Tecnoloxía de osmose inversa (RO) no tratamento de augas das centrais eléctricas
30-10-2024
Tecnoloxía de osmose inversa (RO) no tratamento de augas das centrais eléctricas
Proceso de tratamento químico de augas nunha central eléctrica
Sistema de tratamento químico da auga da central eléctrica I. A necesidade do tratamento químico da auga dedúcese do estándar de calidade do abastecemento de auga. Os seguintes son os estándares de calidade da auga de alimentación da caldeira: dureza total (umol/L), osíxeno disolto (μg/L), condutividade eléctrica (us/cm), sílice (μg/L), pH (25 ℃), dióxido de carbono (μg/L) estándar ≤30
Unha mala calidade da auga, especialmente os ións de calcio, magnesio, sodio e silicato que superen o estándar, causará os seguintes perigos para os equipos térmicos: 1. Incrustación dos equipos térmicos: se a calidade da auga na caldeira ou noutro intercambiador de calor é deficiente, despois dun período de funcionamento, xeraranse algunhas adhesións sólidas na superficie de quecemento en contacto coa auga. Este fenómeno chámase incrustación e estas adhesións sólidas denomínanse incrustacións. Debido a que a condutividade térmica das incrustacións é centos de veces peor que a do metal, e estas incrustacións xéranse facilmente no tubo da caldeira con alta carga térmica, as incrustacións son moi prexudiciais para a caldeira (ou intercambiador de calor); Pode facer que a temperatura da parede do tubo metálico na parte das incrustacións sexa demasiado alta, facendo que a resistencia do metal diminúa, de xeito que baixo a acción da presión no tubo, haberá deformación local do tubo, abultamentos e incluso causar accidentes graves como explosións do tubo. A incrustación non só pon en perigo o funcionamento seguro, senón que tamén reduce en gran medida a economía das centrais eléctricas. Por exemplo, cando hai incrustacións de 1 mm de grosor no economizador da caldeira dunha central térmica, o consumo de combustible é entre un 1,5 % e un 2,0 % maior que o orixinal. Polo tanto, previr ou reducir eficazmente a incrustación producirá grandes beneficios económicos. Ademais, a calidade da auga circulante é deficiente e a incrustación no condensador da turbina de vapor levará á redución do grao de baleiro do condensador, o que reducirá a eficiencia térmica e o rendemento da turbina de vapor. A incrustación do sobrequentador fará que a temperatura do vapor non alcance o valor de deseño, o que reducirá a economía de todo o sistema térmico. Despois da incrustación do equipo térmico, débese realizar traballos de limpeza a tempo, o que apagará o equipo e reducirá as horas de utilización anuais do equipo; Ademais, debería aumentarse a carga de traballo e o custo do mantemento.
2. Corrosión dos equipos térmicos e o seu sistema: o metal dos equipos térmicos das centrais eléctricas adoita estar en contacto coa auga. Se a calidade da auga é deficiente, isto provocará corrosión dos metais, como a tubaxe de subministración de auga, o aforrador de carbón, o evaporador, o quentador, o sobrequentador e o tubo de intercambio de calor do condensador da turbina de vapor, que se corroerán debido á mala calidade da auga. A corrosión non só acurta a vida útil do propio equipo, senón que tamén causa perdas económicas. Ademais, o produto da corrosión transfírese á auga, o que aumenta as impurezas nela, agravando así o proceso de incrustación na superficie de quecemento con alta carga térmica, e a incrustación acelerará a corrosión por incrustación do tubo do forno. Este círculo vicioso pode levar rapidamente a roturas de tubos e outros accidentes.
3. Acumulación de sal na parte de circulación do sobrequentador e da turbina de vapor: unha mala calidade da auga tamén fará que o vapor se disolva e transporte impurezas (principalmente ións Na+ e HSiO3-) aumentando, estas impurezas depositaranse na parte de circulación do vapor, como no sobrequentador e na turbina de vapor; este fenómeno chámase acumulación de sal. A acumulación de sal no tubo do sobrequentador pode provocar que a parede metálica do tubo se sobrequente ou incluso rompa. A válvula pecharase de forma laxa debido á acumulación de sal, e a acumulación de sal na turbina de vapor reducirá en gran medida a saída e a eficiencia da turbina de vapor. Mesmo unha pequena cantidade de acumulación de sal aumentará significativamente a resistencia á circulación do vapor, de xeito que a saída da turbina de vapor diminuirá. Cando a acumulación de sal na turbina de vapor é grave, tamén aumentará a carga do rodamento de empuxe e dobrará o separador, o que provocará unha parada accidental.
