Tecnologia dell'osmosi inversa (RO) nel trattamento delle acque delle centrali elettriche
Processo chimico di trattamento delle acque della centrale elettrica
Sistema di trattamento chimico dell'acqua della centrale elettrica I. La necessità del trattamento chimico dell'acqua si vede dallo standard di qualità della fornitura idrica. Di seguito sono riportati gli standard di qualità dell'acqua di alimentazione della caldaia: durezza totale (umol/L), ossigeno disciolto (μg/L), conduttività elettrica (us/cm), silice (μg/L), PH (25 ℃ ℃), anidride carbonica (μg/L) standard ≤30
Una scarsa qualità dell'acqua, in particolare calcio, magnesio, sodio e ioni silicati che superano lo standard, causerà i seguenti rischi per le apparecchiature termiche: 1. Incrostazione delle apparecchiature termiche: se la qualità dell'acqua nella caldaia o in un altro scambiatore di calore è scarsa, dopo un periodo durante il funzionamento si formeranno adesioni solide sulla superficie riscaldante a contatto con l'acqua. Questo fenomeno è chiamato ridimensionamento e questi attaccamenti solidi sono chiamati scala. Poiché la conduttività termica delle incrostazioni è centinaia di volte peggiore di quella del metallo e queste incrostazioni si generano facilmente nel tubo della caldaia con un elevato carico termico, quindi le incrostazioni sono molto dannose per la caldaia (o lo scambiatore di calore); Può rendere la temperatura della parete del tubo metallico nella parte in scala troppo elevata, causare una diminuzione della resistenza del metallo, in modo che sotto l'azione della pressione nel tubo, si verificherà una deformazione locale del tubo, un rigonfiamento e persino causerà incidenti gravi come l'esplosione di un tubo. Il ridimensionamento non solo mette a rischio il funzionamento sicuro, ma riduce anche notevolmente l’economia delle centrali elettriche. Ad esempio, quando nell'economizzatore della caldaia di una centrale termica è presente una scala spessa 1 mm, il consumo di carburante è dell'1,5%~2,0% in più rispetto all'originale. Pertanto, prevenire o ridurre efficacemente il ridimensionamento produrrà grandi vantaggi economici. Inoltre, la qualità dell'acqua circolante è scarsa e le incrostazioni nel condensatore della turbina a vapore porteranno alla riduzione del grado di vuoto del condensatore, riducendo così l'efficienza termica e la potenza della turbina a vapore. Il ridimensionamento del surriscaldatore farà sì che la temperatura del vapore non raggiunga il valore di progetto, riducendo l'economia dell'intero sistema termico. Dopo il disincrostazione delle apparecchiature termiche, i lavori di pulizia devono essere eseguiti in tempo, il che spegnerà l'apparecchiatura e ridurrà le ore di utilizzo annuale dell'apparecchiatura; Inoltre, il carico di lavoro e i costi di manutenzione dovrebbero essere aumentati.
2. Corrosione delle apparecchiature termiche e dei relativi sistemi: il metallo delle apparecchiature termiche nelle centrali elettriche è spesso a contatto con l'acqua. Se la qualità dell'acqua è scarsa, si verificherà la corrosione dei metalli, come la tubazione di approvvigionamento idrico, il risparmiatore di carbone, l'evaporatore, il riscaldatore, il surriscaldatore e il tubo di scambio termico del condensatore della turbina a vapore, che verranno corrosi a causa della scarsa qualità dell'acqua. La corrosione non solo riduce la durata dell'apparecchiatura stessa, ma provoca anche perdite economiche. Inoltre, il prodotto della corrosione viene trasferito nell'acqua, il che aumenta le impurità nell'acqua, aggravando così il processo di incrostazione sulla superficie riscaldante ad alto carico termico, e l'incrostazione accelererà la corrosione da incrostazione del tubo del forno. Questo circolo vizioso può portare rapidamente allo scoppio dei tubi e ad altri incidenti.
