Teknologi Reverse Osmosis (RO) Dalam Pengolahan Air Pembangkit Listrik
Proses pengolahan air kimia pembangkit listrik
Sistem pengolahan air kimia pembangkit listrik I. Perlunya pengolahan air kimia dilihat dari baku mutu penyediaan air. Berikut baku mutu air umpan boiler: Kesadahan total (umol/L), oksigen terlarut (μg/L), konduktivitas listrik (us/cm), silika (μg/L), PH (25 ℃ ℃), standar karbon dioksida (μg/L) ≤30
Kualitas air yang buruk, terutama ion kalsium, magnesium, natrium dan silikat yang melebihi standar, akan menyebabkan bahaya berikut pada peralatan termal: 1. Kerak pada peralatan termal: jika kualitas air yang masuk ke boiler atau penukar panas lainnya buruk, setelah jangka waktu tertentu selama pengoperasian, beberapa benda padat akan terbentuk pada permukaan pemanas yang bersentuhan dengan air. Fenomena ini disebut penskalaan, dan keterikatan yang kokoh ini disebut skala. Karena konduktivitas termal kerak ratusan kali lebih buruk daripada logam, dan kerak ini mudah dihasilkan di dalam tabung ketel dengan beban panas tinggi, sehingga kerak sangat berbahaya bagi ketel (atau penukar panas); Hal ini dapat membuat temperatur dinding pipa logam pada bagian kerak menjadi terlalu tinggi, menyebabkan kekuatan logam menurun, sehingga akibat tekanan pada pipa akan terjadi deformasi lokal pada pipa, tonjolan, bahkan menyebabkan kecelakaan serius seperti ledakan tabung. Penskalaan tidak hanya membahayakan pengoperasian yang aman, namun juga sangat mengurangi keekonomian pembangkit listrik. Misalnya, jika terdapat kerak setebal 1 mm di economizer boiler pembangkit listrik termal, konsumsi bahan bakarnya 1,5%~2,0% lebih banyak dari aslinya. Oleh karena itu, mencegah atau mengurangi penskalaan secara efektif akan menghasilkan manfaat ekonomi yang besar. Selain itu, kualitas air dari air yang bersirkulasi buruk, dan kerak pada kondensor turbin uap akan menyebabkan penurunan derajat vakum kondensor, sehingga mengurangi efisiensi termal dan keluaran turbin uap. Keskalaan superheater akan membuat suhu uap tidak mencapai nilai desain, yang akan mengurangi keekonomian seluruh sistem termal. Setelah penskalaan peralatan termal, pekerjaan pembersihan harus dilakukan tepat waktu, yang akan mematikan peralatan dan mengurangi jam penggunaan tahunan peralatan; Selain itu, beban kerja dan biaya pemeliharaan harus ditingkatkan.
2. Korosi peralatan termal dan sistemnya: logam peralatan termal di pembangkit listrik sering bersentuhan dengan air. Jika kualitas air buruk maka akan menyebabkan korosi pada logam, seperti pipa penyedia air, penyimpan batubara, evaporator, heater, superheater dan pipa penukar panas kondensor turbin uap, akan terkorosi karena kualitas air yang buruk. Korosi tidak hanya memperpendek masa pakai peralatan itu sendiri, tetapi juga menyebabkan kerugian ekonomi. Selain itu, produk korosi dipindahkan ke dalam air, yang meningkatkan pengotor di dalam air, sehingga memperparah proses kerak pada permukaan pemanas dengan beban panas tinggi, dan kerak tersebut akan mempercepat korosi kerak pada tabung tungku. Lingkaran setan ini dapat dengan cepat menyebabkan tabung pecah dan kecelakaan lainnya.
3. Penumpukan garam pada bagian sirkulasi superheater dan turbin uap: kualitas air yang buruk juga akan membuat uap larut dan membawa pengotor (terutama ion Na+ dan HSi03-) meningkat, pengotor tersebut akan mengendap di bagian sirkulasi uap, seperti superheater dan turbin uap, fenomena ini disebut akumulasi garam. Akumulasi garam pada tabung superheater dapat menyebabkan dinding tabung logam menjadi terlalu panas atau bahkan pecah. Katup akan tertutup rapat karena penumpukan garam, dan penumpukan garam di turbin uap akan sangat mengurangi keluaran dan efisiensi turbin uap. Akumulasi garam dalam jumlah kecil sekalipun akan meningkatkan hambatan sirkulasi uap secara signifikan, sehingga keluaran turbin uap akan menurun. Jika akumulasi garam pada turbin uap parah, hal ini juga akan menambah beban bantalan dorong dan membengkokkan separator, sehingga mengakibatkan kecelakaan.
