Umkehrosmose-Technologie (RO) in der Wasseraufbereitung von Kraftwerken
Chemischer Wasseraufbereitungsprozess eines Kraftwerks
Chemische Wasseraufbereitungsanlage des Kraftwerks I. Die Notwendigkeit der chemischen Wasseraufbereitung ergibt sich aus dem Qualitätsstandard der Wasserversorgung. Folgende Kesselspeisewasserqualitätsnormen gelten: Gesamthärte (umol/L), gelöster Sauerstoff (μg/L), elektrische Leitfähigkeit (us/cm), Kieselsäure (μg/L), PH (25 ℃ ℃), Kohlendioxid (μg/L) Standard ≤30
Eine schlechte Wasserqualität, insbesondere über den Standard hinausgehende Kalzium-, Magnesium-, Natrium- und Silikat-Ionen, führt zu folgenden Gefahren für die thermische Ausrüstung: 1. Verkalkung der thermischen Ausrüstung: Wenn die Wasserqualität in den Kessel oder einen anderen Wärmetauscher nach einiger Zeit schlecht ist Während des Betriebs kommt es bei Kontakt mit Wasser zu festen Anhaftungen auf der Heizfläche. Dieses Phänomen wird als Skalierung bezeichnet, und diese festen Anhaftungen werden als Skalierung bezeichnet. Da die Wärmeleitfähigkeit von Ablagerungen um ein Hundertfaches schlechter ist als die von Metall und diese Ablagerungen bei hoher Wärmebelastung leicht im Kesselrohr entstehen, ist die Ablagerung für den Kessel (oder Wärmetauscher) sehr schädlich. Dies kann dazu führen, dass die Temperatur der Metallrohrwand im Zunderteil zu hoch wird, die Metallfestigkeit abnimmt, so dass es unter der Einwirkung des Drucks im Rohr zu einer lokalen Verformung des Rohrs, einer Ausbeulung und sogar zu einer Ausbeulung kommt schwere Unfälle wie Rohrexplosion. Ablagerungen gefährden nicht nur den sicheren Betrieb, sondern verringern auch die Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken erheblich. Wenn sich beispielsweise im Economizer des Kessels eines Wärmekraftwerks 1 mm dicker Kesselstein befindet, ist der Brennstoffverbrauch 1,5 % bis 2,0 % höher als ursprünglich. Daher wird eine wirksame Verhinderung oder Reduzierung von Ablagerungen große wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen. Darüber hinaus ist die Wasserqualität des zirkulierenden Wassers schlecht und die Ablagerungen im Kondensator der Dampfturbine führen zu einer Verringerung des Vakuumgrades des Kondensators, wodurch der thermische Wirkungsgrad und die Leistung der Dampfturbine verringert werden. Die Verkalkung des Überhitzers führt dazu, dass die Dampftemperatur nicht den Auslegungswert erreicht, was die Wirtschaftlichkeit des gesamten thermischen Systems verringert. Nach der Verkalkung thermischer Anlagen müssen rechtzeitig Reinigungsarbeiten durchgeführt werden, die zu einer Abschaltung der Anlage und einer Reduzierung der jährlichen Nutzungsstunden der Anlage führen; Darüber hinaus sollen der Arbeitsaufwand und die Kosten für die Wartung erhöht werden.
2. Korrosion der thermischen Ausrüstung und ihres Systems: Das Metall der thermischen Ausrüstung in Kraftwerken kommt häufig mit Wasser in Kontakt. Wenn die Wasserqualität schlecht ist, führt dies zu Metallkorrosion, z. B. werden Wasserversorgungsleitungen, Kohlespeicher, Verdampfer, Heizgeräte, Überhitzer und Wärmetauscherrohre des Dampfturbinenkondensators aufgrund der schlechten Wasserqualität korrodiert. Korrosion verkürzt nicht nur die Lebensdauer der Anlagen selbst, sondern verursacht auch wirtschaftliche Verluste. Darüber hinaus wird das Korrosionsprodukt in das Wasser übertragen, wodurch sich die Verunreinigungen im Wasser erhöhen, wodurch sich der Ablagerungsprozess auf der Heizfläche mit hoher Wärmebelastung verschlimmert und die Ablagerungen die Ablagerungskorrosion des Ofenrohrs beschleunigen. Dieser Teufelskreis kann schnell zu Rohrbrüchen und anderen Unfällen führen.