3. Accumulo di sale nella parte di circolazione del surriscaldatore e della turbina a vapore: una scarsa qualità dell'acqua farà dissolvere il vapore e porterà con sé un aumento delle impurità (principalmente ioni Na+ e HSi03-), queste impurità si depositeranno nella parte di circolazione del vapore, come ad esempio surriscaldatore e turbina a vapore, questo fenomeno è chiamato accumulo di sale. L'accumulo di sale nel tubo del surriscaldatore può causare il surriscaldamento o addirittura lo scoppio della parete metallica del tubo. La valvola verrà chiusa allentata a causa dell'accumulo di sale e l'accumulo di sale nella turbina a vapore ridurrà notevolmente la potenza e l'efficienza della turbina a vapore. Anche un piccolo accumulo di sale aumenterà significativamente la resistenza alla circolazione del vapore, di conseguenza la potenza della turbina a vapore diminuirà. Quando l'accumulo di sale nella turbina a vapore è grave, aumenterà anche il carico del cuscinetto reggispinta e piegherà il separatore, provocando un arresto accidentale.
In breve, l'elevata durezza dell'acqua di alimentazione, indica che il contenuto di ioni di calcio e magnesio è elevato, facile da causare nella caldaia ciascuna superficie riscaldante, incrostazioni e corrosione delle pareti del tamburo e dei tubi, la luce influenza la conduzione del calore, causa pesante il tubo della caldaia Scoppio, le impurità dell'acqua trasportate dal vapore al surriscaldatore e alla turbina a vapore, causeranno l'accumulo di sale nella parte del flusso di vapore, causando ulteriori danni. Il valore PH è un indice per giudicare l'acidità e l'alcalinità della qualità dell'acqua, valore PH = -l0g (concentrazione di ioni idrogeno in soluzione, mol/L). Il contenuto di H+ e OH- nell'acqua pura è 1x10-7mol/L, quindi il PH=7. Se l'acido viene sciolto in acqua, come l'acido cloridrico HCI, la concentrazione di H+ aumenterà, maggiore è la concentrazione di H+, minore è il valore PH, PH7 è qualità dell'acqua alcalina. L'acqua trattata con metodo chimico (scambio ionico) risulta leggermente alcalina (PH =8,8~9,2). L'acqua debolmente acida è corrosiva per i metalli; Utilizzando acqua alcalina debole, ha il vantaggio di passivare la superficie dell'acciaio e del rame, in modo che non sia facile da corrodere e previene la formazione di incrostazioni di ferro e rame sulla superficie della caldaia e dello scambiatore di calore.
Il processo di trattamento delle acque
Il processo di trattamento dell'acqua è diviso in due componenti principali, la prima parte è il processo fisico di addolcimento dell'acqua, la seconda parte è il processo chimico di desalinizzazione. Processo fisico dell'acqua addolcita: acqua grezza (nota anche come acqua grezza) dalla rete di approvvigionamento idrico dell'impianto, attraverso filtro a sabbia di quarzo, filtro a carbone attivo per rimuovere particelle solide e impurità sospese nell'acqua grezza, chiamata acqua chiarificata; L'acqua chiarificata viene quindi rimossa mediante un dispositivo ad osmosi inversa per rimuovere la maggior parte degli ioni di calcio e magnesio e diventare acqua addolcita. Processo di desalinizzazione chimica: l'acqua dolce attraverso il dispositivo di rimozione del carbonio, rimuove l'anidride carbonica nell'acqua (rigorosamente detta HC03-), quindi attraverso il letto misto, rimuove i residui di calcio, magnesio, sodio, silicati e altri ioni nocivi nell'acqua, diventano la desalinizzazione, cioè l'acqua di alimentazione della caldaia, immagazzinata nel serbatoio dell'acqua di desalinizzazione, quindi la pompa di desalinizzazione nel disaeratore e infine il tamburo della caldaia attraverso la pompa di alimentazione.
