Anwendung der Wasseraufbereitung in der Energie- und Stromwirtschaft

1. Hintergrund.

Aufgrund des Wachstums der Weltbevölkerung wird der Bedarf an Frischwasser und Strom im Vergleich zu den Vorjahren deutlich steigen. Wasserressourcen sind knapp, und klares und sauberes Wasser ist auch für die Wasserkrafterzeugung von entscheidender Bedeutung. In Kesseln, Kühltürmen und Turbinen ist reines Wasser der Schlüssel für einen effizienten und zuverlässigen Betrieb des Systems. Wenn die Energiewirtschaft auf Wasser angewiesen ist, um saubere Energie zu erzeugen, entsteht ein Dilemma.

NEWater kombiniert fortschrittliche Umkehrosmosetechnologie mit Fachwissen, um Wasser wirtschaftlicher, umweltfreundlicher und sauberer zu schützen und zu recyceln und so den Energiebedarf der zunehmend vernetzten elektronischen Welt zu decken. Mit der zunehmenden Reife der Umkehrosmosetechnologie haben neue Lösungen die Art und Weise der Wasserreinigung, -rückgewinnung und -wiederverwendung sowie der Erzeugung erneuerbarer Energien grundlegend verändert.

2. Grundprinzip der Umkehrosmose-Technologie.

Die physikalische Erklärung für die Permeation besteht darin, dass das Wasser in der Lösung von der Seite mit niedriger Konzentration durch die Membranstruktur zur Seite mit hoher Konzentration fließt und der Wasserfluss schließlich die Lösungskonzentration auf beiden Seiten der Membran gleicht.

Bei der Umkehrosmose wird ein bestimmter Druck angewendet, um das Wasser durch die Membranstruktur von der Seite mit hoher Konzentration zur Seite mit niedriger Konzentration fließen zu lassen. Die spezielle Membranstruktur verhindert dabei, dass das Salz in der Lösung durchdringt, und trennt schließlich das Salz in der Lösung vom Wasser.

NEWater hat sich der Entwicklung eines Umkehrosmose-Wasseraufbereitungssystems verschrieben. Im Folgenden wird dessen Anwendung in der Energie- und Stromwirtschaft anhand der Aspekte Vorbehandlung, Kesselspeisewasser, Kondensatreinigung, Kühlturmabschlämmung usw. vorgestellt.

3. Vorbehandlungssystem der Umkehrosmose-Wasseraufbereitung von NEWater.

Die Umkehrosmose-Technologie erfordert im Anlagenbetrieb umfangreiche technische Unterstützung. Die Energiewirtschaft verfügt derzeit über diese technische Unterstützung und kann den Wasseraufbereitungsprozess der Energiewirtschaft abschließen. Während des gesamten Systemprozesses sorgt die Systemheizung für die Heizwirkung des Wasseraufbereitungssystems. Sie gewährleistet einerseits die Wasserleistung im Umkehrosmoseprozess und hält andererseits die Systemwassertemperatur konstant, was den normalen Betrieb des Systems fördert.

Das Wasser gelangt im Ausgangszustand nach einfacher Ausfällung und Filtration in die Vorbehandlungsphase. In der Vorbehandlungsphase führt die Energiewirtschaft hauptsächlich eine weitere Tiefenfiltration der Wasserqualität durch, einschließlich mechanischer Schnellkläranlage und Ultrafiltrationssystem.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren können Schwebstoffe, kolloidale Substanzen und Mikroorganismen aus dem Wasser gefiltert werden. Mithilfe von Ultrafiltrationsgeräten können außerdem Sedimente und andere Tiefenfiltrationen durchgeführt werden, sodass der Wasserverschmutzungsindex (EDI) beim Eintritt in das Umkehrosmosesystem unter 5 liegt.

Das Umkehrosmosesystem von NEWater ist mit einem Sicherheitsfilter, einem Umkehrosmosemembranstapel und anderen Geräten ausgestattet, um die Verkalkung des Umkehrosmosesystems zu verhindern und so den langfristigen Betrieb des Umkehrosmosesystems sicherzustellen.

Obwohl sich vor dem Umkehrosmose-Einlass ein Sicherheitsfilter befindet, der verhindert, dass die Membranelemente zerkratzt oder verstopft werden, sind die sinnvolle Konstruktion und der reibungslose Betrieb des vorderen Vorbehandlungssystems für die Umkehrosmose sehr wichtig. Mehr als 70 % der Unfälle bei Umkehrosmose-Anwendungen in der Energiewirtschaft stehen jedoch im Zusammenhang mit der Vorbehandlung.

