Tecnología de ósmosis inversa (RO) en el tratamiento de agua de centrales eléctricas
Proceso de tratamiento químico de agua de una central eléctrica.
Sistema de tratamiento químico de agua de la planta de energía I. La necesidad del tratamiento químico del agua se ve en el estándar de calidad del suministro de agua. Los siguientes son los estándares de calidad del agua de alimentación de la caldera: dureza total (umol/L), oxígeno disuelto (μg/L), Conductividad eléctrica (us/cm), sílice (μg/L), PH (25 ℃ ℃), dióxido de carbono (μg/L) estándar ≤30
La mala calidad del agua, especialmente los iones de calcio, magnesio, sodio y silicato que exceden el estándar, causará los siguientes peligros al equipo térmico: 1. Incrustación en el equipo térmico: si la calidad del agua en la caldera u otro intercambiador de calor es mala, después de un período Durante el funcionamiento, se generarán algunas adherencias sólidas en la superficie de calentamiento en contacto con el agua. Este fenómeno se llama escalamiento, y estas uniones sólidas se llaman escala. Debido a que la conductividad térmica de las incrustaciones es cientos de veces peor que la del metal, y estas incrustaciones se generan fácilmente en el tubo de la caldera con una alta carga de calor, por lo que las incrustaciones son muy dañinas para la caldera (o el intercambiador de calor); Puede hacer que la temperatura de la pared de la tubería de metal en la parte de la escala sea demasiado alta, hacer que la resistencia del metal disminuya, de modo que bajo la acción de la presión en la tubería, habrá deformación local de la tubería, abultamiento e incluso causar accidentes graves como la explosión de un tubo. El escalado no sólo pone en peligro el funcionamiento seguro, sino que también reduce en gran medida la economía de las centrales eléctricas. Por ejemplo, cuando hay incrustaciones de 1 mm de espesor en el economizador de la caldera de una central térmica, el consumo de combustible es entre 1,5% y 2,0% más que el original. Por lo tanto, prevenir o reducir eficazmente el escalamiento producirá grandes beneficios económicos. Además, la calidad del agua en circulación es mala y la incrustación en el condensador de la turbina de vapor conducirá a la reducción del grado de vacío del condensador, reduciendo así la eficiencia térmica y la producción de la turbina de vapor. La incrustación del sobrecalentador hará que la temperatura del vapor no alcance el valor de diseño, lo que reducirá la economía de todo el sistema térmico. Después del escalado del equipo térmico, se deben realizar trabajos de limpieza a tiempo, lo que apagará el equipo y reducirá las horas de utilización anual del equipo; Además, debería aumentarse la carga de trabajo y el coste de mantenimiento.
2. Corrosión de los equipos térmicos y su sistema: el metal de los equipos térmicos de las centrales eléctricas suele estar en contacto con el agua. Si la calidad del agua es mala, provocará corrosión en los metales, como la tubería de suministro de agua, el ahorrador de carbón, el evaporador, el calentador, el sobrecalentador y la tubería de intercambio de calor del condensador de la turbina de vapor, se corroerán debido a la mala calidad del agua. La corrosión no sólo acorta la vida útil del propio equipo, sino que también provoca pérdidas económicas. Además, el producto de corrosión se transfiere al agua, lo que aumenta las impurezas en el agua, agravando así el proceso de incrustación en la superficie de calentamiento de alta carga térmica, y la incrustación acelerará la corrosión por incrustación del tubo del horno. Este círculo vicioso puede provocar rápidamente roturas de tubos y otros accidentes.
3. Acumulación de sal en la parte de circulación del sobrecalentador y la turbina de vapor: la mala calidad del agua también hará que el vapor se disuelva y aumente el transporte de impurezas (principalmente iones Na+ y HSi03-), estas impurezas se depositarán en la parte de circulación del vapor, como sobrecalentador y turbina de vapor, este fenómeno se llama acumulación de sal. La acumulación de sal en el tubo del sobrecalentador puede provocar que la pared del tubo metálico se sobrecaliente o incluso reviente. La válvula se cerrará sin apretar debido a la acumulación de sal, y la acumulación de sal en la turbina de vapor reducirá en gran medida la producción y la eficiencia de la turbina de vapor. Incluso una pequeña cantidad de acumulación de sal aumentará significativamente la resistencia a la circulación del vapor, por lo que la potencia de la turbina de vapor disminuirá. Cuando la acumulación de sal en la turbina de vapor es grave, también aumentará la carga del cojinete de empuje y doblará el separador, lo que provocará una parada accidental.