Singkatnya, tingginya kesadahan pasokan air, menunjukkan bahwa kandungan ion kalsium dan magnesiumnya besar, mudah menyebabkan boiler setiap permukaan memanas, dinding drum dan pipa terkelupas dan terkorosi, ringan mempengaruhi konduksi panas, menyebabkan berat tabung boiler meledak, kotoran air terbawa uap ke superheater dan turbin uap, akan menyebabkan penumpukan garam di bagian aliran uap sehingga menyebabkan kerusakan lebih lanjut. Nilai PH adalah indeks untuk menilai keasaman dan alkalinitas kualitas air, nilai PH =-l0g(konsentrasi ion hidrogen dalam larutan, mol/L). Kandungan H+ dan OH- dalam air murni adalah 1x10-7mol/L, jadi PH=7. Jika asam dilarutkan dalam air, seperti asam klorida HCI, konsentrasi H+ akan meningkat, semakin besar konsentrasi H+ maka nilai PH semakin kecil, PH7 adalah kualitas air alkali. Air yang diolah dengan metode kimia (pertukaran ion) menunjukkan sifat basa lemah (PH =8,8~9,2). Air asam lemah bersifat korosif terhadap logam; Menggunakan air alkali lemah, memiliki keunggulan dalam memasivasi permukaan baja dan tembaga, sehingga tidak mudah terkorosi, serta mencegah terbentuknya kerak besi dan kerak tembaga pada permukaan boiler dan heat exchanger.
Proses pengolahan air
Proses pengolahan air terbagi menjadi dua komponen besar, bagian pertama adalah proses pelunakan air secara fisik, bagian kedua adalah proses desalinasi kimia. Proses air lunak secara fisik: air mentah (juga dikenal sebagai air mentah) dari jaringan pasokan air tanaman, melalui filter pasir kuarsa, filter karbon aktif untuk menghilangkan partikel padat dan kotoran tersuspensi dalam air mentah, yang disebut air jernih; Air yang telah diklarifikasi kemudian dihilangkan dengan perangkat osmosis balik untuk menghilangkan sebagian besar ion kalsium dan magnesium dan menjadi air yang melunak. Proses desalinasi kimia: air lunak melalui alat penghilang karbon, menghilangkan karbon dioksida di dalam air (secara tegas dikatakan sebagai HC03-), dan kemudian melalui lapisan campuran, menghilangkan sisa kalsium, magnesium, natrium, silikat dan ion berbahaya lainnya di dalam air menjadi desalinasi, yaitu air suplai boiler, disimpan di tangki air desalinasi, kemudian pompa desalinasi masuk ke deaerator, dan terakhir drum boiler melalui pompa umpan.
Teknologi reverse osmosis dalam pengolahan air pembangkit listrik
Reverse osmosis terutama mengacu pada penggunaan teknologi pemisahan membran untuk mengolah air, yang memiliki karakteristik tingkat desalinasi yang tinggi, penerapan yang kuat dan perlindungan lingkungan, dan telah banyak digunakan di banyak industri. Inti dari penerapan teknologi reverse osmosis terletak pada membran reverse osmosis, yang terbuat dari sejenis bahan polimer dan memiliki film semi permeabel selektif. Di bawah pengaruh tekanan eksternal, air dalam larutan dapat membentuk fenomena permeasi selektif dengan beberapa komponen, dan kemudian mewujudkan tujuan pemurnian, pemisahan, dan pemekatan. Penerapan teknologi reverse osmosis pada pengolahan air pembangkit listrik dapat memberikan hasil yang lebih baik, serta mewujudkan penghematan sumber daya air dan perlindungan lingkungan. Makalah ini pertama-tama memaparkan prinsip dan karakteristik teknologi membran reverse osmosis, kemudian menganalisis penerapan praktis teknologi reverse osmosis dalam pengolahan air pembangkit listrik, dan terakhir membahas hal-hal penerapan teknologi reverse osmosis yang perlu diperhatikan.
Prinsip osmosis terbalik
Reverse osmosis adalah penggunaan tekanan yang cukup untuk membiarkan pelarut dalam larutan melalui membran reverse osmosis, dan kemudian dipisahkan, arahnya berlawanan dengan arah osmosis, sebaiknya digunakan untuk memisahkan, memurnikan dan memekatkan larutan dengan tekanan lebih tinggi dibandingkan metode reverse osmosis. Karena ukuran pori membran reverse osmosis sangat kecil, penerapannya sangat baik dalam menghilangkan garam terlarut dan koloid, bakteri, virus, dan beberapa bahan organik dalam air. Objek pemisahan terpenting dari membran osmosis balik adalah ion dalam larutan, dan penghilangan garam dalam air secara efektif dapat dicapai tanpa penggunaan bahan kimia apa pun, dan laju penghilangan garam dapat mencapai lebih dari 98 persen.
