Technologie d'osmose inverse (RO) dans le traitement de l'eau des centrales électriques
Processus de traitement chimique de l’eau d’une centrale électrique
Système de traitement chimique de l'eau de la centrale électrique I. La nécessité d'un traitement chimique de l'eau ressort des normes de qualité de l'approvisionnement en eau. Voici les normes de qualité de l'eau d'alimentation des chaudières : Dureté totale (umol/L), oxygène dissous (μg/L), conductivité électrique (us/cm), silice (μg/L), PH (25 ℃ ℃), norme de dioxyde de carbone (μg/L) ≤30
Une mauvaise qualité de l'eau, en particulier les ions calcium, magnésium, sodium et silicate dépassant la norme, entraînera les risques suivants pour l'équipement thermique : 1.Tartrage de l'équipement thermique : si la qualité de l'eau dans la chaudière ou autre échangeur de chaleur est mauvaise, après une période de fonctionnement, des attaches solides seront générées sur la surface chauffante en contact avec l'eau. Ce phénomène est appelé mise à l'échelle, et ces attachements solides sont appelés échelle. Parce que la conductivité thermique du tartre est des centaines de fois pire que celle du métal, et que ce tartre est facilement généré dans le tube de la chaudière avec une charge thermique élevée, le tartre est donc très nocif pour la chaudière (ou l'échangeur de chaleur) ; Cela peut rendre la température de la paroi du tuyau métallique dans la partie calibrée trop élevée, entraîner une diminution de la résistance du métal, de sorte que sous l'action de la pression dans le tuyau, il y aura une déformation locale du tuyau, un renflement et même provoquer accidents graves tels qu'une explosion de tube. La mise à l’échelle met non seulement en danger la sécurité d’exploitation, mais réduit également considérablement l’économie des centrales électriques. Par exemple, lorsqu'il y a du tartre de 1 mm d'épaisseur dans l'économiseur de la chaudière d'une centrale thermique, la consommation de carburant est de 1,5 % à 2,0 % supérieure à celle d'origine. Par conséquent, prévenir ou réduire efficacement le tartre produira de grands avantages économiques. De plus, la qualité de l'eau en circulation est mauvaise et l'entartrage dans le condenseur de la turbine à vapeur entraînera une réduction du degré de vide du condenseur, réduisant ainsi l'efficacité thermique et le rendement de la turbine à vapeur. L'entartrage du surchauffeur empêchera la température de la vapeur d'atteindre la valeur de conception, ce qui réduira l'économie de l'ensemble du système thermique. Après détartrage des équipements thermiques, des travaux de nettoyage doivent être effectués à temps, ce qui arrêtera l'équipement et réduira les heures d'utilisation annuelles de l'équipement ; De plus, la charge de travail et les coûts de maintenance devraient être augmentés.
2. Corrosion des équipements thermiques et de leur système : le métal des équipements thermiques des centrales électriques est souvent en contact avec l'eau. Si la qualité de l'eau est mauvaise, cela provoquera une corrosion des métaux, tels que la canalisation d'alimentation en eau, l'économiseur de charbon, l'évaporateur, le chauffage, le surchauffeur et le tuyau d'échange thermique du condenseur de la turbine à vapeur, seront corrodés en raison de la mauvaise qualité de l'eau. La corrosion réduit non seulement la durée de vie de l'équipement lui-même, mais entraîne également des pertes économiques. De plus, le produit de corrosion est transféré dans l'eau, ce qui augmente les impuretés dans l'eau, aggravant ainsi le processus de tartre sur la surface chauffante à charge thermique élevée, et le tartre accélérera la corrosion calcaire du tube du four. Ce cercle vicieux peut rapidement conduire à des éclats de tubes et à d’autres accidents.
3. Accumulation de sel dans la partie circulation du surchauffeur et de la turbine à vapeur : une mauvaise qualité de l'eau entraînera également la dissolution de la vapeur et entraînera une augmentation des impuretés (principalement des ions Na+ et HSi03-), ces impuretés se déposeront dans la partie circulation de la vapeur, telles que surchauffeur et turbine à vapeur, ce phénomène est appelé accumulation de sel. L'accumulation de sel dans le tube du surchauffeur peut provoquer une surchauffe ou même un éclatement de la paroi du tube métallique. La vanne sera mal fermée en raison de l'accumulation de sel, et l'accumulation de sel dans la turbine à vapeur réduira considérablement le rendement et l'efficacité de la turbine à vapeur. Même une petite quantité d’accumulation de sel augmentera considérablement la résistance à la circulation de la vapeur, de sorte que le rendement de la turbine à vapeur diminuera. Lorsque l'accumulation de sel dans la turbine à vapeur est importante, elle augmente également la charge du palier de butée et plie le séparateur, entraînant un arrêt accidentel.
