Trattamento dell'acqua della caldaia

1. Premessa.

Per raggiungere il carbon peaking e la neutralità carbonica in patria e all'estero, come raggiungere uno sviluppo verde attraverso il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni è una questione importante che deve affrontare lo sviluppo delle imprese. La caldaia è una delle principali apparecchiature per la conversione energetica nel processo di produzione delle imprese, ma in genere si verifica una perdita di energia di circa 5% quando le caldaie si spengono. Uno dei fattori chiave che influenzano la perdita di calore dello spurgo della caldaia è la qualità dell'acqua del sistema di approvvigionamento idrico durante il funzionamento della caldaia.

Figura 1 Acqua della caldaia.

Pertanto, si dovrebbe trovare una tecnologia di trattamento dell'acqua della caldaia adatta per migliorare la qualità dell'acqua della caldaia, migliorando così l'efficienza operativa della caldaia, riducendo lo scarico delle acque reflue della caldaia a gas-vapore e raggiungendo lo scopo di risparmiare energia e ridurre i consumi. Tuttavia, NEWater Company utilizza la tecnologia dell'osmosi inversa per trattare la qualità dell'acqua della caldaia nel sistema di alimentazione dell'acqua della caldaia, che non solo può risolvere il problema dell'inquinamento da ioni cloruro esistente nel tradizionale metodo di resina a scambio ionico di sodio, ma ovviamente anche ridurre le acque reflue della caldaia, migliorando efficacemente il tasso di utilizzo delle risorse e raggiungendo gli scopi di risparmio energetico, riduzione dei consumi e protezione ambientale.

2. Scopo del trattamento dell'acqua della caldaia.

Il risultato del trattamento dell'acqua di alimentazione dell'acqua di reintegro della caldaia è uno dei fattori importanti che influenzano il funzionamento stabile della caldaia. Un trattamento dell'acqua di alimentazione non qualificato causerà incrostazioni e corrosione della caldaia. A causa del fenomeno di incrostazioni causato dalla scarsa qualità dell'acqua, è facile causare perdite per combustione, rigonfiamenti, crepe e altri fenomeni sulla superficie riscaldante della caldaia. I fattori di cui sopra ridurranno la qualità del vapore della caldaia, con conseguente grande quantità di liquami della caldaia, con conseguente elevato consumo energetico del funzionamento della caldaia.

Si discosta dall'attuale tendenza di sviluppo del risparmio energetico e della protezione ambientale, quindi devono essere adottate misure affidabili per trattare efficacemente la qualità dell'acqua della caldaia nel processo di funzionamento della caldaia. Vengono adottati metodi efficaci per rimuovere le impurità ioniche dannose per le caldaie nell'acqua, per garantire il controllo della qualità dell'acqua, evitare il danno della qualità dell'acqua non qualificata ai componenti operativi della caldaia, garantire la qualità del vapore, garantire l'efficienza operativa della caldaia e ridurre la generazione e lo scarico di liquami durante il funzionamento.

Di seguito verrà illustrato come il sistema di trattamento dell'acqua mediante osmosi inversa sviluppato da NEWater viene applicato al trattamento mediante osmosi inversa dell'acqua di alimentazione della caldaia di recupero termico offshore e al trattamento mediante osmosi inversa dell'acqua della caldaia di servizio.

3. Applicazione del trattamento dell'acqua mediante osmosi inversa nella caldaia.

3.1 Trattamento ad osmosi inversa dell'acqua di alimentazione per la caldaia di recupero termico offshore.

Le riserve recuperabili e la produzione dei giacimenti petroliferi offshore convenzionali diminuiscono di anno in anno, ma le loro riserve di petrolio super pesante sono enormi e non sono state utilizzate. Per compensare il declino della produzione di petrolio greggio, il recupero termico del petrolio super pesante è diventato la misura principale e la direzione di sviluppo dello sviluppo dei giacimenti petroliferi e di gas offshore.