Das von der Firma NEWate entwickelte Vorbehandlungssystem zur Umkehrosmose-Wasseraufbereitung kann dieses Problem gut lösen und die folgenden gezielten Lösungen und Vorschläge bieten:

• Zwei Mayer FFilter MMaterial FFilter: Für das Umkehrosmose-Entsalzungssystem einer Oberflächenwasserquelle verfügt der Filter aus zweischichtigem Filtermaterial (im Allgemeinen Anthrazit und Quarzsand) über eine große Abwasserabfangkapazität, einen langen Betriebszyklus, einen langsamen Anstieg des Druckverlusts im Betrieb und eine gute Anwendungswirkung in der Praxis, wodurch sichergestellt wird, dass das Umkehrosmose-Einlasswasser den Anforderungen entspricht;
• Dosierung: Bei der Vorbehandlung werden verschiedene Koagulanzien zugesetzt, um Schwebstoffe, Kolloide und andere Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen. Wenn die Zugabe jedoch nicht blind entsprechend der tatsächlichen Situation der Wasserquelle erfolgt, verbessert sich die Wasserqualität nicht.

Im Gegenteil, durch das Reagenz selbst oder die darin enthaltenen Verunreinigungen gelangen schädliche Substanzen ins Wasser. Zumindest verkürzt sich die Lebensdauer der Membrankomponenten, und einige Membrankomponenten werden gleichzeitig verschrottet. Gleichzeitig darf die Verträglichkeit zwischen Medikamenten nicht außer Acht gelassen werden.

• Aktiviert CArbon FFilter: Aktivkohle kann organische Stoffe, Restchlor und andere Verunreinigungen entfernen, die für Membrankomponenten im Wasser schädlich sind. Für CA-Membranen gilt aufgrund ihrer starken Chlorbeständigkeit und geringen Beständigkeit gegen organische Verschmutzung: Cl₂oder NaOCl sollte bei der Vorbehandlung hinzugefügt werden, um Mikroorganismen vorzubeugen, und Aktivkohle wird im Allgemeinen nicht zur Filtration hinzugefügt;
• Sicherheit FFilterDer Hauptzweck des Sicherheitsfilters besteht darin, sicherzustellen, dass das Umkehrosmose-Einlasswasser das Membranmodul nicht beschädigt. Je nach Betriebsart unterscheidet man zwischen rückspülbaren und nicht rückspülbaren Filtern. Das nicht rückspülbare Filterelement ist ein Einmalfilter mit hohen Betriebskosten, aber guter Wirkung.

In der frühen Energiewirtschaft sind die meisten Sicherheitsfilter rückspülbar, und die Bedienung ist komplexer. Aufgrund der mangelhaften Vorbehandlung muss einmal täglich eine Rückspülung und regelmäßig eine Ultraschallreinigung durchgeführt werden.

Bei Verbundmembranen ist jedoch Restchlor nicht zulässig. Der Sicherheitsfilter stellt die größte Gefahr für Bakterienvermehrung und Schmutzablagerung im System dar. Daher sollte die Standzeit des Filterelements nicht zu lang sein und eine höhere Filtergeschwindigkeit gewählt werden. Es wird empfohlen, eine Filterelementfläche von 15 t/(h,1Ti) zu verwenden, um die Wechselzyklen zu verkürzen und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

Auf diese Weise wird die Anzahl der jeweils auszutauschenden Filterelemente gering gehalten, die Investition reduziert und versteckten Gefahren wie Bakterienbildung vorgebeugt.

4. Umkehrosmose-Reinigungseinheit für Speisewasser von NEWater-Kesseln.

In der Wärmekraftindustrie sind Kessel und Dampfturbinen die wichtigsten Anlagen. Um ihren Betrieb zu gewährleisten, gelten strenge Anforderungen an die Qualität des Kesselwassers. Verunreinigungen im Wasser, wie Mineralien und Gase, beeinträchtigen den Prozess, verschleißen den Generator, der das verdunstete Wasser aufnimmt, und führen zu Korrosion an den freiliegenden Anlagen. Daher ist es sehr wichtig, sicherzustellen, dass das im Kesselspeisewasser verwendete Wasser so rein wie möglich ist.

Die von NEWater entwickelte Umkehrosmoseanlage zur Kesselspeisewasserreinigung entfernt effektiv schädliche Verunreinigungen im Wasser, verbessert die Qualität des Kesselspeisewassers und sorgt für größtmögliche Reinheit. Sie verbessert zudem die Betriebseffizienz und Lebensdauer des gesamten Stromerzeugungssystems. Eine schlechte Qualität des Kesselspeisewassers beeinträchtigt die Lebensdauer und den Wartungszyklus des Generators.