La tecnologia dell'osmosi inversa nel trattamento delle acque delle centrali elettriche
L'osmosi inversa si riferisce principalmente all'uso della tecnologia di separazione a membrana per trattare l'acqua, che ha le caratteristiche di un elevato tasso di desalinizzazione, forte applicabilità e protezione ambientale ed è stata ampiamente utilizzata in molti settori. Il nucleo dell'applicazione della tecnologia dell'osmosi inversa risiede nella membrana ad osmosi inversa, che è costituita da un tipo di materiale polimerico e ha una pellicola semipermeabile selettiva. Sotto l'azione della pressione esterna, l'acqua nella soluzione può formare un fenomeno di permeazione selettiva con alcuni componenti e quindi realizzare lo scopo di purificazione, separazione e concentrazione. L'applicazione della tecnologia dell'osmosi inversa nel trattamento dell'acqua delle centrali elettriche può ottenere risultati migliori e realizzare il risparmio delle risorse idriche e la protezione dell'ambiente. Questo documento stabilisce innanzitutto il principio e le caratteristiche della tecnologia delle membrane ad osmosi inversa, quindi analizza l'applicazione pratica della tecnologia ad osmosi inversa nel trattamento delle acque delle centrali elettriche e infine discute le questioni applicative all'attenzione della tecnologia ad osmosi inversa.
Principio dell'osmosi inversa
L'osmosi inversa è l'uso di una pressione sufficiente per consentire al solvente di entrare nella soluzione attraverso la membrana ad osmosi inversa e quindi separarlo, la direzione è opposta alla direzione dell'osmosi, dovrebbe essere utilizzata per separare, purificare e concentrare la soluzione con una pressione più elevata rispetto al metodo dell'osmosi inversa. Poiché la dimensione dei pori della membrana ad osmosi inversa è particolarmente piccola, la sua applicazione può essere molto efficace per rimuovere sali e colloidi disciolti, batteri, virus e parte della materia organica nell'acqua. L'oggetto di separazione più importante della membrana ad osmosi inversa è lo ione nella soluzione e l'efficace rimozione del sale nell'acqua può essere ottenuta senza l'applicazione di sostanze chimiche e il tasso di rimozione del sale può raggiungere oltre il 98%.
Caratteristiche della tecnologia dell'osmosi inversa
La tecnologia dell'osmosi inversa è l'applicazione del principio dell'osmosi inversa per ottenere la purificazione e la concentrazione della soluzione, ha le caratteristiche di separazione del grande ding e ha le seguenti caratteristiche: (1) Il grado di automazione presentato dalla tecnologia dell'osmosi inversa è più alto e il consumo di energia da esso generato è inferiore in vari metodi. Il motivo principale è che la forza trainante applicata nel processo di trattamento dell’acqua è la pressione dell’acqua. A temperatura ambiente e senza cambiamento di fase, può essere utile separare il solvente e il soluto, la perdita di componenti attivi è molto piccola ed è molto adatta per la separazione e la concentrazione di sostanze sensibili al calore. Rispetto al metodo di separazione a cambiamento di fase, il consumo energetico è inferiore. ② Non è necessario adottare misure di rigenerazione, poiché il processo di trattamento è una reazione fisica, non verrà applicato a sostanze chimiche, il prodotto non sarà contaminato. (3) Le proprietà della membrana ad osmosi inversa e la sua stabilità, nel processo di applicazione non presentano cambiamenti di fase, vengono eseguite in condizioni di temperatura normali e il tasso di rimozione delle impurità è molto elevato. (4) L'attrezzatura per l'osmosi inversa può realizzare l'applicazione di una varietà di acqua non depurata, la struttura complessiva dell'attrezzatura è relativamente semplice e l'operazione è più conveniente e altamente adattabile, la scala di lavorazione ha una certa flessibilità e se il funzionamento continuo o il funzionamento intermittente può essere. ⑤ Può ottenere migliori vantaggi economici. Il costo di esercizio dell’impianto ad osmosi inversa è molto basso e l’investimento può essere recuperato in breve tempo.