En resumen, la alta dureza del suministro de agua, lo que indica que el contenido de iones de calcio y magnesio es grande, es fácil causar incrustaciones y corrosión en cada superficie de calentamiento de la caldera, el tambor y la pared de la tubería, la luz afecta la conducción del calor, la causa pesada en el tubo de la caldera. Estalla, las impurezas del agua transportadas por el vapor al sobrecalentador y a la turbina de vapor, provocarán la acumulación de sal en la parte del flujo de vapor, causando más daños. El valor de PH es un índice para juzgar la acidez y alcalinidad de la calidad del agua, valor de PH = -l0g (concentración de iones de hidrógeno en solución, mol/L). El contenido de H+ y OH- en agua pura es 1x10-7mol/L, por lo que el PH=7. Si se disuelve ácido en agua, como el ácido clorhídrico HCI, la concentración de H+ aumentará, cuanto mayor sea la concentración de H+, menor será el valor de PH, PH 7 es Calidad del agua alcalina. El agua tratada mediante método químico (intercambio iónico) es alcalina débil (PH = 8,8 ~ 9,2). El agua débilmente ácida es corrosiva para los metales; El uso de agua alcalina débil tiene la ventaja de pasivar la superficie de acero y cobre, de modo que no es fácil de corroer y evita que se formen incrustaciones de hierro y cobre en la superficie de la caldera y el intercambiador de calor.
El proceso de tratamiento del agua.
El proceso de tratamiento de agua se divide en dos componentes principales, la primera parte es el proceso físico de ablandamiento del agua y la segunda parte es el proceso químico de desalinización. Proceso físico de agua ablandada: agua cruda (también conocida como agua cruda) proveniente de la red de suministro de agua de la planta, a través de filtro de arena de cuarzo, filtro de carbón activado para eliminar partículas sólidas e impurezas suspendidas en el agua cruda, llamada agua clarificada; Luego, el agua clarificada se elimina mediante un dispositivo de ósmosis inversa para eliminar la mayoría de los iones de calcio y magnesio y convertirla en agua blanda. Proceso de desalinización química: el agua blanda a través del dispositivo de eliminación de carbono, elimina el dióxido de carbono en el agua (estrictamente llamado HC03-), y luego a través del lecho mixto, elimina el calcio residual, magnesio, sodio, silicato y otros iones nocivos. en el agua, se convierte en la desalinización, es decir, el agua de suministro de la caldera, almacenada en el tanque de agua de desalinización, y luego la bomba de desalinización en el desaireador, y finalmente el tambor de la caldera a través de la bomba de alimentación.
Tecnología de ósmosis inversa en el tratamiento de agua de centrales eléctricas
La ósmosis inversa se refiere principalmente al uso de tecnología de separación por membranas para tratar el agua, que tiene las características de una alta tasa de desalinización, una gran aplicabilidad y protección ambiental, y se ha utilizado ampliamente en muchas industrias. El núcleo de la aplicación de la tecnología de ósmosis inversa reside en la membrana de ósmosis inversa, que está hecha de un tipo de material polimérico y tiene una película semipermeable selectiva. Bajo la acción de la presión externa, el agua en la solución puede formar un fenómeno de permeación selectiva con algunos componentes y luego realizar el propósito de purificación, separación y concentración. La aplicación de la tecnología de ósmosis inversa en el tratamiento del agua de las centrales eléctricas puede obtener mejores resultados y lograr el ahorro de recursos hídricos y la protección del medio ambiente. Este artículo establece en primer lugar el principio y las características de la tecnología de membranas de ósmosis inversa, luego analiza la aplicación práctica de la tecnología de ósmosis inversa en el tratamiento de agua de plantas de energía y, finalmente, analiza los aspectos de aplicación a los que debe prestar atención la tecnología de ósmosis inversa.
Principio de ósmosis inversa.
La ósmosis inversa es el uso de presión suficiente para permitir que el solvente en la solución atraviese la membrana de ósmosis inversa y luego se separe, la dirección es opuesta a la dirección de la ósmosis, debe usarse para separar, purificar y concentrar la solución con una presión más alta. que el método de ósmosis inversa. Debido a que el tamaño de los poros de la membrana de ósmosis inversa es particularmente pequeño, su aplicación puede ser muy buena para eliminar sales y coloides disueltos, bacterias, virus y parte de la materia orgánica en el agua. El objeto de separación más importante de la membrana de ósmosis inversa es el ion en la solución, y la eliminación efectiva de la sal en el agua se puede lograr sin la aplicación de ninguna sustancia química, y la tasa de eliminación de sal puede alcanzar más del 98 por ciento.
