高效過濾器的應(yīng)用
高效過濾器的應(yīng)用
文摘機械過濾器因截污能力低,出水濁度高,幾乎沒有去除水中膠休和有機物的能力,對汽輪機低壓缸腐性嚴重。高效過濾器克服了機械過濾器的缺點,具有出水質(zhì)量高、過濾速度快、占地面積小、設(shè)備投資少等優(yōu)點。
關(guān)鍵詞高效過濾器應(yīng)用效果
采用鈣化、凝聚輔配機械過濾器或濾池的預(yù)處理系統(tǒng),處理低溫低濁水,很難達到火電廠補給水質(zhì)量要求。機械過濾器或濾池,截污能力低,沙水濁度高而不穩(wěn)定,幾乎沒有去除水中膠體和有機物的能力,由此引發(fā)出兩大問題:
①因水質(zhì)濁度超標(biāo),堵塞交換樹脂微孔,降低交換容量,增大水處理藥耗,縮短除鹽或軟化設(shè)備運行周期。
②水中的膠鐵、膠硅和有機物不能去除,污染樹脂,縮短樹脂使用壽命,使除鹽水電導(dǎo)率增高。當(dāng)補給水含有有機物,送至鍋爐受高溫影響,有機物被分解為低分子酸并通過蒸汽帶到汽輪機,造成水冷壁和低壓缸腐蝕。
上述間題教訓(xùn)極深。1985年1月,該廠因引入澄清器的生水中帶有氣泡,較長時間出水濁度大而不穩(wěn)定,機械過濾器受入口水質(zhì)影響,出水濁度波動大,水中細小石灰微粒穿透軟化器,帶入中壓爐,石灰微粒受熱分解后,使給水、爐水硬度超標(biāo)數(shù)倍,幾乎造成被迫停爐。補給水中有機物不能去除,對汽輪機低壓缸腐蝕尤為明顯,該廠中壓機、高壓機低壓缸腐蝕較為嚴重,尋求解決辦法是水處理工作的突出課題。LLY型高效過濾器為該廠提供了改進預(yù)處理系統(tǒng)的良好條件。1993年在老廠水處理間安裝了兩臺D2000LLY型高效過濾器,于1995年投產(chǎn)應(yīng)用,取得良好效果。
1高效過濾器及其調(diào)試
1.1概況
LLY型高效過濾器,采用纖維束為濾料,垂直懸掛在濾室上封頭多孔板上,下端掛料墜,組成濾料層。在纖維濾室內(nèi)設(shè)置柔性加壓室,通過特制膠囊(加壓室)的充水和排水,使纖維濾料壓緊和疏松。過濾運行時,加壓室充水使體積擴大,擠壓纖維濾料,獲得小至幾微米的過水間隙,投運時原水由下而上逆流運行。過濾器失效清洗時,加壓室排水,濾料恢復(fù)疏松狀態(tài)。當(dāng)用壓縮空氣和水下向清洗時,被截留的泥污很易垂直下落,一般下向洗20min,90%的截留物即被除掉。根據(jù)加壓室充水多少來調(diào)節(jié)濾料堆積密度和出水質(zhì)量,堆積密度越高,出水質(zhì)量越好。為對比檢驗高效過濾器及機械過濾器的實用效果,按如下系統(tǒng)安裝了兩臺高效過濾器。原水石灰、聚合鐵澄清器一無閥濾池生高效過濾器機械過濾器手一鈉離子軟化器源水采用燕化地表水和深井混合水,地表水含鹽量較低、COD較大、SDI大、膠體物質(zhì)含量較高;深井水含鹽量高、濁度低、有機物含量少。原水經(jīng)凝聚爆氣處理后,引入高效過濾器的處理方式,不少單位取得了高質(zhì)量低濁水。此外,高效過濾器還可除去水中膠體及有機物。高效過濾器引入石灰處理后的原水,能否制出尚佳水質(zhì),是研究試驗的課題。
1.2高效過濾器的應(yīng)用效果
應(yīng)用證實,經(jīng)石灰鈣化、聚合鐵凝聚后的水,引入高效過濾器處理,仍可制出高質(zhì)量的清水,并有去除有機物的能力。
1.2.1除濁能力
