中压锅炉系统除盐水设备运行效果分析

1 工艺简介

生产过程中, 软水先后经过除盐水装置预处理系统、反渗透系统、超滤系统后, 指标达到p H:7~9、Cl-含量≤0.1mg/L。

(1) 预处理系统。软水进入除盐水装置, 首先经过2具并联的保安过滤器, 构成除盐水装置预处理系统。保安过滤器是滤芯式过滤器, 拦截胶体物质及悬浮颗粒等, 防止颗粒等进入RO泵及RO膜块造成损坏。

(2) 反渗透系统。保安过滤器粗滤后的软水, 由RO泵增压后进入RO反渗透系统。RO反渗透系统由5套反渗透膜组成, 5套膜以并联与串联结合的形式进行水处理。反渗透膜的工作原理是通过膜两侧浓度差异, 在低浓度一侧施压, 强迫低浓度溶剂向高浓度渗透。除盐水装置内反渗透膜结构如下图, 软水进入反渗透壳内, 水分子通过反渗透膜进入膜中间水通道, 然后进入下游进行再处理。

(3) 超滤系统。EDI装置在整套除盐水装置中起至关重要的作用, 用来做为除盐水装置的超滤系统。EDI装置应用在反渗透系统之后, 利用模块两端电极使水中带电粒子移动。软水进入EDI系统, 阳离子向负极方向移动, 阴离子向正极移动, 由于阳离子无法穿过阴离子交换膜, 因此将被截留在浓水室, 同样, 阴离子无法穿过阳离子交换膜, 也被截留在浓水室, 这样阴阳离子将随浓水流被排出模块;与此同时, 由于进水中的离子被不断的去除, 那么淡水的纯度将不断的提高, 由模块出来的时候, 纯度可以达到接近理论纯水的指标。

下图为除盐水装置详细内部流程图:

2 运行现状分析

(1) 产水指标不过关。反渗透系统作用较弱, 反渗透膜过滤效果较差。产水电阻率过小, 除盐水水质较差。

(2) 部分设备管路接口渗漏严重。设备在用部分管路接口处渗漏严重, 玻璃转子流量计内有青苔絮状物, 需要对增压泵后至EDI进水口所有管路做消毒、杀菌处理, 但设备由于缺少滤芯及膜清洗系统, 做杀菌消毒处理时需要对管路系统做流程变更, 需要增加管路及阀门。

(3) 滤芯堵塞严重。软水罐腐蚀, 软水内存在少量铁锈, 带入下游除盐水装置中。使脏物吸附在反渗透膜上造成滤芯膜块堵塞, 影响过滤效果。保安过滤器进水与出水压差增大, 可达0.09Mpa, 严重影响RO装置稳定运行。

(4) 控制柜内元件老化元。控制柜面板上的按钮、旋钮及指示灯有不同程度的损坏。电导率表、电阻率为镶嵌式安装, 未进行过校验, 表计量不准。

(5) RO产水与2#EDI产水量不匹配。除盐水装置中RO系统与1#EDI系统为配套系统, 2#EDI为后加辅助系统, 两系统不匹配导致设备不能发挥最佳工作模式, 影响质量。

(6) 操作不便。除盐水装置为手动操作, 人工平均每三小时启停一次。

3 改造内容

(1) 管路更换。对大多数管路连接及弯管处进行处理, 更换为环琪U-PVC管。对渗漏、松动以及关键位置阀门进行更换, 如更换UPVC单向阀, 取样阀等。

(2) 电器线路更换。装置内电器元件线路老化严重, 很多线路出现胶皮脱落, 现将线路进行更换, 在控制柜内电路进行标注。更换电导率表、电阻率表, 并调校。

(3) 滤芯更换。保安过滤器进出口压差大, 高压泵后运行压力较高, 固将设备原有保安过滤器以及反渗透膜进行更换处理。更换保安过滤器滤芯2套、RO反渗透膜10只, 并采用可更换卡式滤芯。

(4) 启停模式改造。安装液位自动控制器, 将控制点与2#EDI装置相连, 除盐水箱内安装浮球。液位高时, 浮球通过连接线路给控制点信号, 除盐水装置自动停止;同理, 液位低时自动启运。

4 效果分析

(1) RO产水电导率合格。运行中RO产水电导率较低, RO电导率越低说明反渗透膜脱盐效果越好。改造前平均电导率为8.76μS∕cm, 改造后平均电导率3.13μS∕cm。

(2) 除盐水产水电阻率合格。维护后盐水产水电阻率, 均大于16ΜΩ∕cm, 除盐水装置整体运行良好。

除盐水回收率较高

用水量计算公式如下:RO L/H) =RO

RO进水 (L/H) =RO产水流量计读数 (L/H) +RO浓水排放流量计读数 (L/H)

1#EDI进水量=1#EDI极水流量+1#EDI浓水流量+1#EDI产水流量=RO产水流量计读数 (L/H)

2#EDI进水量 (L/H) =2#EDI极水流量 (L/H) +2#EDI浓排水流量 (L/H) +除盐水量=1#EDI产水流量 (L/H)

计算除盐水回收率均在85%以上, 与改造前有较大程度的提高。

5 建议

(1) 对上游软水罐内定期进行防腐工作, 选取防腐效果好的涂层, 避免杂质, 硬离子进入下游除盐水装置内造成滤芯堵塞。

(2) 在现有工艺上, 增加一套保安过滤器, 提高过滤效果, 可确保杂质离子不进入EDI装置。

(3) 除盐水装置的运行时间取决于下游的用水量, 在下游装置停运的时期, 对除盐水装置进行短时间运行, 防止由于水流通不畅造成装置性能的下降。

摘要：天然气净化厂中压锅炉系统除盐水装置, 主要担负为中压锅炉提供上水, 硫磺回收装置汽包补水的责任。在运行过程中, 逐渐暴露出除盐水不达标, 产水率低等一系列问题。通过对装置原理以及运行状况的分析, 寻求除盐水装置最优化的方法。

关键词：除盐水,运行,优化