Il sistema di iniezione di vapore è il cuore del recupero termico, che comprende principalmente un sistema di trattamento dell'acqua della caldaia e una caldaia a iniezione di vapore. Lo standard di qualità dell'acqua in ingresso delle caldaie a iniezione di vapore è estremamente elevato, il che richiede acqua di reintegro senza olio, durezza zero e bassa salinità. Una qualità dell'acqua in ingresso non qualificata causerà incrostazioni della caldaia e corrosione della serpentina, aumenterà i lavori di manutenzione e causerà persino incidenti di sicurezza.

Figura 2 Acqua di alimentazione della caldaia per il recupero termico di olio pesante offshore.

Pertanto, un sistema affidabile di trattamento dell'acqua della caldaia svolge un ruolo fondamentale nel recupero termico ed è la chiave per il funzionamento sicuro, continuo e stabile del sistema di iniezione di vapore.

Il sistema di trattamento dell'acqua di alimentazione della caldaia sviluppato da NEWater Company può essere utilizzato per rimuovere impurità dall'acqua come solidi sospesi, sale e ossigeno disciolto e soddisfare l'indice di qualità dell'acqua della popolazione della caldaia, per scaricare la perdita di calore, risparmiare energia e ridurre le emissioni. Il sistema include un'unità di pretrattamento e un'unità di desalinizzazione.

Figura 3 Attrezzatura per il trattamento ad osmosi inversa dell'acqua di alimentazione della caldaia di recupero termico offshore.

• Unità di pretrattamento

L'unità di pretrattamento rimuove principalmente solidi sospesi come particelle solide e colloidi e regola la temperatura dell'acqua grezza. La dimensione dei pori della membrana a osmosi inversa è estremamente piccola e ci sono molti solidi sospesi nell'affluente, che causeranno l'incrostazione della membrana a osmosi inversa, con conseguente riduzione del flusso della membrana, aumento della frequenza di pulizia e difficoltà di funzionamento e manutenzione. Pertanto, un'unità di pretrattamento stabile ed efficiente è la base per il normale funzionamento del sistema di trattamento dell'acqua di alimentazione della caldaia ed è generalmente necessario ridurre la torbidità dell'acqua grezza a meno di 1 NTU.

La membrana di ultrafiltrazione è una membrana di permeazione selettiva che separa solventi e soluti in base alla dimensione delle particelle. Può separare particelle di dieci nanometri tramite azionamento a pressione, rimuovere colloidi batterici e macromolecole nell'acqua e ridurre la torbidità dell'acqua grezza a 1. La principale differenza tra ultrafiltrazione organica e ultrafiltrazione inorganica risiede nei diversi materiali della membrana e nelle modalità operative. L'ultrafiltrazione a membrana ceramica inorganica è più resistente all'usura, di solito adotta una filtrazione a flusso incrociato a grande portata e può tollerare solidi sospesi più elevati; per l'ultrafiltrazione organica, è generalmente necessario ridurre la torbidità dell'affluente a meno di 5 per garantire un funzionamento stabile a lungo termine.

Il filtro multi-media è un'attrezzatura convenzionale per il trattamento delle acque dei giacimenti petroliferi offshore, che utilizza materiali filtranti con diverse dimensioni delle particelle e materiali per assorbire, coagulare e filtrare la materia sospesa nell'acqua passo dopo passo. La torbidità dell'acqua in ingresso è inferiore a 20 e la torbidità dell'acqua in uscita può raggiungere 5.

• Unità di dissalazione

L'unità di desalinizzazione rimuove il sale dall'acqua grezza come NaCl, CaCl, MgCl, ecc., per evitare i rischi di incrostazioni, bruciature e corrosione delle caldaie. Il processo di desalinizzazione è piuttosto diverso con diversi indici di trattamento dell'acqua della caldaia. Questo studio esamina schemi di desalinizzazione con diverse profondità basati sul metodo della membrana a osmosi inversa.