En resumo, a alta dureza da auga de subministración indica que o contido de ións de calcio e magnesio é elevado, o que facilita a descamación e corrosión de cada superficie de quentamento da caldeira, do tambor e das paredes das tubaxes. A luz afecta á condución da calor, a auga pesada provoca a rotura dos tubos da caldeira e as impurezas da auga transportadas polo vapor ao sobrequentador e á turbina de vapor, o que provocará a acumulación de sal na parte do fluxo de vapor, causando máis danos. O valor do pH é un índice para xulgar a acidez e a alcalinidade da calidade da auga. O valor do pH = -10g (concentración de ións de hidróxeno en solución, mol/L). O contido de H+ e OH- na auga pura é de 1x10-7 mol/L, polo que o pH = 7. Se se disolve ácido en auga, como o ácido clorhídrico HCl, a concentración de H+ aumentará. Canto maior sexa a concentración de H+, menor será o valor do pH. Un pH 7 é a calidade da auga alcalina. A auga tratada por método químico (intercambio iónico) móstrase alcalina débil (pH = 8,8~9,2). A auga ácida débil é corrosiva para os metais. O uso de auga alcalina débil ten a vantaxe de pasivar a superficie do aceiro e do cobre, polo que non é doado corroerse e evita a formación de incrustacións de ferro e cobre na superficie da caldeira e do intercambiador de calor.
O proceso de tratamento da auga
O proceso de tratamento da auga divídese en dous compoñentes principais: a primeira parte é o proceso de abrandamento físico da auga e a segunda é o proceso de desalinización química. Proceso de auga abrandada física: a auga bruta (tamén coñecida como auga bruta) pásase da rede de subministración de auga da planta a través dun filtro de area de cuarzo e un filtro de carbón activado para eliminar as partículas sólidas e as impurezas en suspensión na auga bruta, o que se denomina auga clarificada. A auga clarificada elimínase mediante un dispositivo de osmose inversa para eliminar a maior parte dos ións de calcio e magnesio e converterse en auga abrandada. Proceso de desalinización química: a auga branda pásase por un dispositivo de eliminación de carbono para eliminar o dióxido de carbono da auga (que se di que é HC03-) e, a continuación, a través dun leito mesturado, elimina os ións residuais de calcio, magnesio, sodio, silicato e outros ións nocivos da auga, convértese en auga de desalinización, é dicir, a auga de subministración da caldeira almacénase no tanque de auga de desalinización e, a continuación, a bomba de desalinización introduce o desaireador e, finalmente, o tambor da caldeira a través da bomba de alimentación.
Tecnoloxía de osmose inversa no tratamento de augas das centrais eléctricas
A osmose inversa refírese principalmente ao uso da tecnoloxía de separación por membranas para tratar a auga, que ten as características de alta taxa de desalinización, forte aplicabilidade e protección ambiental, e foi amplamente utilizada en moitas industrias. O núcleo da aplicación da tecnoloxía de osmose inversa reside na membrana de osmose inversa, que está feita dun tipo de material polimérico e ten unha película semipermeable selectiva. Baixo a acción da presión externa, a auga na solución pode formar un fenómeno de permeación selectiva con algúns compoñentes, e despois realizar o propósito de purificación, separación e concentración. A aplicación da tecnoloxía de osmose inversa no tratamento de auga das centrais eléctricas pode obter mellores resultados e lograr o aforro de recursos hídricos e a protección ambiental. Este artigo establece primeiro o principio e as características da tecnoloxía de membranas de osmose inversa, despois analiza a aplicación práctica da tecnoloxía de osmose inversa no tratamento de auga das centrais eléctricas e, finalmente, trata os asuntos de aplicación para a atención da tecnoloxía de osmose inversa.
Principio da osmose inversa
A osmose inversa é o uso dunha presión suficiente para deixar que o solvente da solución pase a través da membrana de osmose inversa e logo se separe, na dirección oposta á dirección da osmose, debe usarse para separar, purificar e concentrar a solución cunha presión máis alta que o método de osmose inversa. Debido a que o tamaño dos poros da membrana de osmose inversa é particularmente pequeno, a súa aplicación pode ser moi boa para eliminar sales e coloides disoltos, bacterias, virus e algunha materia orgánica na auga. O obxecto de separación máis importante da membrana de osmose inversa é o ión na solución, e a eliminación efectiva do sal na auga pódese conseguir sen a aplicación de ningunha substancia química, e a taxa de eliminación de sal pode alcanzar máis do 98 por cento.
