia és més baix. ② No cal prendre mesures de regeneració, ja que el procés de tractament és una reacció física, no s'aplicarà a substàncies químiques i el producte no es contaminarà. (3) Les propietats de la membrana d'osmosi inversa i la seva estabilitat, en el procés d'aplicació no apareixeran canvis de fase, es duu a terme en condicions de temperatura normals i la taxa d'eliminació d'impureses és molt alta. (4) Els equips d'osmosi inversa poden aplicar una varietat d'aigua bruta, l'estructura general de l'equip és relativament senzilla i el funcionament és més convenient i altament adaptable, l'escala de processament té una certa flexibilitat i pot ser un funcionament continu o intermitent. ⑤ Pot aconseguir millors beneficis econòmics. El cost de funcionament del sistema d'osmosi inversa és molt baix i la inversió es pot recuperar en poc temps.
Aplicació pràctica de la tecnologia d'osmosi inversa en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques
1. Reciclatge i utilització de les aigües residuals de refrigeració circulants L'aigua de refrigeració circulant utilitzada a les centrals tèrmiques representa aproximadament el 70% del consum total d'aigua de les centrals elèctriques, per la qual cosa el seu reciclatge i utilització tenen una importància pràctica molt important, que pot permetre estalviar recursos hídrics limitats. En els darrers anys, els requisits nacionals de protecció del medi ambient han anat augmentant gradualment i l'establiment d'indicadors relacionats amb l'abocament d'aigües residuals és cada cop més estricte, cosa que comporta un augment significatiu del cost de les centrals elèctriques en el procés de tractament d'aigües residuals. L'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa pot permetre la reutilització de les aigües residuals. Combinada amb el funcionament real de diversos equips de la central elèctrica, l'aigua obtinguda mitjançant la tecnologia d'osmosi inversa es pot utilitzar en l'aigua suplementària de l'aigua de refrigeració circulant i té les característiques de seguretat i fiabilitat. Després de l'ús de la tecnologia d'osmosi inversa, la qualitat de l'aigua circulant ha millorat significativament, la terbolesa s'ha reduït considerablement i el suplement d'aigua també s'ha reduït significativament. No obstant això, actualment, la tecnologia d'osmosi inversa generarà un cost elevat per al tractament de l'aigua, i la inversió de capital és significativament més gran que el mètode de purificació d'aigua a partir de masses d'aigua naturals. Tanmateix, com que pot tractar les aigües residuals alhora, es pot reduir la inversió en costos ambientals i els recursos hídrics també generen un cert estalvi, de manera que el cost global és més evident. S'ha aconseguit un alt grau d'unitat de beneficis econòmics, beneficis socials i beneficis ambientals.
2. Tractament de líquids residuals del decapatge de calderes Basant-se en la investigació d'un experiment de simulació sobre el tractament de líquids residuals de decapatge a la central elèctrica, l'autor compara i analitza l'efecte del tractament de la membrana composta de baixa pressió, la membrana d'acetat de cel·lulosa i la membrana d'aigua de mar mitjançant la tecnologia d'osmosi inversa i el mode de circulació, i després obté les següents conclusions: entre les tres membranes d'osmosi inversa, la membrana d'aigua de mar té el millor rendiment. Per tant, la més adequada per al tractament d'osmosi inversa de líquids residuals de decapatge de calderes és la membrana d'aigua de mar, l'aplicació del tractament és la via de circulació. Mitjançant l'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa en el tractament de líquids residuals de decapatge de calderes a la central elèctrica, es poden aconseguir molt bons resultats i assolir l'objectiu esperat. La millor manera de tractar el líquid residual d'àcid cítric a la caldera és: després que el líquid residual d'àcid cítric es concentri primer per osmosi inversa, es pot descarregar o reciclar. Després d'eliminar el ferro, s'asseca per polvorització i després es realitza la recuperació de la sal de citrat de sodi. L'aplicació de la tecnologia de tractament pot resoldre bé la contaminació ambiental causada pel líquid residual de rentat àcid a la caldera i té molt bons beneficis socials i econòmics.3. Tractament integral de les aigües residuals El tractament integral de les aigües residuals a les centrals elèctriques és un projecte sistemàtic, que inclou principalment dues parts importants: la recuperació i el tractament de les aigües residuals. La tecnologia d'osmosi inversa s'aplica en el procés de tractament de les aigües residuals, i les aigües residuals domèstiques recuperades, l'aigua condensada, les aigües residuals àcides i alcalines i l'aigua de rentat del lloc, etc. La seva aigua barrejada és bàsicament àcida. Després del tractament amb àcid feble, es pot realitzar un tractament d'osmosi inversa i la font d'aigua després d'aquest tractament es pot aplicar directament. L'aplicació d'aquest mètode no només redueix la demanda d'aigua del camp elèctric, sinó que també és molt beneficiosa per al reciclatge dels recursos hídrics a la central elèctrica i permet a l'empresa aconseguir un desenvolupament sostenible.
