電混床在電廠鍋爐補(bǔ)給水制備中的工程應(yīng)用

孟鵬軍 何志瞧 麻建中 余 程

（浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司 浙江蘭溪 321100）

引言

深度脫鹽工藝是電廠鍋爐補(bǔ)給水制備系統(tǒng)中的重要單元，目前主要采用混床離子交換工藝，該工藝具有產(chǎn)水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、可再生使用等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在化學(xué)再生程序復(fù)雜、排放高鹽廢水等問題。因此，在當(dāng)前電廠廢水零排放政策的驅(qū)動(dòng)下，迫切需要開發(fā)一種可替代的環(huán)保型深度脫鹽工藝。電混床（MFEDI）是一種利用電化學(xué)技術(shù)進(jìn)行樹脂再生的新型混床離子交換技術(shù)，具有產(chǎn)水水質(zhì)好、自動(dòng)化程度高、無酸堿廢水排放等優(yōu)點(diǎn)，在電廠鍋爐補(bǔ)給水制備領(lǐng)域擁有潛在的應(yīng)用前景。蘭溪電廠開展了無膜電去離子技術(shù)的工程應(yīng)用，取得了良好效果，產(chǎn)水各指標(biāo)均達(dá)到 《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 12145-2016）國家標(biāo)準(zhǔn)。

1 進(jìn)水水質(zhì)及產(chǎn)水水質(zhì)要求

電混床深度脫鹽單元的設(shè)計(jì)處理規(guī)模為20m3/h，主要進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)水水質(zhì)要求見表1。

表1 電混床進(jìn)水水質(zhì)及產(chǎn)水水質(zhì)要求

2 工藝流程與設(shè)備參數(shù)

2.1 工藝流程

圖1 電廠鍋爐補(bǔ)給水制備工藝流程圖

結(jié)合蘭溪電廠已有化水系統(tǒng)，從陰床引一部分產(chǎn)水進(jìn)入電混床，規(guī)模20m3/h，電混床所產(chǎn)濃水循環(huán)至超濾產(chǎn)水箱，具體流程見圖1，紅色框圖內(nèi)為新增設(shè)備。

2.2 主要設(shè)備參數(shù)

電混床設(shè)備的主要參數(shù)見表2。

表2 電混床設(shè)備的主要參數(shù)

3 工藝運(yùn)行結(jié)果

3.1 產(chǎn)水水質(zhì)

電混床系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行6個(gè)月，產(chǎn)水電導(dǎo)率為0.054-0.057μs/cm，平均值0.055μs/cm，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)水電阻率為17.54-18.52MΩ·cm，平均值18.19MΩ·cm；產(chǎn)水二氧化硅濃度為1.12-7.12μg/L，平均值4.07μg/L；產(chǎn)水TOCi濃度為17.98-54.17μg/L，平均值23.53μg/L。由以上數(shù)據(jù)可知，電混床系統(tǒng)產(chǎn)水的主要水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.2 產(chǎn)水率和能耗

電混床系統(tǒng)的產(chǎn)水率較穩(wěn)定，在89.12%-93.20%區(qū)間波動(dòng)，平均值91.44%。單位產(chǎn)水能耗在0.10 kW·h/m3-0.22 kW·h/m3區(qū)間波動(dòng)，平均值0.16 kW·h/m3。

4 投資和運(yùn)行成本分析

在該工程應(yīng)用中，電混床深度脫鹽系統(tǒng)的總投資成本為16.0萬元，噸水投資為8750元/m3產(chǎn)水，設(shè)備設(shè)計(jì)壽命10年。電混床深度脫鹽系統(tǒng)的運(yùn)行成本主要為電費(fèi)，約0.16 kW·h/m3產(chǎn)水，無藥劑費(fèi)和污水處理費(fèi)，電再生所產(chǎn)濃水回用至超濾產(chǎn)水箱。

結(jié)語

電混床深度脫鹽系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)水的電導(dǎo)率、二氧化硅和TOCi指標(biāo)均達(dá)到 《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 12145-2016）國家標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)水率和單位產(chǎn)水能耗分別為91.44%和0.16 kW·h/m3。采用電混床深度脫鹽系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)混床，有效解決了化學(xué)再生過程中的藥劑使用和酸堿廢水排放問題，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。