Características da tecnoloxía de osmose inversa
A tecnoloxía de osmose inversa é a aplicación do principio da osmose inversa para lograr a purificación e concentración da solución, ten as características de separación do gran ding, ten as seguintes características: (1) O grao de automatización que presenta a tecnoloxía de osmose inversa é maior e o consumo de enerxía xerado por ela é menor en varios métodos. A razón principal é que a forza motriz aplicada no proceso de tratamento da auga é a presión da auga. En condicións de temperatura ambiente e sen cambio de fase, pódese separar o solvente e o soluto, a perda de compoñentes activos é moi pequena e é moi axeitada para a separación e concentración de substancias sensibles á calor. En comparación co método de separación por cambio de fase, o consumo de enerxía é menor. ② Non hai necesidade de tomar medidas de rexeneración, porque o proceso de tratamento é unha reacción física, non se aplicará a substancias químicas, o produto non se contaminará. (3) As propiedades da membrana de osmose inversa e a súa estabilidade, no proceso de aplicación non aparecerán cambios de fase, lévase a cabo en condicións de temperatura normais e a taxa de eliminación de impurezas é moi alta. (4) Os equipos de osmose inversa poden aplicarse a unha variedade de auga bruta. A estrutura xeral do equipo é relativamente sinxela, o funcionamento é máis cómodo e altamente adaptable. A escala de procesamento ten unha certa flexibilidade e permite determinar se se pode operar en continuo ou intermitente. ⑤ Permite obter mellores beneficios económicos. O custo de funcionamento do sistema de osmose inversa é moi baixo e o investimento pódese recuperar nun curto período de tempo.
Aplicación práctica da tecnoloxía de osmose inversa no tratamento de augas en centrais eléctricas
1. Reciclaxe e utilización das augas residuais de refrixeración circulante A auga de refrixeración circulante utilizada nas centrais térmicas representa aproximadamente o 70 % do consumo total de auga das centrais, polo que a súa reciclaxe e utilización teñen unha importancia práctica moi importante, que pode permitir o aforro de recursos hídricos limitados. Nos últimos anos, os requisitos nacionais de protección ambiental están a aumentar gradualmente e o establecemento de indicadores relacionados coa descarga de augas residuais faise cada vez máis estrito, o que leva a un aumento significativo do custo das centrais eléctricas no proceso de tratamento de augas residuais. A aplicación da tecnoloxía de osmose inversa pode permitir a reutilización das augas residuais. En combinación co funcionamento real de varios equipos na central eléctrica, a auga obtida mediante a tecnoloxía de osmose inversa pódese utilizar na auga suplementaria da auga de refrixeración circulante e ten as características de seguridade e fiabilidade. Despois do uso da tecnoloxía de osmose inversa, a calidade da auga circulante mellorou significativamente, a turbidez reduciuse considerablemente e o suplemento de auga tamén se reduciu significativamente. Non obstante, na actualidade, a tecnoloxía de osmose inversa xerará un gran custo para o tratamento da auga, e o investimento de capital é significativamente maior que o método de purificación de auga a partir de masas de auga naturais. Non obstante, debido a que pode tratar as augas residuais ao mesmo tempo, pódese reducir o investimento en custos ambientais e os recursos hídricos tamén supoñen un certo aforro, polo que o custo global é máis obvio. Conseguíuse un alto grao de unidade de beneficios económicos, beneficios sociais e beneficios ambientais.