Precaucions per a l'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa
Selecció del dispositiu Quan seleccioneu la membrana d'osmosi inversa original, cal tenir en compte les característiques de la qualitat de l'aigua d'entrada. Quan s'aplica al tractament d'aigües residuals, s'ha d'utilitzar la membrana anticontaminació o s'han d'utilitzar altres mesures de tractament de la contaminació. La temperatura de l'aigua dissenyada té una gran influència en el rendiment de l'aigua. La quantitat d'aigua de l'element de membrana s'ha de configurar per garantir que el rendiment d'aigua pugui assolir la quantitat dissenyada quan funcioni en l'entorn de temperatura d'aigua més baixa dissenyat. Quan es dissenya un dispositiu convencional de tractament d'AIGUA D'OSMOSI INVERSA per al seu ús, la pressió màxima d'entrada per al funcionament inicial del cos d'osmosi INVERSA ha de ser inferior a 1,5 MPA. En el disseny i l'aplicació del dispositiu d'osmosi inversa per a la dessalinització d'aigua de mar, la pressió màxima d'entrada presentada pel funcionament inicial del cos d'osmosi inversa és inferior a 6,9 MPA. La velocitat de filtració dissenyada per a l'element filtrant no ha de ser massa gran. Si pot estar en funcionament normal durant molt de temps, el cicle de substitució del filtre no ha de ser superior a tres mesos.
Paràmetres de rendiment del dispositiu d'osmosi inversa durant el funcionament
Segons l'anàlisi del problema de l'OSMOSI INVERSA convencional, els paràmetres de funcionament (taxa de dessalinització i taxa de recuperació, etc.) de la unitat d'OSMOSI INVERSA en funcionament han de complir els requisits del contracte. En general, la taxa de dessalinització ha de ser superior al 98 per cent i la taxa de recuperació ha de ser superior al 75 per cent durant el primer any. La producció d'aigua ha de complir els estàndards nacionals sota certes condicions de temperatura de l'aigua, i l'interruptor de la vàlvula ha de ser més flexible. En general, la indústria de l'energia elèctrica és la indústria bàsica que proporciona energia elèctrica d'alta qualitat per a la vida quotidiana de les persones, cosa que té una gran importància pràctica per a la millora del nivell de vida de les persones i el creixement econòmic. L'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa en el tractament d'aigua de les centrals elèctriques ha tingut un bon efecte, és a dir, reduint l'ocurrència de contaminació ambiental, però també aconseguint l'estalvi de recursos hídrics. La tecnologia del dispositiu d'osmosi inversa es combina amb la situació real del tractament d'aigua de les centrals elèctriques, i així es redueix el cost dels materials aplicats per la tecnologia d'osmosi inversa, es realitza l'aplicació universal de la tecnologia d'osmosi inversa a les centrals elèctriques i es realitza la doble collita de beneficis econòmics i socials de la central elèctrica.