3. Salzansammlung im Zirkulationsteil des Überhitzers und der Dampfturbine: Eine schlechte Wasserqualität führt auch dazu, dass sich der Dampf auflöst und Verunreinigungen (hauptsächlich Na+- und HSiO3--Ionen) mit sich bringt. Diese Verunreinigungen lagern sich im Zirkulationsteil des Dampfes ab, z Überhitzer und Dampfturbine nennt man dieses Phänomen Salzansammlung. Die Salzansammlung im Überhitzerrohr kann dazu führen, dass die Metallrohrwand überhitzt oder sogar platzt. Aufgrund der Salzansammlung wird das Ventil lose geschlossen und die Salzansammlung in der Dampfturbine verringert die Leistung und den Wirkungsgrad der Dampfturbine erheblich. Bereits eine geringe Salzansammlung erhöht den Widerstand der Dampfzirkulation deutlich, so dass die Leistung der Dampfturbine sinkt. Wenn die Salzansammlung in der Dampfturbine schwerwiegend ist, erhöht sich auch die Belastung des Drucklagers und es kommt zu einer Biegung des Abscheiders, was zu einer unfallbedingten Abschaltung führt.
Kurz gesagt, die hohe Härte des Wassers, was darauf hindeutet, dass der Gehalt an Kalzium- und Magnesiumionen groß ist, kann leicht dazu führen, dass sich im Kessel jede Heizfläche, Trommel- und Rohrwände verkalken und korrodieren, die Wärmeleitung leicht beeinträchtigt wird und schwere Kesselrohre verursacht werden Wenn Wasser platzt und Wasserverunreinigungen durch den Dampf zum Überhitzer und zur Dampfturbine transportiert werden, kommt es zu einer Salzansammlung im Dampfstromteil, was zu weiteren Schäden führt. Der PH-Wert ist ein Index zur Beurteilung des Säuregehalts und der Alkalität der Wasserqualität, PH-Wert = -10 g (Wasserstoffionenkonzentration in Lösung, Mol/L). Der Gehalt an H+ und OH- in reinem Wasser beträgt 1x10-7 mol/L, also ist der pH-Wert = 7. Wenn Säure in Wasser gelöst ist, wie z. B. Salzsäure HCl, steigt die H+-Konzentration. Je höher die H+-Konzentration, desto kleiner der PH-Wert. PH 7 ist alkalische Wasserqualität. Mit einem chemischen Verfahren (Ionenaustausch) behandeltes Wasser weist einen schwach alkalischen Wert auf (PH = 8,8–9,2). Schwach saures Wasser wirkt korrosiv auf Metalle; Die Verwendung von schwach alkalischem Wasser hat den Vorteil, dass die Stahl- und Kupferoberfläche passiviert wird, so dass sie nicht leicht korrodiert und die Bildung von Eisen- und Kupferablagerungen auf der Oberfläche des Kessels und des Wärmetauschers verhindert wird.
Der Prozess der Wasseraufbereitung
Der Wasseraufbereitungsprozess gliedert sich in zwei Hauptkomponenten: Der erste Teil ist der physikalische Wasserenthärtungsprozess, der zweite Teil ist der chemische Entsalzungsprozess. Physikalischer Prozess für enthärtetes Wasser: Rohwasser (auch Rohwasser genannt) aus dem Wasserversorgungsnetz der Anlage, durch Quarzsandfilter, Aktivkohlefilter, um feste Partikel und suspendierte Verunreinigungen im Rohwasser zu entfernen, sogenanntes geklärtes Wasser; Das geklärte Wasser wird dann durch eine Umkehrosmoseanlage entfernt, um die meisten Kalzium- und Magnesiumionen zu entfernen und zu enthärtetem Wasser zu werden. Chemischer Entsalzungsprozess: Das weiche Wasser durchläuft das Kohlenstoffentfernungsgerät, entfernt das Kohlendioxid im Wasser (genauer gesagt HC03-) und entfernt dann durch das Mischbett das restliche Kalzium, Magnesium, Natrium, Silikat und andere schädliche Ionen Im Wasser wird die Entsalzung, das heißt das Kesselversorgungswasser, im Entsalzungswassertank gespeichert und dann von der Entsalzungspumpe in den Entlüfter und schließlich durch die Förderpumpe in die Kesseltrommel geleitet.
