高效过滤器的应用
高效过滤器的应用
文摘机械过滤器因截污能力低,出水浊度高,几乎没有去除水中胶休和有机物的能力,对汽轮机低压缸腐性严重。高效过滤器克服了机械过滤器的缺点,具有出水质量高、过滤速度快、占地面积小、设备投资少等优点。
关键词高效过滤器应用效果
采用钙化、凝聚辅配机械过滤器或滤池的预处理系统,处理低温低浊水,很难达到火电厂补给水质量要求。机械过滤器或滤池,截污能力低,沙水浊度高而不稳定,几乎没有去除水中胶体和有机物的能力,由此引发出两大问题:
①因水质浊度超标,堵塞交换树脂微孔,降低交换容量,增大水处理药耗,缩短除盐或软化设备运行周期。
②水中的胶铁、胶硅和有机物不能去除,污染树脂,缩短树脂使用寿命,使除盐水电导率增高。当补给水含有有机物,送至锅炉受高温影响,有机物被分解为低分子酸并通过蒸汽带到汽轮机,造成水冷壁和低压缸腐蚀。
上述间题教训极深。1985年1月,该厂因引入澄清器的生水中带有气泡,较长时间出水浊度大而不稳定,机械过滤器受入口水质影响,出水浊度波动大,水中细小石灰微粒穿透软化器,带入中压炉,石灰微粒受热分解后,使给水、炉水硬度超标数倍,几乎造成被迫停炉。补给水中有机物不能去除,对汽轮机低压缸腐蚀尤为明显,该厂中压机、高压机低压缸腐蚀较为严重,寻求解决办法是水处理工作的突出课题。LLY型高效过滤器为该厂提供了改进预处理系统的良好条件。1993年在老厂水处理间安装了两台D2000LLY型高效过滤器,于1995年投产应用,取得良好效果。
1高效过滤器及其调试
1.1概况
LLY型高效过滤器,采用纤维束为滤料,垂直悬挂在滤室上封头多孔板上,下端挂料坠,组成滤料层。在纤维滤室内设置柔性加压室,通过特制胶囊(加压室)的充水和排水,使纤维滤料压紧和疏松。过滤运行时,加压室充水使体积扩大,挤压纤维滤料,获得小至几微米的过水间隙,投运时原水由下而上逆流运行。过滤器失效清洗时,加压室排水,滤料恢复疏松状态。当用压缩空气和水下向清洗时,被截留的泥污很易垂直下落,一般下向洗20min,90%的截留物即被除掉。根据加压室充水多少来调节滤料堆积密度和出水质量,堆积密度越高,出水质量越好。为对比检验高效过滤器及机械过滤器的实用效果,按如下系统安装了两台高效过滤器。原水石灰、聚合铁澄清器一无阀滤池生高效过滤器机械过滤器手一钠离子软化器源水采用燕化地表水和深井混合水,地表水含盐量较低、COD较大、SDI大、胶体物质含量较高;深井水含盐量高、浊度低、有机物含量少。原水经凝聚爆气处理后,引入高效过滤器的处理方式,不少单位取得了高质量低浊水。此外,高效过滤器还可除去水中胶体及有机物。高效过滤器引入石灰处理后的原水,能否制出尚佳水质,是研究试验的课题。
1.2高效过滤器的应用效果
应用证实,经石灰钙化、聚合铁凝聚后的水,引入高效过滤器处理,仍可制出高质量的清水,并有去除有机物的能力。
1.2.1除浊能力
在该厂原水条件下,高效过滤器入水浊度为90F.T.U时,出水浊度在3.OF.T.U左右;入水浊度为20一40F.T.U时,出水浊度为。.5一1.SF.T.U;入水浊度小于10F.T.U时,在正常工况下,出水浊度为0一0.SF.T.U。在相同条件下,机械过滤器入水浊度小于10F.T.U时,出水浊度可维持在2.OF.T.U;入水浊度为20F.T.U时,出水浊度在4.OF.T.U;入水浊度达到40F.T.U时,出水质量混浑,基本失去截留效能。
1.2.2运行周期除浊情况
高效过滤器清洗后投运IOmin,入水浊度为18.IF.T.U,出水浊度为5.IF.T.U;投运4omin,入水浊度为16.33F.T.U,出水浊度为1.16F.T.U;投运50min入水浊度为17.oiF.T.U,出水浊度为0.67F.T.U;投运6omin后,出水浊度仍继续下降,成为低浊水或无浊水。高效过滤器中期运行,出水浊度稳定,受入水浊度影响很小。高效过滤器后期运行,出水浊度略有增高,但应防止入水浊度突然增`大的冲击。从高效过滤器投运后h1之内的出水变化情况分析,清洗后净洁的丙纶长丝上,截留上矾花和悬浮物,随时间推移减小了上层滤料滤水间隙,因此悬浮体也起到辅助滤水的作用。
L.23截污容童
机械过滤器的截污容量一般为2.skg/m,(滤料);厂家提供的高效过滤器截污容量为5一lokg/m,(滤料)。为确定高效过滤器截污容量,进行了5个运行周期计算,试验证实,截污容量与入水浊度大小有关,入水浊度很低,虽增加运行周期,但截污容量还是低,随着入水浊度的增加,截污容量增加。入水浊度在5一loF.T.U,截污容量超过skg/m,(滤料);入水浊度在10F.T.U以上时,截污容量达到lokg/m,(滤料),高效过滤器引入高浊水,截污容量可达到13.4kg/m,(滤料),由此证实,高效过滤器的截污容量比机械过滤器高3一5倍。
