[发明专利]用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种火力发电厂制取电站锅炉补给水的方法及设备，特别是一种用城市再生水为水源制取火力发电厂电站锅炉补给水的方法及设备。

背景技术

电站锅炉是为汽轮机生产高压蒸汽的换热设备，电站锅炉的换热工质是水, 电站锅炉正常运行时要不断地向电站锅炉补水，锅炉的工作压力越高、蒸发量越大对锅炉补给水的水质要求就越高，锅炉补给水的水质好坏，对于锅炉和汽轮机的安全运行、能源消耗和使用寿命有至关重要的影响。为了得到符合电站锅炉正常运行所需的补给水不仅要有高效的电站锅炉用水处理装置还要有较好的水源。

目前，火力发电厂的电站锅炉是用地表水或地下水为水源，用全膜法水处理工艺处理地表水或地下水为电站锅炉提供补给水。以地表水或地下水为水源的全膜法水处理设备有顺序相连的浸没式超滤产水处理装置、反渗透产水处理装置和EDI水处理装置，浸没式超滤产水处理装置和反渗透产水处理装置之间连有超滤产水池，反渗透产水处理装置和EDI水处理装置之间连有反渗透产水罐，EDI水处理装置的出口连有电站锅炉补给水箱。以地表水或地下水为水源的全膜法水处理工艺是把地表水或地下水依次经超滤产水处理装置、反渗透产水处理装置和EDI水处理装置处理，制取电站锅炉补给水。

超滤产水处理装置是让含有微粒子的水在一定的压力下从高压侧透过特制的有微孔的超滤膜到达低压侧，达到去除绝大多数微粒子，得到较为纯净只含有极少量细微粒子的超滤产水。超滤膜是中空纤维管，中空纤维管的管壁有孔径是0.01微米以下的微孔，超滤产水处理装置能有效地去除水中的微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌、胶体等尺寸比膜孔径大的粒子。超滤产水处理装置有浸没式超滤产水处理装置和管壳式超滤产水处理装置。

反渗透产水处理装置是让上述含有极少量细微粒子的较为纯净水在大于渗透压力的驱动下以与自然渗透相反的方向通过半透膜进入膜的低压侧，达到水与极少量细微粒的有效分离，得到纯净水。反渗透产水处理装置中的半透膜孔径为1/10000μm以下，反渗透产水处理装置能有效地去除水中的工业污染物和重金属、细菌、病毒等极少量细微粒子。纯净水还可能含有少量的阴、阳离子。

 EDI技术是电渗析技术和离子交换技术相融合的水处理技术，EDI水处理装置是在直流电场的作用下，通过阴、阳离子交换膜对纯净水中阴、阳离子的选择性透过作用和离子交换树脂对纯净水中阴、阳离子的交换作用，让纯净水中的少量阴、阳离子定向迁移，从而完成对纯净水的深度除盐。

地表水或地下水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐，这些盐在水中可以水解成带负电的阴离子和带正电的阳离子，地表水或地下水中98%以上的离子都可以通过反渗透产水处理装置处理得以去除，地表水或地下水中还含有有机物、溶解气体如：O₂、CO₂，微量金属和其它微电离的无机化合物，这些杂质在电站锅炉补给水中必须去除，超滤产水处理装置的反渗透产水处理装置虽然可以去除许多这些杂质，处理后的水中还有少量的阴离子和阳离子，EDI水处理装置有离子膜和离子交换树脂，离子膜和离子交换树脂在直流电场的两极之间，在两极之间的直流电场中，反渗透产水流经两极之间的离子膜和离子交换树脂后，迫使处理后的水中少量的阴离子和阳离子从水流中分离出来，得到电站锅炉补给水。

上述全膜法水处理地表水或地下水可以高效地去除地表水和地下水中固体杂物并对去除固体杂物后的地表水和地下水深度脱盐。用全膜法水处理工艺处理后的地表水或地下水可达到电站锅炉的补给水的要求。

地表水是江河湖泊中的淡水，地下水是地下抽采出的淡水，地表水和地下水是一种清洁的淡水资源，地表水和地下水中的杂质不是很多，用全膜法水处理工艺处理地表水或地下水制取电站锅炉补给水是很成熟的技术。

淡水是人类生产和生活的重要资源，随着社会和经济迅猛发展，地表水与地下水的可开采空间越来越小，淡水资源严重短缺，与此同时，城市污水的排放量急剧增加，因此造成对生态环境的破坏也在加剧。将城市废水进行资源化处理再利用是必然的发展趋势。 对城市废水的处理是采用物理、化学以及生物化学方法对城市废水进行处理，使之成为达到一定水质标准要求的城市再生水，城市再生水中具有一定的杂质，其水质标准大大地低于地表水或地下水，城市再生水中含有一定量的悬浮物、胶体物质、碱度、有机物、氨氮及碳酸盐硬度，经处理后的城市再生水可以在一定范围内重复使用。对城市污水再生回用既可有效节约清洁的淡水资源，又可减轻污水对生态环境的污染，是实施可持续发展的重要措施。