Применение водоподготовки в энергетике и электроэнергетике

1. Предыстория.

Из-за роста населения мира спрос на пресную воду и электроэнергию значительно возрастет по сравнению с предыдущими годами. Водные ресурсы сталкиваются с проблемой дефицита, а чистая вода также является ключом к производству гидроэлектроэнергии. В котлах, градирнях и турбинах чистая вода является ключом к обеспечению эффективной и надежной работы системы. Когда энергетическая промышленность полагается на воду для производства чистой энергии, это создает дилемму.

NEWater сочетает в себе передовую технологию обратного осмоса с профессиональными знаниями для защиты и переработки воды более экономичным, экологически чистым и чистым способом для удовлетворения спроса на электроэнергию все более взаимосвязанного электронного мира. С ростом зрелости технологии обратного осмоса новые решения полностью изменили способ очистки воды, ее восстановления и повторного использования, а также возобновляемой генерации энергии.

2. Основной принцип технологии обратного осмоса.

Физическое объяснение просачивания заключается в том, что вода в растворе течет со стороны с низкой концентрацией на сторону с высокой концентрацией через структуру мембраны, и в конечном итоге поток воды выравнивает концентрацию раствора по обе стороны мембраны.

Обратный осмос заключается в применении определенного давления для того, чтобы вода протекала со стороны высокой концентрации на сторону низкой концентрации через мембранную структуру, при этом особая структура мембраны не позволяет соли в растворе проходить сквозь нее и в конечном итоге отделяет соль в растворе от воды.

Компания NEWater занимается разработкой системы очистки воды методом обратного осмоса. Далее будет представлено ее применение в энергетике и электроэнергетике с точки зрения предварительной обработки, питательной воды котла, системы очистки конденсата, продувки градирни и т. д.

3. Система предварительной очистки воды методом обратного осмоса NEWater.

Технология обратного осмоса требует большой технической поддержки оборудования в фактической работе установки. В настоящее время энергетическая промышленность имеет эту техническую поддержку и может завершить процесс очистки воды энергетической промышленности. Во всем системном процессе нагреватель системы поддерживает эффект нагрева в системе очистки воды. С одной стороны, он обеспечивает выход воды в процессе обратного осмоса, с другой стороны, он поддерживает постоянную температуру воды в системе, что способствует нормальной работе системы.

Вода в исходном состоянии поступает на стадию предварительной очистки после простого осаждения и фильтрации. На стадии предварительной очистки в энергетике в основном осуществляется еще одна глубокая фильтрация качества воды, включающая механический ускоренный осветлитель и систему ультрафильтрации.

В вышеописанном процессе может быть реализована цель фильтрации взвешенных веществ, коллоидных веществ и микроорганизмов в воде, а также может быть реализована глубокая фильтрация осадка и другая глубокая фильтрация с помощью оборудования ультрафильтрации, так что индекс загрязнения воды (EDI), поступающей в систему обратного осмоса, составляет менее 5.

Система обратного осмоса NEWater оснащена защитным фильтром, комплектом мембран обратного осмоса и другим оборудованием для предотвращения образования накипи в системе обратного осмоса, что обеспечивает ее долгосрочную работу.

Хотя перед входом обратного осмоса имеется защитный фильтр, который гарантирует, что мембранные элементы не будут поцарапаны или заблокированы, разумная конструкция и бесперебойная работа передней системы предварительной обработки очень важны для обратного осмоса. Однако более 70% аварий с применением обратного осмоса в электроэнергетике связаны с предварительной обработкой.

Разработанная компанией NEWate система предварительной очистки воды методом обратного осмоса позволяет успешно решить эту проблему и дает следующие целевые решения и предложения:

• Два Лайер Ффильтр Мматериальный Ффильтр: Для системы опреснения поверхностных вод методом обратного осмоса двухслойный фильтрующий материал (обычно антрацит и кварцевый песок) имеет большую пропускную способность по перехвату сточных вод, длительный рабочий цикл, медленный рост потери напора в процессе эксплуатации и хороший эффект применения на практике, гарантируя, что вода на входе обратного осмоса соответствует требованиям;
• Дозирование: Различные коагулянты добавляются в предварительную обработку для удаления взвешенных твердых частиц, коллоидов и других примесей в воде. Однако, если они не добавляются слепо в соответствии с фактической ситуацией в источнике воды, они не улучшат качество воды.

Напротив, вещества, вредные для мембранных элементов обратного осмоса, будут попадать в воду из-за самого реагента или примесей, содержащихся в реагенте. Как минимум, срок службы мембранных компонентов сократится, а некоторые мембранные компоненты будут одновременно выходить из строя. При этом нельзя игнорировать совместимость между препаратами;

• Активирован Сарбон Ффильтр: Активированный уголь может удалять органические вещества, остаточный хлор и другие примеси, вредные для компонентов мембраны в воде. Для мембраны CA, из-за ее сильной устойчивости к хлору и плохой устойчивости к органическим загрязнениям, Cl₂или NaOCl следует добавлять при предварительной обработке для предотвращения появления микроорганизмов, а активированный уголь обычно не добавляют для фильтрации;
• Безопасность Ффильтр: Основная цель защитного фильтра — гарантировать, что вода на входе обратного осмоса не повредит мембранный модуль. В зависимости от режима работы его можно разделить на типы с обратной промывкой и типы без обратной промывки. Фильтрующий элемент без обратной промывки является одноразовым с высокими эксплуатационными расходами, но имеет хороший эффект.