2. Tratamento de líquidos residuais do decapado de caldeiras Baseándose na investigación dun experimento de simulación sobre o tratamento de líquidos residuais de decapado na central eléctrica, o autor compara e analiza o efecto do tratamento da membrana composta de baixa presión, a membrana de acetato de celulosa e a membrana de auga de mar mediante o uso da tecnoloxía de osmose inversa e o modo de circulación, e logo obtén as seguintes conclusións: entre as tres membranas de osmose inversa, a membrana de auga de mar ten o mellor rendemento. Polo tanto, a máis axeitada para o tratamento por osmose inversa de líquidos residuais de decapado de caldeiras é a membrana de auga de mar, a aplicación do tratamento é a vía de circulación. Mediante a aplicación da tecnoloxía de osmose inversa no tratamento de líquidos residuais de decapado de caldeiras na central eléctrica, pódense conseguir moi bos resultados e alcanzar o obxectivo esperado. A mellor forma de xestionar o líquido residual de ácido cítrico na caldeira é: despois de que o líquido residual de ácido cítrico se concentre primeiro por osmose inversa, pódese descargar ou reciclar. Despois de eliminar o ferro, sécase por pulverización e logo realízase a recuperación da sal de citrato de sodio. A aplicación da tecnoloxía de tratamento pode resolver ben a contaminación ambiental causada polo líquido residual de lavado ácido na caldeira e ten moi bos beneficios sociais e económicos.3. Tratamento integral de augas residuais O tratamento integral de augas residuais nas centrais eléctricas é un proxecto sistemático que inclúe principalmente dúas partes importantes: a recuperación e o tratamento de augas residuais. A tecnoloxía de osmose inversa aplícase no proceso de tratamento de augas residuais e as augas residuais domésticas recuperadas, a auga condensada, a auga residual ácida e alcalina e a auga de lavado do sitio, etc. A súa auga mesturada é basicamente ácida. Despois do tratamento con ácido débil, pódese realizar un tratamento de osmose inversa e a fonte de auga despois deste tratamento pódese aplicar directamente á fonte de auga. A aplicación deste método non só reduce a demanda de auga do campo eléctrico, senón que tamén é moi beneficiosa para a reciclaxe dos recursos hídricos na central eléctrica e, polo tanto, permite que a empresa logre un desenvolvemento sostible.
Precaucións para a aplicación da tecnoloxía de osmose inversa
Selección do dispositivo Ao seleccionar a membrana de osmose inversa orixinal, débense ter en conta as características da calidade da auga de entrada. Cando se aplique no tratamento de augas residuais, débese usar a membrana anticontaminación ou outras medidas de tratamento da contaminación. A temperatura da auga deseñada ten unha grande influencia no rendemento da auga. A cantidade de auga do elemento da membrana debe configurarse para garantir que o rendemento da auga poida alcanzar a cantidade deseñada cando funcione no ambiente de temperatura de auga máis baixa deseñado. Cando se deseña un dispositivo de tratamento de AUGA DE OSMOSE INVERSA convencional para o seu uso, a presión máxima de entrada para o funcionamento inicial do corpo de osmose INVERSA debe ser inferior a 1,5 MPA. No deseño e aplicación do dispositivo de osmose inversa para a desalinización de auga de mar, a presión máxima de entrada presentada polo funcionamento inicial do corpo de osmose inversa é inferior a 6,9 MPA. A velocidade de filtración deseñada para o elemento filtrante non debe ser demasiado grande. Se pode estar en funcionamento normal durante moito tempo, o ciclo de substitución do filtro non debe ser superior a tres meses.
Parámetros de rendemento do dispositivo de osmose inversa durante o funcionamento
Segundo a análise do problema da osmose inversa convencional, os parámetros de funcionamento (taxa de desalinización e taxa de recuperación, etc.) da unidade de osmose inversa en funcionamento deben cumprir os requisitos do contrato. En xeral, a taxa de desalinización debe ser superior ao 98 por cento e a taxa de recuperación debe ser superior ao 75 por cento no primeiro ano. A produción de auga debe cumprir os estándares nacionais baixo certas condicións de temperatura da auga e o interruptor da válvula debe ser máis flexible. En xeral, a industria da enerxía eléctrica é a industria básica que proporciona enerxía eléctrica de alta calidade para a vida cotiá das persoas, o que ten unha gran importancia práctica para a mellora do nivel de vida das persoas e o crecemento económico. A aplicación da tecnoloxía de osmose inversa no tratamento de auga das centrais eléctricas tivo un bo efecto, é dicir, reducindo a aparición de contaminación ambiental, pero tamén conseguindo o aforro de recursos hídricos. A tecnoloxía do dispositivo de osmose inversa combínase coa situación real do tratamento de auga das centrais eléctricas, o que permite reducir o custo dos materiais aplicados mediante a tecnoloxía de osmose inversa, o que permite a aplicación universal da tecnoloxía de osmose inversa nas centrais eléctricas e a obtención dun dobre beneficio económico e social.