Il processo di osmosi inversa si riferisce al processo di osmosi inversa in cui la salamoia viene separata applicando una forza motrice esterna per superare la pressione osmotica e facendo passare le molecole d'acqua attraverso la membrana di osmosi inversa. La membrana di osmosi inversa è una membrana di permeazione selettiva che può separare particelle sub-nanometriche (sale a basso peso molecolare) in base alle loro dimensioni. Progettazione del gradiente di desalinizzazione basata sulla concentrazione di solidi solubili nell'acqua di mare, l'osmosi inversa di prima fase può desalinizzare più di 97% e il tasso di recupero dell'acqua può raggiungere 40% entro tre anni; Il trattamento di osmosi inversa secondaria può desalinizzare più di 98% e il tasso di recupero dell'acqua può raggiungere 85%. Diverse unità di desalinizzazione sono adottate in base alla diversa qualità dell'acqua della caldaia.

Figura 4 Flusso del trattamento di osmosi inversa dell'acqua di alimentazione della caldaia di recupero termico offshore.

L'indice di qualità dell'acqua non richiede un elevato contenuto di sale, quindi è possibile utilizzare l'osmosi inversa primaria e lo scambiatore di ioni per soddisfare i requisiti. Il Na attivo2+ nella resina per lo scambiatore ionico può entrare in contatto con il plasma di Ca2+e Mg2+nell'acqua di scambio. Lo scopo di addolcire l'acqua grezza può essere raggiunto e il tasso di produzione di acqua completa può raggiungere 35%. Allo stesso tempo, riduce lo scarico delle acque reflue della caldaia, risparmia energia e riduce i consumi.

3.2 Trattamento ad osmosi inversa dell'acqua della caldaia negli impianti di pubblica utilità.

Negli ultimi anni, il rapido sviluppo dell'industria in patria e all'estero ha aumentato la domanda di elettricità. Oltre all'applicazione e allo sviluppo di energie rinnovabili come l'energia eolica e l'energia solare, il carbone e altre risorse sono le principali fonti di energia per lo sviluppo dell'energia elettrica e sono state costruite più centrali elettriche. Le risorse di carbone hanno una grande energia e possono soddisfare la domanda di elettricità nella maggior parte delle aree, quindi le risorse di carbone sono le principali risorse per lo sviluppo dell'energia elettrica.

Figura 5 Acqua della caldaia di servizio.

Tuttavia, questa modalità di sviluppo necessita di combustione della caldaia, che richiede un'elevata qualità dell'acqua della caldaia. Il modo in cui trattare l'acqua della caldaia di servizio è diventato un problema di ricerca chiave e NEWater Company ha risolto bene questa difficoltà.

La tecnologia dell'osmosi inversa è una tecnologia completa per il trattamento efficiente dell'acqua grezza mediante filtri, serbatoi d'acqua, pompe e altri dispositivi, che viene utilizzata principalmente per il miglioramento della qualità dell'acqua. NEWater ha selezionato questa tecnologia come tecnologia di base per il trattamento della qualità dell'acqua della caldaia. Utilizzando la tecnologia di trattamento dell'osmosi inversa, viene costruito un set di sistemi di trattamento dell'osmosi inversa della qualità dell'acqua della caldaia concentrando più apparecchi, per eliminare le impurità nell'acqua della caldaia. Dopo una serie di trattamenti, si ottiene l'acqua degli utenti e si raggiunge lo scopo di migliorare il tasso di utilizzo delle risorse idriche.

Principio di funzionamento del sistema di osmosi inversa: il coagulante e il filtro multi-media vengono utilizzati per rimuovere le impurità nell'acqua della caldaia, l'inibitore di calcare viene aggiunto per controllare lo stato dell'acqua della caldaia per evitare la formazione di calcare nell'acqua e il carbonio nell'acqua della caldaia viene pulito e filtrato dal filtro di sicurezza e dal meccanismo di pulizia chimica dell'osmosi inversa. Sotto l'azione del dispositivo a letto misto e del dispositivo di rigenerazione, il sale nell'acqua viene filtrato per ottenere acqua pulita per l'utente.

