淺談超聲理化復(fù)合清洗技術(shù)的應(yīng)用

[摘要]本文著重分析了超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理前置過(guò)濾器濾芯的污堵，針對(duì)污堵濾芯的污染物全分析，試驗(yàn)了一種新型的體外清洗新型技術(shù)，并對(duì)清洗前后前置過(guò)濾器的運(yùn)行狀況進(jìn)行了對(duì)比分析，清洗對(duì)節(jié)約成本、延長(zhǎng)運(yùn)行反洗周期、在電廠生產(chǎn)過(guò)程中具有重大的實(shí)際意義。

[關(guān)鍵詞]凝結(jié)水精處理;前置過(guò)濾器;濾芯;污堵;清洗

1、概述

大唐華銀電力股份有限公司金竹山火力發(fā)電分公司1×600MW超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)設(shè)置2×50%前置過(guò)濾器+3×50%高速混床，系統(tǒng)設(shè)計(jì)精處理系統(tǒng)大旁路、流量前置過(guò)濾器旁路和高速混床旁路，系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量1452t/h，系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力4.0MPa，設(shè)計(jì)DN1700前置過(guò)濾器兩臺(tái)，每臺(tái)過(guò)濾器內(nèi)裝PALL公司折疊濾芯192支，DN3200球形混床3臺(tái)，體外高塔分離再生系統(tǒng)一套。#3機(jī)組精處理前置過(guò)濾器濾芯至今年3月已快滿2年，按照廠家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，前置過(guò)濾器濾元滿2年需更換一次，根據(jù)現(xiàn)有情況來(lái)看，#3機(jī)組精處理前置過(guò)濾器濾元每運(yùn)行幾小時(shí)甚至30分鐘后就失效需再生，且再生后不能達(dá)到廠家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，濾元運(yùn)行差壓已超出廠家設(shè)計(jì)差壓<0.08，根據(jù)#3機(jī)組大修后精處理水質(zhì)運(yùn)行報(bào)表數(shù)據(jù)，前置過(guò)濾器運(yùn)行差壓在前置過(guò)濾器旁路開(kāi)啟30-50%的情況下保持在0.11左右運(yùn)行，2012年7月#3機(jī)組大修運(yùn)行后，#3機(jī)組精處理前置過(guò)濾器濾元充當(dāng)了機(jī)組啟動(dòng)濾元，這也加劇前置過(guò)濾器濾元的提前失效，從2012年10月開(kāi)始，在機(jī)組負(fù)荷達(dá)到500MW以上時(shí)，前置過(guò)濾器壓差過(guò)高，每次運(yùn)行需要開(kāi)旁路30%-50%，濾元差壓在0.06-0.11之間運(yùn)行，有時(shí)甚至才再生出來(lái)運(yùn)行幾分鐘就出現(xiàn)必須開(kāi)旁路的現(xiàn)象，銅、鐵含量接近失效值，前置過(guò)濾濾芯污堵嚴(yán)重，反洗周期由原來(lái)的7到10天縮短到8小時(shí)左右。如果按照常規(guī)方式進(jìn)行濾芯更換，約需要70萬(wàn)元，為了降低成本，決定對(duì)濾芯進(jìn)行體外清洗。

2、污堵濾芯清洗

2.1污堵濾芯污染物成分分析

為了對(duì)污堵濾芯污堵物成分進(jìn)行分析，以確保清洗的可行性，委托北京神州東宇環(huán)境工程有限公司對(duì)污堵濾芯進(jìn)行了全分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)提供的濾元所截留的沉積物進(jìn)行了掃描電鏡形貌及元素分析，分析結(jié)果如表一所示

表1 濾元截留物元素分析結(jié)果（質(zhì)量百分比含量%）

濾元部位 外表面 中間層 內(nèi)表面

上 Fe/86.4Si

/13.6 / 大顆粒物：Fe/31.4，Si/9.2，S/39.2，Ca/13.2，Zn/7.0。

下 Fe/88.4Si

/11.6 細(xì)顆粒物：Fe/87.0，Si/13.0;

大顆粒物：Fe/13.7，Si/5.3，S/40.9，Ca/17.9，Zn/5.0，Ba/17.1。 Fe/84.4

Si/15.6

通過(guò)對(duì)上表分析可知;濾元污堵物主要是氧化鐵和硅化物，氧化鐵約占80%～90%，硅化物（細(xì)砂）約占10%～15%。

2.2污堵濾芯清洗小型試驗(yàn)