Applicazione pratica della tecnologia dell'osmosi inversa nel trattamento delle acque delle centrali elettriche
1.Riciclaggio e utilizzo delle acque reflue di raffreddamento circolanti L'acqua di raffreddamento circolante utilizzata nelle centrali termoelettriche rappresenta circa il 70% del consumo totale di acqua delle centrali elettriche, quindi il suo riciclaggio e utilizzo ha un significato pratico molto importante, che può realizzare il risparmio di risorse limitate risorse idriche. Negli ultimi anni, i requisiti nazionali per la protezione ambientale stanno gradualmente aumentando e la fissazione dei relativi indicatori per lo scarico delle acque reflue sta diventando sempre più rigorosa, il che porta ad un aumento significativo del costo delle centrali elettriche nel processo di trattamento delle acque reflue. L'applicazione della tecnologia dell'osmosi inversa può realizzare il riutilizzo delle acque reflue. In combinazione con il funzionamento effettivo di varie apparecchiature nella centrale elettrica, l'acqua ottenuta mediante la tecnologia dell'osmosi inversa può essere utilizzata nell'acqua supplementare dell'acqua di raffreddamento circolante e presenta caratteristiche di sicurezza e affidabilità. Dopo l'uso della tecnologia dell'osmosi inversa, la qualità dell'acqua circolante è stata notevolmente migliorata, la torbidità è stata notevolmente ridotta e anche il supplemento d'acqua è stato notevolmente ridotto. Tuttavia, al momento, la tecnologia dell'osmosi inversa comporterà costi elevati per il trattamento dell'acqua e l'investimento di capitale è significativamente maggiore rispetto al metodo di purificazione dell'acqua da un corpo idrico naturale. Tuttavia, poiché è possibile trattare contemporaneamente le acque reflue, è possibile ridurre l'investimento in costi ambientali e anche le risorse idriche comportano un certo risparmio, quindi il costo complessivo è più evidente. Raggiunto un alto grado di unità di benefici economici, benefici sociali e benefici ambientali.
2. Trattamento dei liquidi di scarto del decapaggio delle caldaie Sulla base della ricerca di esperimenti di simulazione sul trattamento dei liquidi di scarto del decapaggio nella centrale elettrica, l'autore confronta e analizza l'effetto del trattamento della membrana composita a bassa pressione, della membrana in acetato di cellulosa e della membrana dell'acqua di mare utilizzando l'inverso tecnologia dell'osmosi e modalità di circolazione, quindi ottiene le seguenti conclusioni: tra le tre membrane ad osmosi inversa, la membrana dell'acqua di mare ha le prestazioni migliori. Pertanto, la più adatta per il trattamento ad osmosi inversa dei liquidi di scarto del decapaggio delle caldaie è la membrana dell'acqua di mare, l'applicazione del trattamento è la modalità di circolazione. Attraverso l'applicazione della tecnologia dell'osmosi inversa nel trattamento dei liquidi di scarto del decapaggio delle caldaie nelle centrali elettriche, è possibile ottenere ottimi risultati e raggiungere l'obiettivo previsto. Il modo migliore per gestire i liquidi di scarto dell'acido citrico nella caldaia è: dopo che il liquido di scarto dell'acido citrico è stato prima concentrato mediante osmosi inversa, può essere scaricato o riciclato. Dopo aver rimosso il ferro, viene essiccato a spruzzo e quindi viene realizzato il recupero del sale citrato di sodio. L'applicazione della tecnologia di trattamento può risolvere bene l'inquinamento ambientale causato dal liquido di scarico acido del lavaggio nella caldaia e presenta ottimi vantaggi sociali ed economici. 3.Trattamento completo delle acque reflue Il trattamento completo delle acque reflue nelle centrali elettriche è un progetto sistematico, che comprende principalmente due parti importanti: recupero e trattamento delle acque reflue. La tecnologia dell'osmosi inversa viene applicata nel processo di trattamento delle acque reflue e nelle acque reflue domestiche recuperate, nell'acqua di condensa, nelle acque reflue acide e alcaline e nell'acqua di lavaggio del sito, ecc. La loro acqua miscelata è fondamentalmente acida. Dopo il trattamento con acido debole, è possibile realizzare il trattamento dell'osmosi inversa e la fonte d'acqua dopo questo trattamento può essere applicata direttamente. L'applicazione di questo metodo non solo riduce la domanda idrica del campo elettrico, ma è anche molto vantaggiosa per il riciclaggio delle risorse idriche nella centrale elettrica, consentendo quindi all'impresa di raggiungere uno sviluppo sostenibile.
