Aplicación del tratamiento del agua en la industria energética y eléctrica

1. Antecedentes.

Debido al crecimiento de la población mundial, la demanda de agua potable y electricidad aumentará significativamente en comparación con años anteriores. Los recursos hídricos se enfrentan a un problema de escasez, y el agua limpia y cristalina es clave para la generación de energía hidroeléctrica. En calderas, torres de refrigeración y turbinas, el agua pura es clave para garantizar el funcionamiento eficiente y fiable del sistema. Cuando la industria energética depende del agua para producir energía limpia, se plantea un dilema.

NEWater combina tecnología avanzada de ósmosis inversa con conocimiento profesional para proteger y reciclar el agua de forma más económica, ecológica y limpia, satisfaciendo así la demanda energética de un mundo cada vez más interconectado. Con la creciente madurez de la tecnología de ósmosis inversa, las nuevas soluciones han transformado por completo la forma de purificar, recuperar y reutilizar el agua, así como la generación de energía renovable.

2. Principio básico de la tecnología de ósmosis inversa.

La explicación física de la permeación es que el agua en la solución fluye desde el lado de baja concentración al lado de alta concentración a través de la estructura de la membrana y, finalmente, el flujo de agua hace que la concentración de la solución en ambos lados de la membrana sea igual.

La ósmosis inversa consiste en aplicar una determinada presión para hacer que el agua fluya desde el lado de alta concentración al lado de baja concentración a través de la estructura de la membrana, mientras que la estructura especial de la membrana hace que la sal de la solución no pase y finalmente separa la sal de la solución del agua.

NEWater se ha comprometido con el desarrollo de un sistema de tratamiento de agua por ósmosis inversa. A continuación, se presentará su aplicación en la industria energética, desde el pretratamiento, el agua de alimentación de calderas, el sistema de purificación de condensados, la purga de torres de refrigeración, etc.

3. Sistema de pretratamiento del tratamiento de agua por ósmosis inversa NEWater.

La tecnología de ósmosis inversa requiere un amplio soporte técnico durante la operación de la planta. Actualmente, la industria energética cuenta con este soporte técnico y puede completar el proceso de tratamiento de agua. Durante todo el proceso, el calentador del sistema mantiene el efecto de calentamiento en el sistema de tratamiento de agua. Por un lado, asegura el flujo de agua en el proceso de ósmosis inversa y, por otro, mantiene constante la temperatura del agua, lo que favorece el funcionamiento normal del sistema.

El agua en estado inicial entra en la etapa de pretratamiento tras una simple precipitación y filtración. En la etapa de pretratamiento, la industria energética realiza principalmente una filtración profunda de la calidad del agua, que incluye un clarificador mecánico acelerado y un sistema de ultrafiltración.

En el proceso anterior, se puede lograr el propósito de filtrar sustancias suspendidas, sustancias coloidales y microorganismos en el agua, y se puede realizar una filtración profunda de sedimentos y otros materiales con el apoyo de un equipo de ultrafiltración para que el índice de contaminación del agua (EDI) que ingresa al sistema de ósmosis inversa sea menor a 5.

El sistema de ósmosis inversa de NEWater está equipado con un filtro de seguridad, una pila de membranas de ósmosis inversa y otros equipos para evitar la formación de incrustaciones en el sistema de ósmosis inversa, a fin de garantizar el funcionamiento a largo plazo del sistema de ósmosis inversa.

Si bien hay un filtro de seguridad frente a la entrada de ósmosis inversa para evitar que los elementos de la membrana se rayen o se obstruyan, el diseño racional y el buen funcionamiento del sistema de pretratamiento frontal son fundamentales para la ósmosis inversa. Sin embargo, más de 70% de accidentes relacionados con aplicaciones de ósmosis inversa en la industria eléctrica están relacionados con el pretratamiento.