Características de la tecnología de ósmosis inversa
La tecnología de ósmosis inversa es la aplicación del principio de ósmosis inversa para lograr la purificación y concentración de la solución, tiene las características de separación del gran ding tiene las siguientes características: (1) El grado de automatización que presenta la tecnología de ósmosis inversa es más alto, y el consumo de energía generado por él es menor en varios métodos. La razón principal es que la fuerza impulsora aplicada en el proceso de tratamiento del agua es la presión del agua. Bajo condiciones de temperatura ambiente y sin cambio de fase, se puede separar el solvente y el soluto, la pérdida de componentes activos es muy pequeña y es muy adecuado para la separación y concentración de sustancias sensibles al calor. En comparación con el método de separación por cambio de fase, el consumo de energía es menor. ② No es necesario tomar medidas de regeneración, porque el proceso de tratamiento es una reacción física, no se aplicará a sustancias químicas y el producto no se contaminará. (3) Las propiedades de la membrana de ósmosis inversa y su estabilidad, en el proceso de aplicación no aparecerán cambios de fase, se lleva a cabo en condiciones de temperatura normales y la tasa de eliminación de impurezas es muy alta. (4) El equipo de ósmosis inversa puede realizar la aplicación de una variedad de agua cruda, la estructura general del equipo es relativamente simple y la operación es más conveniente y altamente adaptable, la escala de procesamiento tiene cierta flexibilidad y ya sea operación continua o el funcionamiento intermitente puede ser. ⑤ Puede lograr mejores beneficios económicos. El coste del sistema de ósmosis inversa en funcionamiento es muy bajo y la inversión se puede recuperar en poco tiempo.
Aplicación práctica de la tecnología de ósmosis inversa en el tratamiento de agua de centrales eléctricas.
1. Reciclaje y utilización de aguas residuales de refrigeración circulantes. El agua de refrigeración circulante utilizada en las centrales térmicas representa aproximadamente el 70% del consumo total de agua de las centrales eléctricas, por lo que su reciclaje y utilización tiene una importancia práctica muy importante, lo que puede lograr el ahorro de recursos limitados. Recursos hídricos. En los últimos años, los requisitos nacionales para la protección del medio ambiente están aumentando gradualmente y el establecimiento de indicadores relacionados para la descarga de aguas residuales se está volviendo cada vez más estricto, lo que conduce a un aumento significativo en el costo de las centrales eléctricas en el proceso de tratamiento de aguas residuales. La aplicación de la tecnología de ósmosis inversa puede lograr la reutilización de aguas residuales. Combinada con el funcionamiento real de varios equipos en la central eléctrica, el agua obtenida mediante la tecnología de ósmosis inversa se puede utilizar como agua suplementaria del agua de refrigeración en circulación y tiene las características de seguridad y confiabilidad. Después del uso de la tecnología de ósmosis inversa, la calidad del agua en circulación ha mejorado significativamente, la turbidez se ha reducido considerablemente y el suplemento de agua también se ha reducido significativamente. Sin embargo, en la actualidad, la tecnología de ósmosis inversa generará un gran costo para el tratamiento del agua y la inversión de capital es significativamente mayor que el método de purificación del agua de cuerpos de agua naturales. Sin embargo, debido a que puede tratar las aguas residuales al mismo tiempo, se puede reducir la inversión de los costos ambientales y los recursos hídricos también representan un cierto ahorro, por lo que el costo integral es más obvio. Se logró un alto grado de unidad de beneficios económicos, beneficios sociales y beneficios ambientales.
