熱電廠鍋爐補給水處理方案設計與技術經濟分析

摘 要：隨著經濟的快速發展，熱電廠鍋爐在生活中的廣泛應用，對于其技術上的要求也越來越高，熱電廠鍋爐補給水方面的處理方案以及技術經濟的分析都成為現階段最重要的研究課題。文章以衡水熱電廠鍋爐補給水系統的操作為示例，對其補給水.處理方案設計與技術經濟分析進行了分析，通過不同的設計方案的對比，找出最適合熱電廠鍋爐的補給水系統，對熱電廠鍋爐運作產生良好的作用，減少浪費污染等現象，節約水資源，促進循環可持續發展。

關鍵詞：熱電廠；鍋爐補給水；方案設計；技術經濟

前言

一般來說，清水經過物理或者化學方法除去水中部分離子或絕大部分離子雜質后，進一步用以補充熱力設備氣水循環過程中損失掉的水，被稱為補充水，在鍋爐運行系統中占有非常重要的作用。熱電廠鍋爐水處理技術的發展與其在生產過程中對水質的要求密切相關，隨著科學技術的不斷發展，熱電廠鍋爐補給水處理技術也得到了進步，在我國經濟發展環境變化的影響下，水循環系統成為現階段鍋爐補給水最佳途徑。在我國采用反滲透技術與離子交換設備相結合方式在鍋爐補給水中得到了較好的應用，以減少使用過程中含鹽量較高的現象。

1 熱電廠鍋爐補給水含鹽量處理方案設計

無論采用何種除鹽系統，預處理的好壞都會直接影響除鹽系統的出水水質。從出水水質可看出，良好的技術能有效的去除膠體物質和大分子有機物等污染物的影響，使后續除鹽系統安全、有效的運行。而常規處理，由于其對輕質膠體及有機物的處理能力較差，對后續除鹽系統的影響較大，甚至使除鹽系統無法正常運行。熱電廠鍋爐補給水處理在選擇上不僅僅單方面依靠工藝的好壞，其經濟的合理性占有關鍵性的地位，也可以說經濟評價是確定技術方案的重要環節之一，利用較少的投資和運行費用，還能達到高質量的補給水處理效果。這里我們根據熱電廠鍋爐運行的基本情況，針對補給水處理提出四種設計方案，并做技術經濟的比較分析。

首先，是利用無頂壓逆流再生陽、陰離子交換器對鍋爐進行補給水處理。此種設備在設計上外部的管系較為簡單，操作起來也十分簡便，操作時只需要按照標準嚴格控制再生液以及排液裝置中的流速大小，保證適宜的進水含鹽質量濃度，不需要額外的任何定壓系統，又因其投資較少，具有既經濟又便捷的特點。但是，由于運作時其酸堿消耗量會跟隨含鹽量濃度增加，這樣一來其運行的經費就會加大，因此在系統中含鹽量較高的情況下不適宜采用此種方案。

其次，采用的水處理設備是無頂壓逆流再生雙室陽、陰床。其主要特點是將同一個交換器中分別裝有強弱兩種不同型的樹脂離子交換器，這種強弱的配比，既可以充分的發揮出強型樹脂交換器的徹底性，還能進一步的發揮出弱型樹脂交換器的高容量等特點，比較適用于進水含鹽量大于500mg/L的系統。但是這種設備沒有第一種外部管系那么簡單明了，屬于非常復雜的類型，操作起來也十分不便。

第三種方案與無頂壓逆流再生陽、陰離子交換器對鍋爐進行補給水處理相比，增加了一級電滲析除鹽的方式，利用離子交換膜選擇透過性以及電極的主要原理，采用外加電壓的作用，使溶質從溶劑中分離出來，進行必要的除鹽過程。這種方式的除鹽率較高，一般在75%左右，經過前期的電滲析除鹽，大大的減少了進水的含鹽量，并且也降低了其酸堿消耗，延長了交換器的周期，更有效的達到良好的水處理。但是，同樣的，這種方式也存在一些問題，在操作時此種方式的用水量較大，且浪費較為嚴重，在目前水資源逐漸緊缺，我國提倡節約水源的情況下，并不適合采用此種方案，對于經費的要求也較高。

第四種方案是利用二級除鹽的方式，采用的是反滲透設備。這種反滲透設備除鹽率十分高，造成后續混床的進水含鹽量大大的降低，也同樣很大程度減少了酸堿的消耗量。反滲透設備的應用與其他方案中設備應用相比，其自用水率較為低下，運行費用也較少，在合理的情況下對于水的回收率可以達到80%左右。因此，根據其費用低、脫鹽高、自用水率低等特點，我們可以說此種方案較為適用在原水含鹽量較高的操作中。

2 以循環水系統排污水源的鍋爐補給水處理方案分析

循環水系統在熱電廠鍋爐補給水處理運行過程中，受到不斷地蒸發散熱，以致使循環水中的含鹽量不斷增加，對補給水運行帶來一定的影響。因此，對于循環水來說要保證水質的穩定性，也要保證冷凝器熱交換的效果，就要適當的繳入一些阻垢緩蝕劑，已達到標準。同時，在排水中會出現一定的藻類物質，為了殺菌滅藻，會在循環水中會人工適當的投入氯碇，保持一定量的余氯。另外，循環水排污水的濁度高，是由于冷卻塔中循環水和空氣接觸帶入部分塵埃所致。

綜上分析，通過對四種方案的特點分析比對，針對熱電廠以含鹽量較高的新水為水源的鍋爐補給水處理方案設計經濟上的比較，第四種方案因其運行費用低，應用廣泛的特點，并且其他三個方案相比相對返本年限也較短，因此為最佳的補給水處理方案。另外，根據循環水排污水等方面的分析，以及技術經濟的對比，我們所說的四種方案中，當以循環水排污水作為鍋爐補給水處理系統的原水時，為了節約水資源，減少廢水排放量，促進可持續發展，反滲透加混床方案是最經濟合理的應用方案。

3 熱電廠鍋爐補給水處理系統的優化

由于反滲透加混床的處理方式是最為經濟合理的方式，因此適當的優化也會進一步的促進熱電廠鍋爐補給水處理的操作。為此，在反滲透的機理是在外加壓力推動下，我們將溶液中的水，透過反滲透膜能夠獲取淡水水源。也同時在水處理中應用較多的使用反滲透膜為醋酸纖維素膜及復合膜等，由保安過濾器、高壓泵、反滲透組件及控制儀表等組成的反滲透裝置，進一步的提升補給水處理。

對于熱電廠鍋爐補給水處理系統的是最佳方案要具有產水量、回收率、脫鹽率高等性能參數，確保反滲透裝置的正常安全運行。為了進一步優化處理系統，在運行中要嚴格控制系統的操作壓力、進水水質、進出水流量等。需要注意的是，反滲透運行一段時間后會在不同程度上被污染，導致反滲透進出口壓差增大，產水量下降，因此必須對膜組件進行定期的水沖洗或化學清洗，才能保證設備的使用壽命，才能達到良好的補給水處理效果。

參考文獻

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