Prozessablauf des Speisewasseraufbereitungssystems: Rohwasser → Erhitzer → Klärbecken → Frischwassertank → Frischwasserpumpe → Filter-Ultrafiltrationsgerät → Ultrafiltrationswassertank → Ultrafiltrationsauslass-Druckerhöhungspumpe → Sicherheitsfilter → Hochdruckpumpe → Umkehrosmose → Entkarbonisierer → Kationenaustauscher → Anionenaustauscher → Gemischter Ionenaustauscher → Demineralisierter Wassertank → Demineralisiertes Wasserpumpe → Hauptkraftwerk.

5. Kondensat-Poliersystem.

Da hochreines Wasser viel Wärme absorbiert, trägt es dazu bei, die Wärme vom Generator abzuleiten und zum Generator zu transportieren. Viele Motoren und Generatoren erzeugen im Betrieb viel Wärme. Zu viel Hitze zerstört sie von innen nach außen.

Beim Erhitzen von Wasser im Kessel entsteht große Menge Kondensat. Um das verdunstete Wasser vollständig aufzufangen, verwenden wir einen Kondensatbehälter (Kondensatbehälter), der es auffängt und zur Wiederverwendung in den Kesselraum zurückleitet. Ein Kondensatreinigungssystem dient als effektive Wasseraufbereitungsstrategie, um Strom-, Energie- und Chemikalienkosten zu sparen. Dieses Verfahren kann zudem die Lebensdauer von Kesselanlagen verlängern und deren Leistung verbessern.

6. Kühlturm-Abschlämm-Umkehrosmose-Wasseraufbereitungsanlage.

Die Funktion eines Kühlturms in der Energiewirtschaft besteht darin, die Wärme des Kühlwassers mit der Luft im Turm auszutauschen, um so die Wärme des Kühlwassers an die Luft zu übertragen und in die Atmosphäre abzugeben und die Temperatur des Kühlwassers weiter zu senken.

Kühltürme haben derzeit eine große Abwassermenge von fast 400 Tonnen pro Stunde, was eine enorme Umweltbelastung und Ressourcenverschwendung darstellt. Das eingeleitete Abwasser ist hart und enthält viele Schwebstoffe. Unsachgemäße Abwasserbehandlung hat erhebliche negative Auswirkungen auf die Umwelt und das Grundwasser. Daher ist die spätere Behandlung und Einleitung von Kühlturmabwasser eine wichtige Aufgabe in der Energiewirtschaft.

Der Prozessablauf der Abwasserbehandlung aus dem Kühlturm der Umkehrosmoseanlage gestaltet sich wie folgt:

Das durch das Ultrafiltrations- und Umkehrosmose-Entsalzungssystem der Firma NEWater erzeugte demineralisierte Wasser wird zum Kondensator zurückgeführt und als zirkulierendes Speisewasser recycelt.

Der Abwasserwiederverwendungsprozess mit dieser Doppelmembranmethode löst nicht nur das Verschmutzungsproblem, verringert die Korrosion und sorgt für sauberes Abwasser. Zudem wird erwartet, dass sich die technischen Investitionen in dieses Wassersparprojekt innerhalb von zwei bis drei Jahren amortisieren und enorme wirtschaftliche, ökologische und soziale Vorteile mit sich bringen.

Dies spiegelt sich insbesondere wider in:

• Reduzieren Sie die Speisewassermenge des Kühlturmumlaufwassers, die aktuelle Speisewassermenge beträgt etwa 70 t/h.
• Die Wasserkosten werden gespart und das zirkulierende Abwasservolumen des Kühlturms reduziert, das jetzt etwa 70 t/h beträgt.
• Reduzieren Sie die Belastung des Umweltschutzes, sparen Sie Ressourcen und erhöhen Sie das Umlaufverhältnis von 2-mal auf 3,5-mal (durch die Ergänzung von sauberem demineralisiertem Wasser nach der Ultrafiltration und Umkehrosmosebehandlung).
• Verbessern Sie die Wassernutzungsrate und senken Sie die Betriebskosten.

NEWater bietet weiterhin fortschrittliche Umkehrosmose- und industrielle Wasseraufbereitungslösungen für die Energie- und Strombranche. Von der Vorbehandlung und Kesselspeisewasser bis hin zu Kondensatreinigungs- und Kühlturm-Abschlämmsystemen liefern unsere Ingenieure maßgeschneiderte Lösungen, die die Effizienz steigern und die Betriebskosten senken.

In modernen Kraftwerken arbeitet eine zuverlässige Wasseraufbereitung Hand in Hand mit einer stabilen elektronischen Infrastruktur. Komponenten wie Schaltnetzteil Die Anlagen gewährleisten einen unterbrechungsfreien Betrieb, während sauberes und gleichbleibendes Wasser die Leistung und Langlebigkeit der Anlagen sichert. Gemeinsam tragen sie zu einer nachhaltigeren und effizienteren Stromerzeugung bei.