Umkehrosmose-Technologie in der Wasseraufbereitung von Kraftwerken
Umkehrosmose bezieht sich hauptsächlich auf den Einsatz der Membrantrenntechnologie zur Wasseraufbereitung, die sich durch eine hohe Entsalzungsrate, gute Anwendbarkeit und Umweltschutz auszeichnet und in vielen Branchen weit verbreitet ist. Der Kern der Anwendung der Umkehrosmosetechnologie liegt in der Umkehrosmosemembran, die aus einer Art Polymermaterial besteht und über einen selektiven semipermeablen Film verfügt. Unter Einwirkung von Außendruck kann das Wasser in der Lösung mit einigen Komponenten ein selektives Permeationsphänomen bilden und dann den Zweck der Reinigung, Trennung und Konzentration verwirklichen. Durch den Einsatz der Umkehrosmosetechnologie bei der Wasseraufbereitung von Kraftwerken können bessere Ergebnisse erzielt und Wasserressourcen geschont und die Umwelt geschont werden. In diesem Artikel werden zunächst das Prinzip und die Eigenschaften der Umkehrosmose-Membrantechnologie dargelegt, dann die praktische Anwendung der Umkehrosmose-Technologie bei der Wasseraufbereitung in Kraftwerken analysiert und abschließend die Anwendungsaspekte erörtert, auf die sich die Umkehrosmose-Technologie konzentrieren sollte.
Prinzip der Umkehrosmose
Bei der Umkehrosmose wird ausreichend Druck verwendet, um das Lösungsmittel in der Lösung durch die Umkehrosmosemembran zu lassen und es dann abzutrennen. Die Richtung ist entgegengesetzt zur Richtung der Osmose. Zur Trennung, Reinigung und Konzentration der Lösung sollte ein höherer Druck verwendet werden als die Umkehrosmose-Methode. Da die Porengröße der Umkehrosmosemembran besonders klein ist, können mit ihrer Anwendung gelöste Salze und Kolloide, Bakterien, Viren und einige organische Stoffe im Wasser sehr gut entfernt werden. Das wichtigste Trennobjekt der Umkehrosmosemembran ist das Ion in der Lösung, und die effektive Entfernung von Salz im Wasser kann ohne den Einsatz chemischer Substanzen erreicht werden, und die Salzentfernungsrate kann mehr als 98 Prozent erreichen.
Eigenschaften der Umkehrosmose-Technologie
Die Umkehrosmose-Technologie ist die Anwendung des Prinzips der Umkehrosmose, um die Reinigung und Konzentration der Lösung zu erreichen. Sie weist die folgenden Eigenschaften auf: (1) Der Automatisierungsgrad der Umkehrosmose-Technologie beträgt höher und der dadurch erzeugte Energieverbrauch ist bei verschiedenen Verfahren geringer. Der Hauptgrund dafür ist, dass die treibende Kraft bei der Wasseraufbereitung der Wasserdruck ist. Bei Raumtemperatur und ohne Phasenwechsel kann die Trennung von Lösungsmittel und gelöstem Stoff bevorzugt werden, der Verlust an aktiven Komponenten ist sehr gering und es eignet sich sehr gut für die Trennung und Konzentration wärmeempfindlicher Substanzen. Im Vergleich zur Phasenwechseltrennmethode ist der Energieverbrauch geringer. ② Es sind keine Regenerationsmaßnahmen erforderlich, da der Behandlungsprozess eine physikalische Reaktion ist, keine chemischen Substanzen angewendet werden und das Produkt nicht kontaminiert wird. (3) Die Eigenschaften der Umkehrosmosemembran und ihre Stabilität bewirken, dass im Anwendungsprozess keine Phasenänderungen auftreten, er unter normalen Temperaturbedingungen durchgeführt wird und die Entfernungsrate von Verunreinigungen sehr hoch ist. (4) Umkehrosmoseanlagen können die Anwendung einer Vielzahl von Rohwasser realisieren, der Gesamtaufbau der Anlage ist relativ einfach und die Bedienung ist bequemer und hochgradig anpassungsfähig, der Verarbeitungsmaßstab weist eine gewisse Flexibilität auf und ob kontinuierlicher Betrieb oder intermittierender Betrieb sein kann. ⑤ Kann bessere wirtschaftliche Vorteile erzielen. Die Betriebskosten einer Umkehrosmoseanlage sind sehr gering und die Investition kann sich in kurzer Zeit amortisieren.