El sistema de pretratamiento de agua por ósmosis inversa desarrollado por la empresa NEWate puede resolver bien este problema y brindar las siguientes soluciones y sugerencias específicas:

• Dos Yoayer Ffiltro METROmaterial Ffiltro:Para el sistema de desalinización por ósmosis inversa de fuentes de agua superficial, el filtro de material de filtro de dos capas (generalmente antracita y arena de cuarzo) tiene una gran capacidad de intercepción de aguas residuales, un ciclo de operación largo, un crecimiento lento de la pérdida de carga en la operación y un buen efecto de aplicación en la práctica, asegurando que el agua de entrada de ósmosis inversa cumpla con los requisitos;
• DosificaciónSe añaden diversos coagulantes durante el pretratamiento para eliminar sólidos en suspensión, coloides y otras impurezas del agua. Sin embargo, si no se añaden según las características reales de la fuente de agua, no mejorará su calidad.

Por el contrario, sustancias nocivas para los elementos de la membrana de ósmosis inversa se introducirán en el agua debido al propio reactivo o a las impurezas que este contiene. Como mínimo, se acortará la vida útil de los componentes de la membrana y, al mismo tiempo, algunos de ellos se desecharán. Al mismo tiempo, es fundamental la compatibilidad entre fármacos.

• Activado docarbón FfiltroEl carbón activado puede eliminar materia orgánica, cloro residual y otras impurezas perjudiciales para los componentes de la membrana en el agua. En el caso de la membrana de CA, debido a su alta resistencia al cloro y su baja resistencia a la contaminación orgánica, el Cl...₂o se debe agregar NaOCl en el pretratamiento para evitar microorganismos y generalmente no se agrega carbón activado para la filtración;
• Seguridad FfiltroEl objetivo principal del filtro de seguridad es garantizar que el agua de entrada de ósmosis inversa no dañe el módulo de membrana. Se puede dividir en retrolavado y sin retrolavado según su modo de funcionamiento. El filtro sin retrolavado es de un solo uso, con un alto coste operativo, pero de buena eficacia.

En las primeras etapas de la industria eléctrica, la mayoría de los filtros de seguridad eran retrolavables, lo que hacía que su funcionamiento fuera más complejo. Debido a un pretratamiento deficiente, el retrolavado se realizaba una vez al día y la limpieza ultrasónica se realizaba periódicamente.

Sin embargo, no se permite el cloro residual en las membranas compuestas. El filtro de seguridad se convierte en el principal peligro oculto para la proliferación de bacterias y la acumulación de suciedad en el sistema. Por lo tanto, el tiempo de servicio del elemento filtrante no debe ser demasiado largo y se puede seleccionar una velocidad de filtrado mayor. Se recomienda utilizar un elemento filtrante con una superficie de 15 t/(h,1Ti) para reducir el ciclo de reemplazo y un buen funcionamiento.

De esta manera, el número de elementos filtrantes que hay que sustituir cada vez es pequeño, se reduce la inversión y se evitan peligros ocultos como la reproducción de bacterias.

4. Unidad de purificación por ósmosis inversa de agua de alimentación de caldera NEWater.

En la industria termoeléctrica, las calderas y las turbinas de vapor son los equipos principales. Para garantizar su funcionamiento, se exigen estrictos requisitos de calidad del agua de las calderas. Las impurezas presentes en el agua, como minerales y gases, ineficientan el proceso, desgastan el generador que recibe el agua evaporada y corroen los equipos expuestos. Por lo tanto, es fundamental garantizar que el agua de alimentación de las calderas sea lo más pura posible.

El dispositivo de purificación por ósmosis inversa de agua de reposición de calderas, desarrollado por NEWater, puede eliminar eficazmente las impurezas nocivas del agua, mejorar la calidad del agua de reposición de calderas y obtener agua lo más pura posible. Además, puede aumentar la eficiencia y la vida útil de todo el sistema de generación de energía. Si la calidad del agua de reposición de calderas es deficiente, la vida útil y el ciclo de mantenimiento del generador se verán afectados negativamente.

Flujo de proceso del sistema de tratamiento de agua de alimentación: Agua cruda → Calentador → Clarificador → Tanque de agua limpia → Bomba de agua limpia → Dispositivo de ultrafiltración de filtro → Tanque de agua de ultrafiltración → Bomba de refuerzo de salida de ultrafiltración → Filtro de seguridad → Bomba de alta presión → Ósmosis inversa → Descarbonizador → Intercambiador de cationes → Intercambiador de aniones → Intercambiador de iones mixtos → Tanque de agua desmineralizada → Bomba de agua desmineralizada → Casa de energía principal.