Il sistema è composto da un filtro multimediale, un dispositivo di aggiunta del coagulante, un meccanismo di controllo dell'aggiunta dell'inibitore del calcare, un filtro di sicurezza, un dispositivo di osmosi inversa, un meccanismo di pulizia chimica ad osmosi inversa, un apparecchio di rimozione dell'anidride carbonica, un dispositivo a letto misto e un dispositivo di rigenerazione.

Figura 6 Flusso del trattamento di osmosi inversa dell'acqua della caldaia nella centrale elettrica.

Processo specifico: Serbatoio acqua grezza → Acqua grezza → Pompa acqua grezza → Flocculante → Filtro multi-media → Inibitore di calcare → Filtro di sicurezza → Pompa ad alta pressione → Pulizia → Rimozione carbonio → Serbatoio acqua intermedio → Pompa acqua intermedia → Letto misto → Dispositivo di rigenerazione e serbatoio acqua di desalinizzazione → Pompa acqua di desalinizzazione → Acqua utente. In questo processo, viene utilizzato un soffiatore Roots per rimuovere le impurità nel serbatoio dell'aria e viene costruito un dispositivo di rigenerazione, che verrà utilizzato come dispositivo ausiliario per il letto misto e il filtro multi-media per completare il trattamento della qualità dell'acqua della caldaia.

Il progetto di trattamento dell'acqua della caldaia nella centrale termoelettrica è un progetto di trattamento dell'acqua che tratta impurità e incrostazioni nell'acqua della caldaia della centrale elettrica per ottenere acqua conforme agli standard. I requisiti di qualità dell'acqua utilizzati in questo progetto sono elevati, il che non può essere soddisfatto dai tradizionali metodi di trattamento della qualità dell'acqua. NEWater utilizza un sistema di osmosi inversa per purificare la fonte d'acqua attraverso una serie di trattamenti come la filtrazione dello sporco in modo che tutti gli indici di qualità dell'acqua soddisfino lo standard.

Figura 7 Attrezzatura per il trattamento ad osmosi inversa dell'acqua della caldaia nella centrale elettrica.

NEWater Esperimento pratico di applicazione, test del dispositivo di pretrattamento del sistema, dopo test e osservazione, la forza di filtrazione del dispositivo soddisfa i requisiti di trattamento. Per il controlavaggio del gas, ha elevate prestazioni di filtrazione. Sotto il controllo del sistema di osmosi inversa, la velocità di desalinizzazione dell'acqua della caldaia è superiore a 97,5%, che soddisfa i requisiti del trattamento dell'acqua della caldaia.

Il sistema di trattamento dell'acqua della caldaia progettato da NEWater ha un costo inferiore. Nel trattamento della qualità dell'acqua dell'intero progetto, il costo del consumo energetico del sistema e il deprezzamento delle apparecchiature sono elevati, il che riduce il numero di sostanze chimiche utilizzate. Tuttavia, le tradizionali apparecchiature di trattamento dell'acqua della caldaia hanno un elevato consumo giornaliero e il trattamento delle acque reflue supera frequentemente lo standard, il che non favorisce la protezione ambientale. Pertanto, che si tratti di consumo di costi o di protezione ambientale, il sistema di osmosi inversa progettato da NEWater ha maggiori vantaggi e soddisfa i requisiti del trattamento dell'acqua per le caldaie di pubblica utilità.

Se hai domande sul trattamento dell'acqua della caldaia, contatta NEWater. Ti forniremo soluzioni dettagliate per il sistema di trattamento dell'acqua a osmosi inversa e ci dedicheremo alla creazione di acqua di reintegro della caldaia di alta qualità, risparmio energetico e riduzione delle emissioni per ottenere uno sviluppo ecologico.

 

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