En bref, la dureté élevée de l'approvisionnement en eau, indiquant que la teneur en ions calcium et magnésium est grande, facile à provoquer la chaudière sur chaque surface de chauffage, le tartre et la corrosion des parois du tambour et du tuyau, la lumière affecte la conduction de la chaleur, la cause lourde du tube de la chaudière éclatement, les impuretés de l'eau transportées par la vapeur vers le surchauffeur et la turbine à vapeur, cela provoquera une accumulation de sel dans la partie d'écoulement de la vapeur, causant des dommages supplémentaires. La valeur du PH est un indice permettant de juger de l'acidité et de l'alcalinité de la qualité de l'eau, valeur du PH = -l0g (concentration en ions hydrogène dans la solution, mol/L). La teneur en H+ et OH- dans l’eau pure est de 1x10-7mol/L, donc le PH=7. Si l'acide est dissous dans l'eau, comme l'acide chlorhydrique HCI, la concentration H+ augmentera, plus la concentration H+ est élevée, plus la valeur du PH est faible, PH7 est qualité de l'eau alcaline. L'eau traitée par méthode chimique (échange d'ions) présente une faible alcalinité (PH = 8,8 ~ 9,2). L’eau faiblement acide est corrosive pour les métaux ; L'utilisation d'eau alcaline faible présente l'avantage de passiver la surface de l'acier et du cuivre, de sorte qu'elle ne soit pas facile à corroder et d'empêcher la formation de tartre de fer et de cuivre sur la surface de la chaudière et de l'échangeur de chaleur.
Le processus de traitement de l'eau
Le processus de traitement de l'eau est divisé en deux composants principaux, la première partie est le processus physique d'adoucissement de l'eau, la deuxième partie est le processus de dessalement chimique. Processus physique de l'eau adoucie : eau brute (également appelée eau brute) provenant du réseau d'approvisionnement en eau de l'usine, à travers un filtre à sable de quartz, un filtre à charbon actif pour éliminer les particules solides et les impuretés en suspension dans l'eau brute, appelée eau clarifiée ; L'eau clarifiée est ensuite éliminée par un appareil d'osmose inverse pour éliminer la plupart des ions calcium et magnésium et devenir de l'eau adoucie. Processus de dessalement chimique : l'eau douce à travers le dispositif d'élimination du carbone, élimine le dioxyde de carbone dans l'eau (strictement appelé HC03-), puis à travers le lit mélangé, élimine le calcium, le magnésium, le sodium, le silicate et d'autres ions nocifs résiduels. dans l'eau, devient le dessalement, c'est-à-dire l'eau d'alimentation de la chaudière, stockée dans le réservoir d'eau de dessalement, puis la pompe de dessalement dans le dégazeur, et enfin le tambour de la chaudière via la pompe d'alimentation.
Technologie d'osmose inverse dans le traitement de l'eau des centrales électriques
L'osmose inverse fait principalement référence à l'utilisation de la technologie de séparation par membrane pour traiter l'eau, qui présente les caractéristiques d'un taux de dessalement élevé, d'une forte applicabilité et d'une protection de l'environnement, et a été largement utilisée dans de nombreuses industries. Le cœur de l’application de la technologie d’osmose inverse réside dans la membrane d’osmose inverse, constituée d’une sorte de matériau polymère et dotée d’un film semi-perméable sélectif. Sous l'action d'une pression externe, l'eau dans la solution peut former un phénomène de perméation sélective avec certains composants, puis réaliser l'objectif de purification, de séparation et de concentration. L'application de la technologie d'osmose inverse dans le traitement de l'eau des centrales électriques peut obtenir de meilleurs résultats et réaliser des économies de ressources en eau et la protection de l'environnement. Cet article énonce tout d'abord le principe et les caractéristiques de la technologie des membranes d'osmose inverse, analyse ensuite l'application pratique de la technologie de l'osmose inverse dans le traitement de l'eau des centrales électriques et discute enfin des questions d'application qui méritent l'attention de la technologie de l'osmose inverse.
