EDI技术制备超高压亚临界锅炉补给水的研究

1、EDI技术制备超高压亚临界锅炉补给水的研究韩爱兰1 刘建明2 姚平明3 仝志明31山西省电力勘测设计院 2山西省电科院 3浙江欧美环境工程公司1 前言EDI新技术近两年来在我国多个热电厂的锅炉补给水系统中得到应用，它取代传统的混床，无需消耗酸碱就可连续制取高纯水，运行管理十分简便，因而获得了许多对环保有较高要求的用户的青睐。山西古交发电厂是全国最大的燃用洗中煤的坑口电厂之一，一期建设两台300MW空冷发电机组。古交发电厂由山西省电力勘测设计院负责工程设计，设计人员针对电厂亚临界锅炉补给水系统的工艺进行了大量的前期调研工作，在此基础上比较了传统的一级除盐加混床、反渗透加一级除盐加混床、以及“超滤

2、反渗透EDI”三种工艺的经济性、可靠性和环保性。最后初步拟定了第三种全膜法的方案。考虑到EDI技术在国内30万千瓦以上的大机组中没有应用的先例，而EDI作为补给水系统最后一道处理工序，其产水水质直接关系到锅炉和汽轮机的安全运行。因此，在对EDI技术应用进行实地考察的基础上，山西恩华能源公司、山西电科院、山西电力设计院组织了一个联合试验组，在古交电厂的水源地万家寨针对黄河水连续进行了两周的现场中试。本文总结了中试的结果。2 试验水质以及工艺设备2.1试验流程试验采用如下的流程：原水双介质过滤器超滤一级RO二级ROEDI试验规模：超滤产水：4.5m3/h；一级RO产水：2.4m3/h；EDI产水：

3、2.0m3/h2.2试验用水质试验所取得的万家寨黄河水水质资料见表1。表1. 万家寨黄河水水质全分析报告取样位置万家寨断水面取样日期1998.12.15取样水温0.5oC项目含量（mg/L）项目含量（mg/L）K+14Cl-105Na+116.8SO42-214Ca2+61.7HCO3-245Mg2+35.2CO32-0NH4+0.25NO3-1.9Mn2+0.02PO43-0.024Ba2+1.06F-0.65Sr3+0.62胶体硅49.6TDS725溶解硅7.2SS31pH7.7COD-Mn4.2TOC5.62.3试验装置及分析手段试验装置采用一体化的集装箱式中试装置，全自动控制。其中包括

4、：1. 双滤料过滤器1台；2. 超滤装置1套。含 OMEXELLTM-SFP2660超滤膜4支（膜材质为PVDF）；3. 一级、二级反渗透装置各一套；4. EDI装置一套。含OMEXELLTM-210 EDI元件一支及附属系统。5. 自动加药系统7套试验中检测的项目及方法如下：表2. 检测的项目及方法检测项目检测方法仪器名称规格型号精度制造厂检测频率浊度取样人工浊度仪2100P0.01HACH2小时SDI人工手动SDI测定仪Millipore4小时SiO2取样人工分光光度计721型2次硬度取样人工化学滴定2小时电导率在线自动电导率表88500.1Signet1小时电阻率在线自动电阻率表8850

5、0.1Signet1小时PH值在线自动PH表87500.1Signet1小时流量在线自动流量计85500.1Signet1小时压力在线自动压力表0.01Wika1小时温度在线自动温度表88500.1Signet1小时3 试验结果与讨论超高压锅炉补给水的产水要求如下：电导率0.2mS/cm；硬度0；SiO220ppb。因此， EDI产水中上述三项指标成为考察的重点。3.1 反渗透和EDI的除盐情况除盐系统包括一、二级反渗透和EDI。一级反渗透作为预脱盐装置，脱除水中大部分的溶解盐类、颗粒、硬度、活性硅，二级反渗透和EDI作为精脱盐装置，进一步脱除水中微量的溶解盐类、硬度、活性硅，使整个系统的出水

6、水质达到超高压亚临界锅炉的补水水质要求。试验期间原水和EDI产水电导率的变化如下图所示：图1. 原水与EDI产水电导率的变化可以看到，EDI产水电导率在运行初期从0.15mS/cm逐渐稳定在0.06mS/cm以下，满足锅炉补给水的要求（0.2mS/cm）3.2 膜法除盐系统对硅的去除硅是锅炉补给水的一项重要指标，在电厂的运行中硅的含量被严格监测和控制。试验期间，对膜法除盐系统的进、出水硅含量进行了监测分析。其中两次取水样送至“北京谱尼理化分析测试中心”进行硅含量的分析，结果如下：序号水样一（取样时间：2003年3月29日9:00）水样二（取样时间：2003年4月2日12:00）1原水全硅（mg

7、/l）8.73活性硅（mg/l）8.182双滤料出水全硅（mg/l）6.69双滤料出水全硅（mg/l）活性硅（mg/l）6.28活性硅（mg/l）8.013超滤出水全硅（mg/l）6.16活性硅（mg/l）5.794一级RO出水全硅（mg/l）0.084一级RO出水活性硅（mg/l）0.078去除率98.64%去除率99.02%5二级RO出水全硅（mg/l）0.012去除率85.71%6EDI出水全硅（mg/l）0.002EDI出水活性硅（mg/l）0.003去除率（%）83.3%从表中数据可以看出，膜法除盐系统各单元对硅均有较高的脱除率。一级反渗透脱硅率达到99%左右，与设计软件的计算值接近；而二级反渗透进水的硅含量较低（84ppb），其对硅的脱除率也相对较低，约86；而EDI对硅的脱除率约为83%。试验期间系统产水硅含量在0.003 mg/L(3ppb)左右。另外，EDI产水中的硬度指标始终保持在检测下限之下，符合锅炉用水的要求。4 结论通过现场试验，万家寨水库水经过“双滤料过滤+超滤+两级反渗透+EDI”的工艺处理