Praktische Anwendung der Umkehrosmose-Technologie in der Wasseraufbereitung von Kraftwerken
1.Recycling und Nutzung von zirkulierendem Kühlabwasser Das in Wärmekraftwerken verwendete zirkulierende Kühlwasser macht etwa 70 % des gesamten Wasserverbrauchs von Kraftwerken aus, daher hat sein Recycling und seine Nutzung eine sehr wichtige praktische Bedeutung, die zu begrenzten Einsparungen führen kann Wasservorräte. In den letzten Jahren sind die nationalen Anforderungen an den Umweltschutz sukzessive gestiegen und die Festlegung entsprechender Indikatoren für die Abwassereinleitung wird immer strenger, was zu einem deutlichen Anstieg der Kosten für Kraftwerke im Prozess der Abwasserbehandlung führt. Durch den Einsatz der Umkehrosmosetechnologie kann die Wiederverwendung von Abwasser realisiert werden. In Kombination mit dem tatsächlichen Betrieb verschiedener Geräte im Kraftwerk kann das durch Umkehrosmosetechnologie gewonnene Wasser als Ergänzungswasser des zirkulierenden Kühlwassers verwendet werden und zeichnet sich durch Sicherheit und Zuverlässigkeit aus. Durch den Einsatz der Umkehrosmose-Technologie konnte die Wasserqualität des Umlaufwassers deutlich verbessert, die Trübung stark reduziert und auch der Wasserzusatz deutlich reduziert werden. Gegenwärtig verursacht die Umkehrosmose-Technologie jedoch hohe Kosten für die Wasseraufbereitung, und die Kapitalinvestition ist deutlich höher als bei der Methode der Wasserreinigung aus natürlichen Gewässern. Da jedoch gleichzeitig Abwasser behandelt werden kann, können die Investitionen in die Umweltkosten reduziert werden, und die Wasserressourcen bilden auch eine gewisse Einsparung, sodass die Gesamtkosten offensichtlicher sind. Es wurde ein hohes Maß an Einheitlichkeit von wirtschaftlichem Nutzen, sozialem Nutzen und Nutzen für die Umwelt erreicht.
2. Abfallflüssigkeitsbehandlung beim Kesselbeizen Basierend auf der Untersuchung eines Simulationsexperiments zur Behandlung von Beizabfallflüssigkeit im Kraftwerk vergleicht und analysiert der Autor den Behandlungseffekt von Niederdruck-Verbundmembran, Celluloseacetatmembran und Meerwassermembran durch Umkehrung Osmosetechnologie und Zirkulationsmodus und kommt dann zu folgenden Schlussfolgerungen: Unter den drei Umkehrosmosemembranen weist die Meerwassermembran die beste Leistung auf. Daher eignet sich die Meerwassermembran am besten für die Umkehrosmosebehandlung von Kesselabsalzflüssigkeiten. Die Anwendung der Behandlung erfolgt über die Zirkulation. Durch den Einsatz der Umkehrosmose-Technologie bei der Behandlung von Kesselbeize-Abfällen in Kraftwerken können sehr gute Ergebnisse erzielt und das erwartete Ziel erreicht werden. Der beste Weg, mit der Abfallflüssigkeit der Zitronensäure im Kessel umzugehen, ist: Nachdem die Abfallflüssigkeit der Zitronensäure zunächst durch Umkehrosmose konzentriert wurde, kann sie entsorgt oder recycelt werden. Nach dem Entfernen des Eisens wird es sprühgetrocknet und anschließend wird die Rückgewinnung von Natriumcitratsalz realisiert. Die Anwendung der Aufbereitungstechnologie kann die Umweltverschmutzung, die durch die Säurewaschflüssigkeit im Kessel verursacht wird, gut beseitigen und hat sehr gute soziale und wirtschaftliche Vorteile. 3. Umfassende Abwasserbehandlung Die umfassende Abwasserbehandlung in Kraftwerken ist ein systematisches Projekt, das hauptsächlich zwei wichtige Teile umfasst: Abwasserrückgewinnung und -behandlung. Bei der Abwasseraufbereitung kommt die Umkehrosmose-Technologie zum Einsatz, bei der häusliches Abwasser, Kondenswasser, saures und alkalisches Abwasser sowie Spülwasser am Standort usw. zurückgewonnen werden. Ihr Mischwasser ist grundsätzlich säurehaltig. Nach der Behandlung mit schwacher Säure kann eine Umkehrosmosebehandlung durchgeführt werden, und die Wasserquelle nach dieser Behandlung kann direkt verwendet werden. Die Anwendung dieser Methode reduziert nicht nur den Wasserbedarf des elektrischen Feldes, sondern wirkt sich auch sehr positiv auf das Recycling der Wasserressourcen im Kraftwerk aus und ermöglicht dem Unternehmen eine nachhaltige Entwicklung.