Principe de l'osmose inverse
L'osmose inverse consiste à utiliser une pression suffisante pour laisser le solvant dans la solution à travers la membrane d'osmose inverse, puis séparé, la direction est opposée à la direction de l'osmose, doit être utilisée pour séparer, purifier et concentrer la solution avec une pression plus élevée. que la méthode d'osmose inverse. Étant donné que la taille des pores de la membrane d'osmose inverse est particulièrement petite, son application peut être très efficace pour éliminer les sels et colloïdes dissous, les bactéries, les virus et certaines matières organiques présentes dans l'eau. L'objet de séparation le plus important de la membrane d'osmose inverse est l'ion dans la solution, et l'élimination efficace du sel dans l'eau peut être obtenue sans l'application de substances chimiques, et le taux d'élimination du sel peut atteindre plus de 98 pour cent.
Caractéristiques de la technologie d'osmose inverse
La technologie d'osmose inverse est l'application du principe de l'osmose inverse pour réaliser la purification et la concentration de la solution, elle présente les caractéristiques de séparation du grand ding, elle présente les caractéristiques suivantes : (1) Le degré d'automatisation présenté par la technologie d'osmose inverse est plus élevé et la consommation d'énergie générée par celui-ci est plus faible dans diverses méthodes. La raison principale est que la force motrice appliquée dans le processus de traitement de l’eau est la pression de l’eau. Dans des conditions de température ambiante et sans changement de phase, on peut séparer le solvant et le soluté, la perte de composants actifs est très faible et il est très approprié pour la séparation et la concentration de substances sensibles à la chaleur. Par rapport à la méthode de séparation par changement de phase, la consommation d’énergie est inférieure. ② Il n'est pas nécessaire de prendre des mesures de régénération, car le processus de traitement est une réaction physique, ne sera pas appliqué à des substances chimiques, le produit ne sera pas contaminé. (3) Les propriétés de la membrane d'osmose inverse et sa stabilité, dans le processus d'application n'apparaîtront pas de changements de phase, sont réalisées dans des conditions de température normales et le taux d'élimination des impuretés est très élevé. (4) L'équipement d'osmose inverse peut réaliser l'application d'une variété d'eau brute, la structure globale de l'équipement est relativement simple et le fonctionnement est plus pratique et hautement adaptable, l'échelle de traitement a une certaine flexibilité et qu'il s'agisse d'un fonctionnement continu ou un fonctionnement intermittent peut être. ⑤ Peut obtenir de meilleurs avantages économiques. Le coût de fonctionnement du système d’osmose inverse est très faible et l’investissement peut être récupéré en peu de temps.
Application pratique de la technologie de l'osmose inverse dans le traitement de l'eau des centrales électriques
1. Recyclage et utilisation des eaux usées de refroidissement en circulation L'eau de refroidissement en circulation utilisée dans les centrales thermiques représente environ 70 % de la consommation totale d'eau des centrales électriques, son recyclage et son utilisation ont donc une importance pratique très importante, ce qui permet de réaliser des économies limitées. ressources en eau. Ces dernières années, les exigences nationales en matière de protection de l'environnement ont progressivement augmenté et la définition d'indicateurs associés au rejet des eaux usées est devenue de plus en plus stricte, ce qui entraîne une augmentation significative du coût des centrales électriques en cours de traitement des eaux usées. L'application de la technologie d'osmose inverse peut réaliser la réutilisation des eaux usées. Combinée au fonctionnement réel de divers équipements de la centrale électrique, l'eau obtenue par la technologie d'osmose inverse peut être utilisée dans l'eau supplémentaire de l'eau de refroidissement en circulation et présente les caractéristiques de sécurité et de fiabilité. Après l'utilisation de la technologie d'osmose inverse, la qualité de l'eau en circulation a été considérablement améliorée, la turbidité a été considérablement réduite et l'apport d'eau a également été considérablement réduit. Cependant, à l'heure actuelle, la technologie de l'osmose inverse engendrera un coût important pour le traitement de l'eau, et l'investissement en capital est nettement supérieur à celui de la méthode de purification de l'eau à partir d'un plan d'eau naturel. Cependant, comme il peut traiter les eaux usées en même temps, l'investissement dans les coûts environnementaux peut être réduit et les ressources en eau constituent également une certaine économie, de sorte que le coût global est plus évident. Atteint un degré élevé d’unité des avantages économiques, des avantages sociaux et des avantages environnementaux.