1.2.4·SDI试验
SDI是RO(反渗透)进水的重要综合指标,引入反渗透的水其SDI必须小于4。尽量降低水中SDI是保证反渗透正常运行的重要因素。经检测,高效过滤器制出的低浊水SDI为0.7一0.74,但在不同周期中,高效过滤器出水浊度为0.o4F.T.u,sDI为2.26。通过对前置预处理检查推断,可能因混凝处理加药量不合适或低温水运行,澄清器混凝效果变差,虽然出水很清、浊度很低,但水中仍存有许多用目测很难分辩的细小微粒,使SDI增加。因此,可以得出这样的结论:只要混凝处理良好,高效过滤器出水浊度可小于1F·.TU,其SDI也能满足反渗透进水要求。
1.2.5对水中胶体和有机物去除作用
高效过滤器对有机物不仅有物理吸附作用,还有化学吸附作用。机械过滤器对有机物几乎没有去除作用。经混凝处理后的原水,引入高效过滤器还可去除32%~50%的有机物。引入澄清器,原水耗氧量为1.5一1.7mg/L,经混凝处理后,耗氧量为0.5~0.6mg/L,高效过滤器出水耗氧量为0.16一。.3mg/L,达到了引入反渗透进水的要求。值得注意的是,高效过滤器化学吸附的有机物,在清洗时不易清洗掉,长时间运行,将达到饱和状态,可通过调整试验确定其有机物释放周期,用定期碱洗法去除滤料上吸附的有机物,保证出水质量。
1.2.6性能比较
高效过滤器与机械过滤器的性能比较如附表所示。附表高效过滤器与机械过滤器性能比较项目高效过渔器机械过滤器采用滤料德料实用体积(m3)纤维丙纶长丝石英砂、无烟煤撼料粒径·+微米至几微米0.3~0.5mm过健流速(m/h)30~407~10设备出力(t/卜)截污容t(kg/m3)出水浊度F.T。U对胶铁、胶硅、有机物5~10(滤料)2·5(撼料)清洗难易状况有物理及化学吸附能力易于把撼料清洗干净无吸附去除能力德料不易清洗干净反洗自用水量(t/卜)以入水浊度10.FT·U计算周期制水t(t/台次)1005000设备占用面积为机械过涟器的1/3机械过撼器为1制水出力为90th/的过德器一次性投资(万元)2高效过滤器的截污吸附机理高效过滤器与机械过滤器一样,靠筛除和吸附进行过滤,以吸附作用为主。.21筛除作用高效过滤器中由于设置了加压室,使纤维间隙从下至上逐渐减小,工作时水从间隙直径较大的滤层一侧流入,从孔隙较小的滤料一侧流出,入水侧截留水中体积大的胶体矾花,出水侧截留水中较小的胶体、矾花和悬浮物,发挥整体滤层截污作用,提高截污容量。高效过滤器可制出低浊水或无浊水。普通机械过滤器,对于同一种滤料来说,其滤水间隙是同的,如选用0.3mm石英砂,其滤水间隙达45llm。采用石灰处理水引入机械过滤器,为防止滤料污堵和频繁更换,一般选用直径为0.8~1.Zmm的滤料。计算其过水间隙达70拜m以上,因此很难制出低浊水。机械过滤器填料高度一般为1.4一Zm,真正起到筛除截留作用的仅是滤料上部一小层,实用厚度约为100一150mm,这是机械过滤器截污容量低的根本原因。.22吸附作用高效过滤器滤料最好选用化学性质稳定、强度好、密度小的丙纶长丝,它与石英砂、无烟煤相比,具有超出数倍的比表面积,物理吸附能力很强。丙论长丝滤料是一种高分子有机物,根据“相似相容原理”,滤料对有机物有很强的化学吸附能力。高效过滤器前置混凝处理得当,可除去水中浊度的92%一96%,最佳工况可制出无浊水,可除去、降低水中胶硅、胶铁及有机物。3高效过滤器的应用效益以Zm直径过滤器为例,制水出力为90t/h。3.1投资壁温测量的误差分析与判断,这是深度调峰、保证锅炉安全运行的主要课题。
4结论
①试验证明,燃烧大同烟煤,使用浓淡燃烧器具有相当好的稳燃效果。在50%负荷下调峰使用该型浓淡燃烧器,可以不投助燃柴油稳定燃烧,有良好的经济效益和应用前景。
②由于浓淡燃烧器有着火提前、燃烧稳定的优点,在使用二层浓淡燃烧器、带50%负荷时,火焰中心集中,炉膛断面热强度高,与普通直流燃烧器相优,低负荷时有使屏式过热器吸热增加的可能,建议在改造现有燃烧器时,有条件的情况下最好装在最下两层。
③从试验结果看,前后两次比较排烟温度,在低负荷时下降20.5℃,高负荷时下降.95℃,平均下降12.8℃,飞灰可燃物下降2.19,锅炉效率平均提高0.85%,降低供电煤耗2.569/(kW·h),按年发电量n亿度、厂用电率8.2%计算,年节约标煤2582t,从现在调峰幅度看,年lo0MW负荷运行时间可达1400h,每小时节油1t,可实现年节油1400t,全年节约成本316.巧万元,经济效益好。此外,过热器不结焦、不超温,为锅炉的安全运行起到重要作用。MJkbLpJ