Precauzioni per l'applicazione della tecnologia dell'osmosi inversa
Selezione del dispositivo Quando si sceglie la membrana ad osmosi inversa originale, è necessario tenere conto delle caratteristiche della qualità dell'acqua in ingresso. Quando viene applicato nel trattamento delle acque reflue, è necessario utilizzare la membrana antinquinamento o utilizzare altre misure di trattamento dell'inquinamento. La temperatura dell'acqua progettata ha una grande influenza sulla resa dell'acqua. La quantità di acqua dell'elemento a membrana deve essere configurata per garantire che la resa d'acqua possa raggiungere la quantità progettata quando si opera nell'ambiente con la temperatura dell'acqua più bassa progettata. Quando viene progettato per l'uso un dispositivo convenzionale per il trattamento dell'ACQUA A OSMOSI INVERSA, LA pressione massima di ingresso per il funzionamento iniziale del corpo ad osmosi INVERSA deve essere inferiore a 1,5 MPA. Nella progettazione e nell'applicazione del dispositivo ad osmosi inversa per la desalinizzazione dell'acqua di mare, la pressione di ingresso massima presentata dal funzionamento iniziale del corpo ad osmosi inversa è inferiore a 6,9 MPA. La velocità di filtrazione progettata per l'elemento filtrante non dovrebbe essere troppo grande. Se può funzionare normalmente per un lungo periodo, il ciclo di sostituzione del filtro non dovrebbe superare i tre mesi.
Parametri prestazionali del dispositivo ad osmosi inversa durante il funzionamento
Secondo L'ANALISI del problema convenzionale dell'OSMOSI INVERSA, i parametri operativi (tasso di desalinizzazione e tasso di recupero, ecc.) dell'unità di OSMOsi INVERSA in funzione dovrebbero soddisfare i requisiti del contratto. In generale, il tasso di desalinizzazione dovrebbe essere superiore al 98% e il tasso di recupero dovrebbe essere superiore al 75% nel primo anno. La produzione di acqua dovrebbe soddisfare gli standard nazionali in determinate condizioni di temperatura dell'acqua e l'interruttore della valvola dovrebbe essere più flessibile. Nel complesso, l'industria dell'energia elettrica è l'industria di base che fornisce energia elettrica di alta qualità per la vita quotidiana delle persone, il che è di grande importanza pratica per il miglioramento degli standard di vita delle persone e della crescita economica. L'applicazione della tecnologia dell'osmosi inversa nel trattamento delle acque delle centrali elettriche ha prodotto un buon effetto, riducendo cioè il verificarsi di inquinamento ambientale, ma anche ottenendo un risparmio di risorse idriche. La tecnologia dei dispositivi ad osmosi inversa è combinata con la situazione attuale del trattamento delle acque delle centrali elettriche, quindi il costo dei materiali applicati dalla tecnologia ad osmosi inversa viene ridotto, viene realizzata l'applicazione universale della tecnologia ad osmosi inversa nelle centrali elettriche e il doppio raccolto economico e si realizzano i benefici sociali della centrale elettrica.