5. Sistema de pulido de condensado.

Dado que el agua de alta pureza absorbe mucho calor, facilita la extracción del calor del generador y su transporte hacia él. Muchos tipos de motores y generadores producen mucho calor durante su funcionamiento. Un calor excesivo los destruirá desde el interior hacia el exterior.

Cuando la caldera calienta agua, se genera una gran cantidad de condensado. Para aprovechar al máximo el agua evaporada, utilizamos un receptor de condensado (tanque de condensado) que lo captura y lo devuelve a la sala de calderas para su reutilización. Un sistema de purificación de condensado se utiliza como una estrategia eficaz de tratamiento de agua para ahorrar energía, energía y costos químicos. Este proceso también puede prolongar la vida útil de los equipos de la caldera y mejorar su rendimiento.

6. Equipo de tratamiento de agua por ósmosis inversa con purga de torres de enfriamiento.

La función de una torre de enfriamiento en la industria energética es intercambiar el calor del agua de enfriamiento con el aire en la torre, para transferir el calor del agua de enfriamiento al aire y dispersarlo en la atmósfera, y reducir aún más la temperatura del agua de enfriamiento.

Actualmente, las torres de enfriamiento generan una gran cantidad de aguas residuales, casi 400 toneladas por hora, lo que supone un gran impacto ambiental y un grave desperdicio de recursos. Las aguas residuales vertidas son de mala calidad y contienen una gran cantidad de sólidos en suspensión. Si se vierten sin un tratamiento adecuado, tendrán un gran impacto negativo en el medio ambiente y las aguas subterráneas. Por lo tanto, el posterior tratamiento y vertido de las aguas residuales de las torres de enfriamiento es una tarea importante en la industria energética.

El flujo del proceso de tratamiento de aguas residuales de la torre de enfriamiento del sistema de ósmosis inversa es el siguiente:

El agua desmineralizada producida por el sistema de tratamiento de desalinización por ósmosis inversa y filtración por ultrafiltración proporcionado por NEWater Company se devuelve al condensador para su reciclaje como agua de alimentación circulante.

El proceso de reutilización de aguas residuales que utiliza este método de doble membrana no solo resuelve el problema de la contaminación, reduce la corrosión y limpia el agua descargada, sino que también se espera que la inversión en ingeniería de este proyecto de ahorro de agua se recupere en un plazo de dos a tres años, creando enormes beneficios económicos, ambientales y sociales.

Se refleja específicamente en:

• Reducir el agua de alimentación del agua circulante de la torre de enfriamiento, y el agua de alimentación actual es de aproximadamente 70 t/h;
• Se ahorra coste de agua y se reduce el volumen de aguas residuales circulantes de la torre de refrigeración, que ahora es de aproximadamente 70 t/h;
• Reduce la carga de la protección del medio ambiente, ahorra recursos y aumenta la relación de circulación de 2 a 3,5 veces (debido al suplemento de agua desmineralizada limpia después del tratamiento de ultrafiltración y ósmosis inversa);
• Mejorar la tasa de utilización del agua y reducir el costo de operación.

NEWater continúa ofreciendo soluciones avanzadas de ósmosis inversa y tratamiento de agua industrial para la industria energética. Desde el pretratamiento y el agua de alimentación de calderas hasta el pulido de condensados y los sistemas de purga de torres de refrigeración, nuestros ingenieros ofrecen soluciones personalizadas que mejoran la eficiencia y reducen los costos operativos.

En las instalaciones eléctricas modernas, un tratamiento de agua fiable va de la mano con una infraestructura electrónica estable. Componentes como fuente de alimentación conmutada Las unidades garantizan un funcionamiento ininterrumpido, mientras que la calidad del agua limpia y constante protege el rendimiento y la longevidad de los equipos. Juntos, contribuyen a crear un entorno de generación de energía más sostenible y eficiente.