第一步：在密閉式專用循環(huán)超聲波復(fù)合清洗機(jī)內(nèi)，使用有機(jī)溶劑（四氯化碳）做為萃取劑，對(duì)濾芯進(jìn)行除油清洗，同時(shí)啟動(dòng)循環(huán)泵和超聲波振子，微波萃取除油，1小時(shí)后，將萃取劑排放掉。第二步：使用5%鹽酸清洗加0.5%氟化鈉的混合清洗液在50℃左右將濾芯循環(huán)清洗12小時(shí)，濾芯上的氧化鐵顆粒變小，但不能全部溶解，硅化物（細(xì)砂）去除效果不明顯。濾芯顏色基本上還是沒(méi)變化，是鐵黑色，清洗效果不佳。第三步：將清洗后的1#濾芯放入超聲波清洗裝置中進(jìn)行超聲波清洗，清洗1小時(shí)后，濾芯顏色明顯變白，濾芯上的小顆粒基本沉積在超聲波清洗機(jī)下部，濾芯里小顆粒明顯變小。第四步：將超聲波清洗后的濾芯再次放入5%磷酸溶液中在60℃左右將濾芯循環(huán)清洗6小時(shí)，濾芯上的氧化鐵顆粒基本溶解，顏色進(jìn)一步變白，濾芯里的污染物基本呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)。第五部：將第二次清洗后的濾芯放入超聲波儀內(nèi)再次清洗，1小時(shí)候?yàn)V芯基本變白。和新濾芯對(duì)比基本上差不多，無(wú)污染物，污染物去除率達(dá)到99%。

3、清洗濾芯、安裝及清洗前后的運(yùn)行對(duì)比分析

3.1濾芯清洗

按照上述小型試驗(yàn)方法，將濾芯放入大規(guī)模清洗裝置中進(jìn)行離線清洗，按照四步清洗的工藝流程對(duì)濾芯進(jìn)行清洗，一次100根，400根濾芯經(jīng)過(guò)10天左右時(shí)間基本清洗完畢。進(jìn)行回裝投運(yùn)。

3.2濾芯回裝后的預(yù)處理

對(duì)回裝后的濾芯，配置0.3%的堿液進(jìn)行浸泡12小時(shí)，然后進(jìn)行循環(huán)反洗，反洗到反洗水比電導(dǎo)小于1us/cm，投運(yùn)前置過(guò)濾器。

3.3清洗前后濾芯運(yùn)行差壓及運(yùn)行時(shí)間對(duì)比

在清洗前，前置過(guò)濾器運(yùn)行差壓見(jiàn)清洗前附圖1，運(yùn)行周期基本上在8小時(shí)左右，清洗后運(yùn)行周期延長(zhǎng)到10天，運(yùn)行差壓見(jiàn)清洗后附圖2，運(yùn)行差壓一直小于0.03MPa，具有明顯的效果，和新更換的進(jìn)口濾芯相比效果相差不多，鐵去除率也相差不大，不存在濾芯清洗損壞問(wèn)題。

清洗前附圖1

清洗前附圖2

從圖1可看出過(guò)濾器運(yùn)行差壓從初始0.05，差壓迅速上升至0.18左右，最高運(yùn)行差壓達(dá)到0.197，過(guò)濾器旁路閥動(dòng)作頻繁觸發(fā)（50%～100%）見(jiàn)圖2;

清洗后附圖3

清洗后附圖4

從圖3、4可看出，過(guò)濾器濾芯清洗后運(yùn)行最大壓差0.024MPa，最小壓差0.005Mpa，旁路閥全關(guān)，過(guò)濾器運(yùn)行穩(wěn)定，差壓維持在0.024。

4、結(jié)論

通過(guò)化學(xué)離線清洗與超聲波結(jié)合式的組合清洗工藝，濾芯能達(dá)到很好的清洗效果，清洗后的濾芯運(yùn)行周期明顯延長(zhǎng)，清洗后的濾芯對(duì)鐵及懸浮物的去除率與新濾芯相比無(wú)明顯差別，在節(jié)約投資、安全生產(chǎn)運(yùn)行上具有很好的實(shí)際意義，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]李銳，何世德，張占梅，周高飛.凝結(jié)水精處理現(xiàn)狀及新技術(shù)應(yīng)用研究[J].水處理技術(shù)，2009，（02）.

[2]王金玲，王倉(cāng)倉(cāng).660MW超超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)運(yùn)行的改進(jìn)[J].清洗世界，2010，（10）.

[3]陳孝和.中壓凝結(jié)水處理設(shè)備的問(wèn)題及改進(jìn)[J].電站輔機(jī)，1996，（03）.

作者簡(jiǎn)介

曾漢東，主要從事電廠化學(xué)工作，大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司設(shè)備管理部化學(xué)設(shè)備點(diǎn)檢工程師。