Karakteristik teknologi reverse osmosis
Teknologi reverse osmosis merupakan penerapan prinsip reverse osmosis untuk mencapai pemurnian dan konsentrasi larutan, mempunyai ciri-ciri pemisahan yang hebat, mempunyai ciri-ciri sebagai berikut: (1) Tingkat otomatisasi yang dihadirkan oleh teknologi reverse osmosis adalah lebih tinggi, dan konsumsi energi yang dihasilkannya lebih rendah dalam berbagai metode. Alasan utamanya adalah kekuatan pendorong yang diterapkan dalam proses pengolahan air adalah tekanan air. Dalam kondisi suhu ruangan dan tidak ada perubahan fasa, pelarut dan zat terlarut dapat dipisahkan, kehilangan komponen aktifnya sangat kecil, dan sangat cocok untuk pemisahan dan konsentrasi zat yang peka terhadap panas. Dibandingkan dengan metode pemisahan perubahan fasa, konsumsi energinya lebih rendah. ② Tidak perlu melakukan tindakan regenerasi, karena proses pengolahannya merupakan reaksi fisik, tidak akan diterapkan pada bahan kimia, produk tidak akan terkontaminasi. (3) Sifat membran reverse osmosis dan stabilitasnya, dalam proses penerapannya tidak akan terjadi perubahan fasa, dilakukan pada kondisi suhu normal, dan laju penghilangan pengotor sangat tinggi. (4) Peralatan reverse osmosis dapat mewujudkan penerapan berbagai air baku, struktur keseluruhan peralatan relatif sederhana, dan pengoperasiannya lebih nyaman dan sangat mudah beradaptasi, skala pemrosesan memiliki fleksibilitas tertentu, dan apakah pengoperasian berkelanjutan atau operasi intermiten bisa. ⑤ Dapat mencapai manfaat ekonomi yang lebih baik. Biaya pengoperasian sistem reverse osmosis sangat rendah dan investasi dapat diperoleh kembali dalam waktu singkat.
Penerapan praktis teknologi reverse osmosis dalam pengolahan air pembangkit listrik
1.Daur ulang dan pemanfaatan sirkulasi air limbah pendingin Sirkulasi air pendingin yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga panas menyumbang sekitar 70% dari total konsumsi air pembangkit listrik, sehingga daur ulang dan pemanfaatannya memiliki arti praktis yang sangat penting, yang dapat mewujudkan penghematan terbatas. sumber air. Dalam beberapa tahun terakhir, persyaratan nasional untuk perlindungan lingkungan secara bertahap meningkat, dan penetapan indikator terkait untuk pembuangan air limbah menjadi semakin ketat, yang menyebabkan peningkatan yang signifikan pada biaya pembangkit listrik dalam proses pengolahan air limbah. Penerapan teknologi reverse osmosis dapat mewujudkan penggunaan kembali air limbah. Dikombinasikan dengan pengoperasian sebenarnya berbagai peralatan di pembangkit listrik, air yang diperoleh dengan teknologi reverse osmosis dapat digunakan sebagai air tambahan untuk sirkulasi air pendingin, dan memiliki karakteristik keamanan dan keandalan. Setelah penggunaan teknologi reverse osmosis, kualitas air dari air yang bersirkulasi telah meningkat secara signifikan, kekeruhan telah sangat berkurang, dan penambahan air juga telah berkurang secara signifikan. Namun saat ini, teknologi reverse osmosis akan menimbulkan biaya yang besar untuk pengolahan air, dan investasi modal yang jauh lebih besar dibandingkan metode penjernihan air dari badan air alami. Namun, karena dapat mengolah air limbah pada saat yang sama, investasi biaya lingkungan dapat dikurangi, dan sumber daya air juga menghasilkan penghematan tertentu, sehingga biaya komprehensif menjadi lebih jelas. Mencapai tingkat kesatuan yang tinggi antara manfaat ekonomi, manfaat sosial, dan manfaat lingkungan.