Vorsichtsmaßnahmen für die Anwendung der Umkehrosmose-Technologie
Geräteauswahl Bei der Auswahl der Original-Umkehrosmosemembran sollten die Eigenschaften der Zulaufwasserqualität berücksichtigt werden. Wenn es bei der Abwasseraufbereitung eingesetzt wird, sollte die Anti-Verschmutzungsmembran verwendet werden, oder es sollten andere Maßnahmen zur Verschmutzungsbehandlung eingesetzt werden. Die ausgelegte Wassertemperatur hat großen Einfluss auf die Wasserausbeute. Die Wassermenge des Membranelements sollte so konfiguriert sein, dass die Wasserausbeute beim Betrieb in der vorgesehenen Umgebung mit der niedrigsten Wassertemperatur die vorgesehene Menge erreichen kann. Wenn ein herkömmliches UMKEHROSMOSE-WASSERBEHANDLUNGSGERÄT für den Einsatz konzipiert ist, sollte DER maximale Eingangsdruck für den anfänglichen Betrieb des UMKEHROSMOSE-Körpers weniger als 1,5 MPA betragen. Bei der Konstruktion und Anwendung des Umkehrosmosegeräts zur Meerwasserentsalzung beträgt der maximale Eingangsdruck, der beim anfänglichen Betrieb des Umkehrosmosekörpers entsteht, weniger als 6,9 MPA. Die für das Filterelement ausgelegte Filtrationsgeschwindigkeit sollte nicht zu groß sein. Bei längerem Normalbetrieb sollte der Austauschzyklus des Filters nicht länger als drei Monate betragen.
Leistungsparameter des Umkehrosmosegeräts im Betrieb
Gemäß der Analyse des herkömmlichen Problems der Umkehrosmose sollten die Betriebsparameter (Entsalzungsrate und Rückgewinnungsrate usw.) der in Betrieb befindlichen Umkehrosmoseanlage den Anforderungen des Vertrags entsprechen. Im Allgemeinen sollte die Entsalzungsrate im ersten Jahr mehr als 98 Prozent und die Rückgewinnungsrate mehr als 75 Prozent betragen. Die Wasserproduktion sollte unter bestimmten Wassertemperaturbedingungen den nationalen Standards entsprechen und der Ventilschalter sollte flexibler sein. Insgesamt ist die Elektrizitätswirtschaft die Basisindustrie, die qualitativ hochwertige elektrische Energie für das tägliche Leben der Menschen bereitstellt, was für die Verbesserung des Lebensstandards der Menschen und das Wirtschaftswachstum von großer praktischer Bedeutung ist. Der Einsatz der Umkehrosmose-Technologie bei der Wasseraufbereitung von Kraftwerken hat einen guten Effekt erzielt, nämlich die Reduzierung des Auftretens von Umweltverschmutzung, aber auch die Einsparung von Wasserressourcen. Die Umkehrosmose-Gerätetechnologie wird mit der tatsächlichen Situation der Kraftwerkswasseraufbereitung kombiniert, und dann werden die Materialkosten der Umkehrosmose-Technologie reduziert, die universelle Anwendung der Umkehrosmose-Technologie in Kraftwerken wird realisiert und die doppelte wirtschaftliche Ernte erzielt und der soziale Nutzen des Kraftwerks wird realisiert.