2. Traitement des déchets liquides du décapage des chaudières Sur la base de la recherche d'une expérience de simulation sur le traitement des déchets liquides de décapage dans la centrale électrique, l'auteur compare et analyse l'effet de traitement de la membrane composite basse pression, de la membrane d'acétate de cellulose et de la membrane d'eau de mer en utilisant l'inverse. technologie d'osmose et mode de circulation, puis obtient les conclusions suivantes : parmi les trois membranes d'osmose inverse, la membrane d'eau de mer a les meilleures performances. Par conséquent, le plus approprié pour le traitement par osmose inverse des déchets liquides de décapage des chaudières est la membrane d’eau de mer, l’application du traitement est la voie de circulation. Grâce à l'application de la technologie de l'osmose inverse dans le traitement des déchets liquides de décapage des chaudières dans les centrales électriques, il est possible d'obtenir de très bons résultats et d'atteindre l'objectif attendu. La meilleure façon de traiter les déchets liquides d'acide citrique dans la chaudière est la suivante : une fois que les déchets liquides d'acide citrique ont été d'abord concentrés par osmose inverse, ils peuvent être évacués ou recyclés. Après avoir éliminé le fer, il est séché par pulvérisation, puis la récupération du sel de citrate de sodium est réalisée. L'application de la technologie de traitement peut bien résoudre la pollution environnementale causée par les déchets de lavage acide dans la chaudière et présente de très bons avantages sociaux et économiques. 3. Traitement complet des eaux usées Le traitement complet des eaux usées dans les centrales électriques est un projet systématique qui comprend principalement deux parties importantes : la récupération et le traitement des eaux usées. La technologie de l'osmose inverse est appliquée dans le processus de traitement des eaux usées, ainsi que dans les eaux usées domestiques récupérées, l'eau condensée, les eaux usées acides et alcalines et les eaux de rinçage des sites, etc. Leur eau mélangée est fondamentalement acide. Après le traitement à l'acide faible, il peut être réalisé un traitement par osmose inverse, et la source d'eau après ce traitement peut être directement appliquée. L'application de cette méthode réduit non seulement la demande en eau du champ électrique, mais est également très bénéfique pour le recyclage des ressources en eau dans la centrale électrique, permettant ainsi à l'entreprise de parvenir à un développement durable.
Précautions pour l'application de la technologie d'osmose inverse
Sélection de l'appareil Lors de la sélection de la membrane d'osmose inverse d'origine, les caractéristiques de la qualité de l'eau d'entrée doivent être prises en compte. Lorsqu'elle est appliquée dans le traitement des eaux usées, la membrane anti-pollution doit être utilisée ou d'autres mesures de traitement de la pollution doivent être utilisées. La température de l'eau conçue a une grande influence sur le débit d'eau. La quantité d'eau de l'élément membranaire doit être configurée pour garantir que le débit d'eau puisse atteindre la quantité conçue lors du fonctionnement dans l'environnement de température d'eau la plus basse conçue. Lorsqu'un appareil conventionnel de traitement de l'eau par osmose inverse est conçu pour être utilisé, la pression d'entrée maximale pour le fonctionnement initial du corps d'osmose inverse doit être inférieure à 1,5 MPA. Dans la conception et l'application du dispositif d'osmose inverse pour le dessalement de l'eau de mer, la pression d'entrée maximale présentée par le fonctionnement initial du corps d'osmose inverse est inférieure à 6,9 MPA. La vitesse de filtration conçue pour l'élément filtrant ne doit pas être trop élevée. S'il peut fonctionner normalement pendant une longue période, le cycle de remplacement du filtre ne doit pas dépasser trois mois.
Paramètres de performance du dispositif d'osmose inverse pendant le fonctionnement
Selon l'ANALYSE de la problématique OSMOse INVERSE conventionnelle, les paramètres de fonctionnement (taux de dessalement et taux de récupération, etc.) de l'unité d'OSMOse INVERSE en opération devraient répondre aux exigences du contrat. Généralement, le taux de dessalement doit être supérieur à 98 pour cent et le taux de récupération doit être supérieur à 75 pour cent au cours de la première année. La production d'eau doit répondre aux normes nationales dans certaines conditions de température de l'eau et le commutateur de vanne doit être plus flexible. Dans l'ensemble, l'industrie de l'énergie électrique est l'industrie de base qui fournit une énergie électrique de haute qualité pour la vie quotidienne de la population, ce qui revêt une grande importance pratique pour l'amélioration du niveau de vie de la population et la croissance économique. L'application de la technologie d'osmose inverse dans le traitement de l'eau des centrales électriques a eu un effet bénéfique, c'est-à-dire réduire l'apparition de pollution environnementale, mais également permettre d'économiser les ressources en eau. La technologie des dispositifs d'osmose inverse est combinée avec la situation réelle du traitement de l'eau des centrales électriques, puis le coût des matériaux appliqués par la technologie d'osmose inverse est réduit, l'application universelle de la technologie d'osmose inverse dans les centrales électriques est réalisée et la double récolte économique et les avantages sociaux de la centrale électrique sont réalisés.