2. Pengolahan cairan limbah pengawetan boiler Berdasarkan penelitian percobaan simulasi pengolahan cairan limbah pengawetan di pembangkit listrik, penulis membandingkan dan menganalisis pengaruh perlakuan membran komposit tekanan rendah, membran selulosa asetat dan membran air laut dengan menggunakan metode terbalik. teknologi osmosis dan mode sirkulasi, kemudian diperoleh kesimpulan sebagai berikut: diantara ketiga membran reverse osmosis, membran air laut memiliki kinerja terbaik. Oleh karena itu, yang paling cocok untuk pengolahan cairan limbah pengawetan boiler osmosis balik adalah membran air laut, penerapan pengolahannya adalah dengan cara sirkulasi. Melalui penerapan teknologi reverse osmosis dalam pengolahan cairan limbah pengawetan boiler di pembangkit listrik, dapat mencapai hasil yang sangat baik dan mencapai tujuan yang diharapkan. Cara terbaik untuk mengatasi limbah cair asam sitrat di dalam boiler adalah: setelah cairan limbah asam sitrat dipekatkan terlebih dahulu melalui osmosis balik, maka dapat dibuang atau didaur ulang. Setelah besi dihilangkan, besi tersebut dikeringkan dengan semprotan, dan kemudian diperoleh kembali garam natrium sitrat. Penerapan teknologi pengolahan dapat mengatasi pencemaran lingkungan akibat cairan limbah pencuci asam pada boiler dengan baik, dan memiliki manfaat sosial dan ekonomi yang sangat baik. 3. Pengolahan air limbah secara komprehensif Pengolahan air limbah secara komprehensif di pembangkit listrik merupakan proyek sistematis, yang terutama mencakup dua bagian penting: pemulihan dan pengolahan air limbah. Teknologi reverse osmosis diterapkan dalam proses pengolahan air limbah, dan pemulihan limbah domestik, air kental, air limbah asam dan alkali serta air pembilasan lokasi, dll. Air campurannya pada dasarnya bersifat asam. Setelah perlakuan asam lemah, dapat dilakukan perlakuan osmosis balik, dan sumber air setelah perlakuan ini dapat langsung diaplikasikan. Penerapan metode ini tidak hanya mengurangi kebutuhan air di medan listrik, tetapi juga sangat bermanfaat bagi daur ulang sumber daya air di pembangkit listrik, dan kemudian memungkinkan perusahaan mencapai pembangunan berkelanjutan.
Tindakan pencegahan untuk penerapan teknologi reverse osmosis
Pemilihan perangkat Saat memilih membran reverse osmosis asli, karakteristik kualitas air masuk harus diperhitungkan. Ketika diterapkan dalam pengolahan air limbah, membran anti polusi harus digunakan, atau beberapa tindakan pengolahan polusi lainnya harus digunakan. Suhu air yang dirancang mempunyai pengaruh yang besar terhadap hasil air. Kuantitas air elemen membran harus dikonfigurasi untuk memastikan bahwa hasil air dapat mencapai jumlah yang dirancang ketika beroperasi di lingkungan bersuhu air terendah yang dirancang. Jika perangkat pengolahan AIR REVERSE OSMOSIS konvensional dirancang untuk digunakan, tekanan masuk maksimum untuk pengoperasian awal badan REVERSE osmosis harus kurang dari 1,5 MPA. Dalam desain dan penerapan perangkat reverse osmosis untuk desalinasi air laut, tekanan masuk maksimum yang ditunjukkan oleh pengoperasian awal badan reverse osmosis kurang dari 6,9 MPA. Kecepatan filtrasi yang dirancang untuk elemen filter tidak boleh terlalu besar. Jika dapat beroperasi normal untuk waktu yang lama, siklus penggantian filter tidak boleh lebih dari tiga bulan.
Parameter kinerja perangkat reverse osmosis selama operasi
Menurut ANALISIS masalah REVERSE OSMOsis konvensional, parameter operasi (laju desalinasi dan tingkat pemulihan, dll.) dari unit REVERSE OSMOsis yang beroperasi harus memenuhi persyaratan kontrak. Secara umum, tingkat desalinasi harus lebih besar dari 98 persen dan tingkat pemulihan harus lebih besar dari 75 persen pada tahun pertama. Produksi air harus memenuhi standar nasional dalam kondisi suhu air tertentu, dan saklar katup harus lebih fleksibel. Secara keseluruhan, industri tenaga listrik merupakan industri dasar yang menyediakan energi listrik berkualitas tinggi untuk kehidupan sehari-hari masyarakat, yang memiliki arti praktis yang besar bagi peningkatan taraf hidup masyarakat dan pertumbuhan ekonomi. Penerapan teknologi reverse osmosis pada pengolahan air pembangkit listrik telah memberikan dampak yang baik, yaitu mengurangi terjadinya pencemaran lingkungan, namun juga mencapai penghematan sumber daya air. Teknologi perangkat reverse osmosis dikombinasikan dengan situasi aktual pengolahan air pembangkit listrik, dan kemudian biaya bahan yang diterapkan oleh teknologi reverse osmosis berkurang, penerapan universal teknologi reverse osmosis di pembangkit listrik terwujud, dan panen ganda ekonomi dan manfaat sosial dari pembangkit listrik terwujud.