電混床在電廠鍋爐補給水制備中的工程應用

孟鵬軍 何志瞧 麻建中 余 程

（浙江浙能蘭溪發電有限責任公司 浙江蘭溪 321100）

引言

深度脫鹽工藝是電廠鍋爐補給水制備系統中的重要單元，目前主要采用混床離子交換工藝，該工藝具有產水水質好、運行穩定、可再生使用等優點，但同時也存在化學再生程序復雜、排放高鹽廢水等問題。因此，在當前電廠廢水零排放政策的驅動下，迫切需要開發一種可替代的環保型深度脫鹽工藝。電混床（MFEDI）是一種利用電化學技術進行樹脂再生的新型混床離子交換技術，具有產水水質好、自動化程度高、無酸堿廢水排放等優點，在電廠鍋爐補給水制備領域擁有潛在的應用前景。蘭溪電廠開展了無膜電去離子技術的工程應用，取得了良好效果，產水各指標均達到 《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》（GB/T 12145-2016）國家標準。

1 進水水質及產水水質要求

電混床深度脫鹽單元的設計處理規模為20m3/h，主要進水水質指標和產水水質要求見表1。

表1 電混床進水水質及產水水質要求

2 工藝流程與設備參數

2.1 工藝流程

圖1 電廠鍋爐補給水制備工藝流程圖

結合蘭溪電廠已有化水系統，從陰床引一部分產水進入電混床，規模20m3/h，電混床所產濃水循環至超濾產水箱，具體流程見圖1，紅色框圖內為新增設備。

2.2 主要設備參數

電混床設備的主要參數見表2。

表2 電混床設備的主要參數

3 工藝運行結果

3.1 產水水質

電混床系統已穩定運行6個月，產水電導率為0.054-0.057μs/cm，平均值0.055μs/cm，對應的產水電阻率為17.54-18.52MΩ·cm，平均值18.19MΩ·cm；產水二氧化硅濃度為1.12-7.12μg/L，平均值4.07μg/L；產水TOCi濃度為17.98-54.17μg/L，平均值23.53μg/L。由以上數據可知，電混床系統產水的主要水質指標均達到設計要求。

3.2 產水率和能耗

電混床系統的產水率較穩定，在89.12%-93.20%區間波動，平均值91.44%。單位產水能耗在0.10 kW·h/m3-0.22 kW·h/m3區間波動，平均值0.16 kW·h/m3。

4 投資和運行成本分析

在該工程應用中，電混床深度脫鹽系統的總投資成本為16.0萬元，噸水投資為8750元/m3產水，設備設計壽命10年。電混床深度脫鹽系統的運行成本主要為電費，約0.16 kW·h/m3產水，無藥劑費和污水處理費，電再生所產濃水回用至超濾產水箱。

結語

電混床深度脫鹽系統運行穩定，產水的電導率、二氧化硅和TOCi指標均達到 《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》（GB/T 12145-2016）國家標準要求，產水率和單位產水能耗分別為91.44%和0.16 kW·h/m3。采用電混床深度脫鹽系統代替傳統混床，有效解決了化學再生過程中的藥劑使用和酸堿廢水排放問題，具有廣闊的市場應用前景。