热电联产项目锅炉补给水处理工艺设计案例及分析

张忠梅 徐龙

1.浙江富春江环保热电股份有限公司 浙江富阳 311400

2.江西省电力设计院 江西南昌 330096

水是热力发电厂的载热介质，水品质关系着电厂安全运行和节能增效。锅炉补给水处理系统工艺选择是确保热电联产项目的水、汽质量符合要求，保证热力设备安全运行的重要措施[1]。

1 锅炉补给水处理系统的设计

江西某热电联产项目，采用超高温超高压机组，锅炉补给水系统出力为4x100t/h。原水水源为地表水，设计水质数据如表1：

表1

表2

根据上述情况，提出以下方案：

方案1：阳床+除碳器+阴床+混床工艺；方案2：两级RO+EDI全膜工艺；方案3：两级RO+混床工艺；方案4：一级RO+混床工艺；方案5：一级RO+阳床+阴床+混床工艺[2]。

2 方案的计算及比较

以上方案中离子交换设备计算周期见表2：

方案1：①最传统除盐工艺，出水水质稳定，适应水质变化能力强。②阴床计算周期为1．6d，离子交换三运一备，交换器共计12台，仅阴床每天再生一次，运行工人的劳动强度大，同时还有大量酸碱耗量和废水。③离子交换除有机物和活性硅相对会差一些。

方案2：①EDI为新型水处理工艺，正常运行不需酸碱。②由于EDI近乎苛刻的进水要求，使得其处理设计至关重要，因此两级EO是必须的。③EDI价格相对UF、RO模块非常昂贵，进水适应能力最差。④EDI出现问题须返厂维修，容易影响工期。

方案3：①系统水质有保障。②混床计算周期706h，约29天。二级RO的作用仅处理碱度和游离二氧化碳、残余的活性硅。③其二级RO的投资及运行费用应该大大高于一级RO后的阴阳床。

方案4：①混床计算周期96h，按三台混床连续运行计算1．3d须再生一次。②水质难以保证，根据RO计算，RO出水二氧化硅含量130mg/L，大于规范中对混床进水水质二氧化硅含量小于100mg/L的要求。系统出水存在硅超标的风险[3]。

方案5：①最可靠、适应能力强的除盐工艺。②RO考虑30%备用，离子交换可不设备用。一级RO后的阴床周期达到20天以上，阳床和混床周期在45天以上，再生用水只需从水箱提供。③二级RO（方案3）比RO+阴阳床投资费用应该还高出10%以上，且占地相当。

以上工艺系统布置，方案2、3、5占地一致，方案4稍小，方案1最小。

3 方案选择

本项目推荐采用方案5，其优点在于技术先进、产品成熟可靠、水的可回收率高，同时安装维护便捷、劳动强度低等，符合运行实际要求。此外，还考虑：①离子交换除有机物和活性硅的能力相对会差一些。根据经验，对地表水，离子交换除TOCi效果一般且不稳定，而反渗透除TOCi能稳定在九成以上。②UF、RO膜元件价格下降大，其对水处理工艺也可靠有效。因此，本工程最终采用方案5。

4 结语

选择合适水处理系统要根据原水水质情况、机组对系统出水水质的要求、当地环保要求、水处理系统的定员等因素综合确定。对于热电联产项目，由于机组补水率较高，锅炉补给水处理系统进行工艺设计时，要加强对原水水质特征及产水氢电导率、TOCi、硅等是否符合标准的研究。