在該廠原水條件下,高效過濾器入水濁度為90F.T.U時,出水濁度在3.OF.T.U左右;入水濁度為20一40F.T.U時,出水濁度為。.5一1.SF.T.U;入水濁度小于10F.T.U時,在正常工況下,出水濁度為0一0.SF.T.U。在相同條件下,機械過濾器入水濁度小于10F.T.U時,出水濁度可維持在2.OF.T.U;入水濁度為20F.T.U時,出水濁度在4.OF.T.U;入水濁度達到40F.T.U時,出水質(zhì)量混渾,基本失去截留效能。
1.2.2運行周期除濁情況
高效過濾器清洗后投運IOmin,入水濁度為18.IF.T.U,出水濁度為5.IF.T.U;投運4omin,入水濁度為16.33F.T.U,出水濁度為1.16F.T.U;投運50min入水濁度為17.oiF.T.U,出水濁度為0.67F.T.U;投運6omin后,出水濁度仍繼續(xù)下降,成為低濁水或無濁水。高效過濾器中期運行,出水濁度穩(wěn)定,受入水濁度影響很小。高效過濾器后期運行,出水濁度略有增高,但應(yīng)防止入水濁度突然增`大的沖擊。從高效過濾器投運后h1之內(nèi)的出水變化情況分析,清洗后凈潔的丙綸長絲上,截留上礬花和懸浮物,隨時間推移減小了上層濾料濾水間隙,因此懸浮體也起到輔助濾水的作用。
L.23截污容童
機械過濾器的截污容量一般為2.skg/m,(濾料);廠家提供的高效過濾器截污容量為5一lokg/m,(濾料)。為確定高效過濾器截污容量,進行了5個運行周期計算,試驗證實,截污容量與入水濁度大小有關(guān),入水濁度很低,雖增加運行周期,但截污容量還是低,隨著入水濁度的增加,截污容量增加。入水濁度在5一loF.T.U,截污容量超過skg/m,(濾料);入水濁度在10F.T.U以上時,截污容量達到lokg/m,(濾料),高效過濾器引入高濁水,截污容量可達到13.4kg/m,(濾料),由此證實,高效過濾器的截污容量比機械過濾器高3一5倍。
1.2.4·SDI試驗
SDI是RO(反滲透)進水的重要綜合指標(biāo),引入反滲透的水其SDI必須小于4。盡量降低水中SDI是保證反滲透正常運行的重要因素。經(jīng)檢測,高效過濾器制出的低濁水SDI為0.7一0.74,但在不同周期中,高效過濾器出水濁度為0.o4F.T.u,sDI為2.26。通過對前置預(yù)處理檢查推斷,可能因混凝處理加藥量不合適或低溫水運行,澄清器混凝效果變差,雖然出水很清、濁度很低,但水中仍存有許多用目測很難分辯的細小微粒,使SDI增加。因此,可以得出這樣的結(jié)論:只要混凝處理良好,高效過濾器出水濁度可小于1F·.TU,其SDI也能滿足反滲透進水要求。
1.2.5對水中膠體和有機物去除作用
高效過濾器對有機物不僅有物理吸附作用,還有化學(xué)吸附作用。機械過濾器對有機物幾乎沒有去除作用。經(jīng)混凝處理后的原水,引入高效過濾器還可去除32%~50%的有機物。引入澄清器,原水耗氧量為1.5一1.7mg/L,經(jīng)混凝處理后,耗氧量為0.5~0.6mg/L,高效過濾器出水耗氧量為0.16一。.3mg/L,達到了引入反滲透進水的要求。值得注意的是,高效過濾器化學(xué)吸附的有機物,在清洗時不易清洗掉,長時間運行,將達到飽和狀態(tài),可通過調(diào)整試驗確定其有機物釋放周期,用定期堿洗法去除濾料上吸附的有機物,保證出水質(zhì)量。
1.2.6性能比較