2.Tratamiento de líquidos residuales del decapado de calderas Basado en la investigación de un experimento de simulación sobre el tratamiento de líquidos residuales de decapado en la planta de energía, el autor compara y analiza el efecto del tratamiento de la membrana compuesta de baja presión, la membrana de acetato de celulosa y la membrana de agua de mar mediante el uso inverso. tecnología de ósmosis y modo de circulación, y luego obtiene las siguientes conclusiones: entre las tres membranas de ósmosis inversa, la membrana de agua de mar tiene el mejor rendimiento. Por lo tanto, la más adecuada para el tratamiento por ósmosis inversa del líquido residual de decapado de calderas es la membrana de agua de mar, la aplicación del tratamiento es la forma de circulación. Mediante la aplicación de la tecnología de ósmosis inversa en el tratamiento de líquidos residuales de decapado de calderas en centrales eléctricas, se pueden lograr muy buenos resultados y lograr el objetivo esperado. La mejor manera de tratar el líquido residual de ácido cítrico en la caldera es: después de que el líquido residual de ácido cítrico se concentra primero mediante ósmosis inversa, se puede descargar o reciclar. Después de eliminar el hierro, se seca por aspersión y luego se realiza la recuperación de la sal de citrato de sodio. La aplicación de la tecnología de tratamiento puede resolver la contaminación ambiental causada por el líquido residual de lavado ácido en la caldera y tiene muy buenos beneficios sociales y económicos. 3.Tratamiento integral de aguas residuales El tratamiento integral de aguas residuales en centrales eléctricas es un proyecto sistemático, que incluye principalmente dos partes importantes: recuperación y tratamiento de aguas residuales. La tecnología de ósmosis inversa se aplica en el proceso de tratamiento de aguas residuales y en las aguas residuales domésticas recuperadas, agua condensada, aguas residuales ácidas y alcalinas y agua de lavado del sitio, etc. Su agua mezclada es básicamente ácida. Después del tratamiento con ácido débil, se puede realizar un tratamiento de ósmosis inversa y la fuente de agua después de este tratamiento se puede aplicar directamente. La aplicación de este método no sólo reduce la demanda de agua del campo eléctrico, sino que también es muy beneficiosa para el reciclaje de los recursos hídricos en la central eléctrica y luego permite a la empresa lograr un desarrollo sostenible.
Precauciones para la aplicación de la tecnología de ósmosis inversa
Selección del dispositivo Al seleccionar la membrana de ósmosis inversa original, se deben tener en cuenta las características de la calidad del agua de entrada. Cuando se aplica en el tratamiento de aguas residuales, se debe utilizar la membrana anticontaminación o se deben utilizar otras medidas de tratamiento de la contaminación. La temperatura del agua diseñada tiene una gran influencia en el rendimiento del agua. La cantidad de agua del elemento de membrana debe configurarse para garantizar que el rendimiento de agua pueda alcanzar la cantidad diseñada cuando se opera en el entorno con la temperatura del agua más baja diseñada. Cuando se diseña para su uso un dispositivo de tratamiento de AGUA DE ÓSMOSIS INVERSA convencional, LA presión de entrada máxima para el funcionamiento inicial del cuerpo de ósmosis INVERSA debe ser inferior a 1,5 MPA. En el diseño y aplicación del dispositivo de ósmosis inversa para desalinización de agua de mar, la presión de entrada máxima presentada por la operación inicial del cuerpo de ósmosis inversa es inferior a 6,9 MPA. La velocidad de filtración diseñada para el elemento filtrante no debe ser demasiado grande. Si puede estar en funcionamiento normal durante mucho tiempo, el ciclo de sustitución del filtro no debe ser superior a tres meses.
Parámetros de rendimiento del dispositivo de ósmosis inversa durante el funcionamiento.
Según EL ANÁLISIS del problema de OSMOsis INVERSA convencional, los parámetros operativos (tasa de desalinización y tasa de recuperación, etc.) de la unidad de OSMOsis INVERSA en funcionamiento deben cumplir con los requisitos del contrato. Generalmente, la tasa de desalinización debe ser superior al 98 por ciento y la tasa de recuperación debe ser superior al 75 por ciento en el primer año. La producción de agua debe cumplir con los estándares nacionales bajo ciertas condiciones de temperatura del agua y el interruptor de la válvula debe ser más flexible. En definitiva, la industria de la energía eléctrica es la industria básica que proporciona energía eléctrica de alta calidad para la vida diaria de la gente, lo cual tiene una gran importancia práctica para la mejora del nivel de vida de la gente y el crecimiento económico. La aplicación de la tecnología de ósmosis inversa en el tratamiento de agua de las centrales eléctricas ha tenido un buen efecto, es decir, reducir la aparición de contaminación ambiental, pero también lograr el ahorro de recursos hídricos. La tecnología del dispositivo de ósmosis inversa se combina con la situación real del tratamiento de agua de la planta de energía, y luego se reduce el costo de los materiales aplicados por la tecnología de ósmosis inversa, se logra la aplicación universal de la tecnología de ósmosis inversa en la planta de energía y se obtiene el doble de beneficios económicos. y se obtienen los beneficios sociales de la central eléctrica.