В ранней энергетике большинство фильтров безопасности промываются обратным потоком, и эксплуатация более сложная. Из-за плохой предварительной обработки обратная промывка должна проводиться один раз в день, а ультразвуковая очистка должна проводиться регулярно.

Однако для композитных мембран остаточный хлор не допускается. Фильтр безопасности становится главной скрытой опасностью размножения бактерий и отложения грязи в системе. Поэтому срок службы фильтрующего элемента не должен быть слишком большим, и можно выбрать более высокую скорость фильтрации. Рекомендуется использовать площадь фильтрации фильтрующего элемента l5t/(h,1Ti), чтобы сократить цикл замены и обеспечить хорошую работу.

Таким образом, количество заменяемых каждый раз фильтрующих элементов невелико, инвестиции сокращаются, а скрытые опасности, такие как размножение бактерий, предотвращаются.

4. Установка очистки питательной воды котла методом обратного осмоса NEWater.

В тепловой энергетике котлы и паровые турбины являются основным оборудованием. Для обеспечения их работы предъявляются строгие требования к качеству котловой воды. Примеси в воде, такие как минералы и газы, сделают процесс неэффективным, изнашивают генератор, принимающий испаряемую воду, и вызывают коррозию открытого оборудования. Поэтому очень важно, чтобы вода, используемая в качестве питательной воды для котла, была максимально чистой.

Устройство очистки подпиточной воды котла методом обратного осмоса, разработанное компанией NEWater, может эффективно удалять вредные примеси из воды, улучшать качество подпиточной воды котла и получать максимально чистую воду. И оно может повысить эффективность обслуживания и эффективный срок службы всей системы выработки электроэнергии. Если качество подпиточной воды котла плохое, срок службы и цикл технического обслуживания генераторного агрегата будут негативно затронуты.

Технологический процесс системы очистки питательной воды: сырая вода → нагреватель → осветлитель → резервуар чистой воды → насос чистой воды → фильтр ультрафильтрационного устройства → резервуар ультрафильтрационной воды → подкачивающий насос на выходе ультрафильтрации → защитный фильтр → насос высокого давления → обратный осмос → декарбонизатор → катионит → анионит → смешанный ионит → резервуар деминерализованной воды → насос деминерализованной воды → главный электроцентраль.

5. Система очистки конденсата.

Поскольку вода высокой чистоты поглощает много тепла, она способствует отводу тепла от генератора и подведению его к генератору. Многие типы двигателей и генераторов будут вырабатывать много тепла во время работы. Слишком много тепла разрушит их изнутри наружу.

Когда котел нагревает воду, образуется большое количество конденсата. Чтобы полностью облегчить испарение воды, мы используем приемник конденсата (конденсатосборник), чтобы захватить его и отправить обратно в котельную для повторного использования. Система очистки конденсата используется как эффективная стратегия очистки воды для экономии электроэнергии, энергии и затрат на химикаты. Этот процесс также может продлить срок службы котельного оборудования и улучшить его производительность.

6. Оборудование для очистки воды методом обратного осмоса с продувкой градирни.

Функцией градирни в энергетике является обмен теплом охлаждающей воды с воздухом в башне, чтобы передать тепло охлаждающей воды воздуху и рассеять его в атмосфере, а также дополнительно снизить температуру охлаждающей воды.

В настоящее время градирня имеет большой объем сточных вод, около 400 тонн/час, что приводит к большой нагрузке на окружающую среду и серьезной трате ресурсов. Качество сбрасываемых сточных вод жесткое и содержит большое количество взвешенных твердых частиц. Если они сбрасываются с неправильной очисткой, это окажет большое негативное воздействие на окружающую среду и грунтовые воды. Поэтому последующая очистка и сброс сточных вод градирни является важной работой в электроэнергетике.

Технологическая схема очистки сточных вод с градирни системы обратного осмоса выглядит следующим образом:

Деминерализованная вода, полученная с помощью системы ультрафильтрационной фильтрации и обратноосмотического опреснения, поставляемой компанией NEWater, возвращается в конденсатор для повторного использования в качестве циркулирующей питательной воды.

Процесс повторного использования сточных вод с использованием этого метода двойной мембраны не только решает проблему загрязнения, снижает коррозию и очищает сбрасываемую воду, но и, как ожидается, инженерные инвестиции в этот водосберегающий проект окупятся в течение двух-трех лет, что создаст огромные экономические, экологические и социальные выгоды.

Это, в частности, отражено в:

• Уменьшить подачу оборотной воды в градирню, текущий расход питательной воды составляет около 70 т/ч;
• Экономятся затраты на воду и сокращается объем циркулирующих сточных вод градирни, который теперь составляет около 70 т/ч;
• Снизить нагрузку на охрану окружающей среды, сэкономить ресурсы, увеличить кратность циркуляции от 2 до 3,5 раз (за счет подачи чистой деминерализованной воды после ультрафильтрации и обратного осмоса);
• Повысить коэффициент использования воды и снизить эксплуатационные расходы.

Компания NEWater продолжает предлагать передовые решения для обратного осмоса и промышленной очистки воды для энергетической отрасли. От систем предварительной очистки и питания котлов до систем конденсатоочистки и продувки градирен — наши инженеры предлагают индивидуальные решения, повышающие эффективность и снижающие эксплуатационные расходы.

На современных энергетических объектах надежная система водоподготовки неразрывно связана со стабильной электронной инфраструктурой. Такие компоненты, как импульсный источник питания Установки обеспечивают бесперебойную работу, а чистая и стабильная вода гарантирует производительность и долговечность оборудования. Вместе они способствуют созданию более устойчивой и эффективной среды производства электроэнергии.