高效過濾器與機械過濾器的性能比較如附表所示。附表高效過濾器與機械過濾器性能比較項目高效過漁器機械過濾器采用濾料德料實用體積(m3)纖維丙綸長絲石英砂、無煙煤撼料粒徑·+微米至幾微米0.3~0.5mm過健流速(m/h)30~407~10設(shè)備出力(t/卜)截污容t(kg/m3)出水濁度F.T。U對膠鐵、膠硅、有機物5~10(濾料)2·5(撼料)清洗難易狀況有物理及化學(xué)吸附能力易于把撼料清洗干凈無吸附去除能力德料不易清洗干凈反洗自用水量(t/卜)以入水濁度10.FT·U計算周期制水t(t/臺次)1005000設(shè)備占用面積為機械過漣器的1/3機械過撼器為1制水出力為90th/的過德器一次性投資(萬元)2高效過濾器的截污吸附機理高效過濾器與機械過濾器一樣,靠篩除和吸附進行過濾,以吸附作用為主。.21篩除作用高效過濾器中由于設(shè)置了加壓室,使纖維間隙從下至上逐漸減小,工作時水從間隙直徑較大的濾層一側(cè)流入,從孔隙較小的濾料一側(cè)流出,入水側(cè)截留水中體積大的膠體礬花,出水側(cè)截留水中較小的膠體、礬花和懸浮物,發(fā)揮整體濾層截污作用,提高截污容量。高效過濾器可制出低濁水或無濁水。普通機械過濾器,對于同一種濾料來說,其濾水間隙是同的,如選用0.3mm石英砂,其濾水間隙達45llm。采用石灰處理水引入機械過濾器,為防止濾料污堵和頻繁更換,一般選用直徑為0.8~1.Zmm的濾料。計算其過水間隙達70拜m以上,因此很難制出低濁水。機械過濾器填料高度一般為1.4一Zm,真正起到篩除截留作用的僅是濾料上部一小層,實用厚度約為100一150mm,這是機械過濾器截污容量低的根本原因。.22吸附作用高效過濾器濾料好選用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、強度好、密度小的丙綸長絲,它與石英砂、無煙煤相比,具有超出數(shù)倍的比表面積,物理吸附能力很強。丙論長絲濾料是一種高分子有機物,根據(jù)“相似相容原理”,濾料對有機物有很強的化學(xué)吸附能力。高效過濾器前置混凝處理得當(dāng),可除去水中濁度的92%一96%,佳工況可制出無濁水,可除去、降低水中膠硅、膠鐵及有機物。3高效過濾器的應(yīng)用效益以Zm直徑過濾器為例,制水出力為90t/h。3.1投資壁溫測量的誤差分析與判斷,這是深度調(diào)峰、保證鍋爐安全運行的主要課題。
4結(jié)論
①試驗證明,燃燒大同煙煤,使用濃淡燃燒器具有相當(dāng)好的穩(wěn)燃效果。在50%負荷下調(diào)峰使用該型濃淡燃燒器,可以不投助燃柴油穩(wěn)定燃燒,有良好的經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景。
②由于濃淡燃燒器有著火提前、燃燒穩(wěn)定的優(yōu)點,在使用二層濃淡燃燒器、帶50%負荷時,火焰中心集中,爐膛斷面熱強度高,與普通直流燃燒器相優(yōu),低負荷時有使屏式過熱器吸熱增加的可能,建議在改造現(xiàn)有燃燒器時,有條件的情況下好裝在下兩層。
③從試驗結(jié)果看,前后兩次比較排煙溫度,在低負荷時下降20.5℃,高負荷時下降.95℃,平均下降12.8℃,飛灰可燃物下降2.19,鍋爐效率平均提高0.85%,降低供電煤耗2.569/(kW·h),按年發(fā)電量n億度、廠用電率8.2%計算,年節(jié)約標(biāo)煤2582t,從現(xiàn)在調(diào)峰幅度看,年lo0MW負荷運行時間可達1400h,每小時節(jié)油1t,可實現(xiàn)年節(jié)油1400t,全年節(jié)約成本316.巧萬元,經(jīng)濟效益好。此外,過熱器不結(jié)焦、不超溫,為鍋爐的安全運行起到重要作用。MJkbLpJ
