混床離子交換和EDI在電廠鍋爐補給水處理中的分析對比

摘要:通過對幾個電廠的調(diào)研，本文從產(chǎn)水質(zhì)量、運行成本、環(huán)境保護等幾方面，對混床離子交換和EDI在電廠鍋爐補給水處理中進行了分析對比。

關(guān)鍵詞:鍋爐;混床;EDI

0、前言

近期，我公司對邯鄲熱電廠、碼頭電廠、德州發(fā)電廠、冀州熱電廠、衡水熱電廠等幾家電廠(熱電廠)做了細致的專訪、調(diào)研，采集了一些數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的綜合處理，掌握了第一手資料。對混床離子交換和EDI在電廠鍋爐補給水處理中的分析對比，有了更加清晰的認識，現(xiàn)將兩種處理方法的產(chǎn)水質(zhì)量及費用等情況比較如下:

1、產(chǎn)水質(zhì)量

按照國家對電廠鍋爐補水的要求，電導率在0.2μ.S/cm以下?，F(xiàn)國內(nèi)電廠多采用傳統(tǒng)的混床系統(tǒng)，產(chǎn)水電導率一般在0.2-0.3μ.S/cm之間，補水中還存在不少諸如鈣、鎂、鐵、硅等之類的有害物質(zhì)。EDI產(chǎn)水電導率可達到0.07-0.1μ.S/cm，比混床產(chǎn)水水質(zhì)高2-3倍，且產(chǎn)水中的硅、鐵均小于2μg/L，顯而易見、用EDI補水較混床補水可最大限度地減少鈣、鎂及硅結(jié)垢，從而可大大延長鍋爐、管道及汽輪發(fā)電機的使用壽命。

2、運行成本

混床系統(tǒng)不僅需混床，同時還必備酸、堿貯罐等。我們初步了解，一座60萬千瓦/小時的發(fā)電廠(按每小時補水40—60T計)，僅水處理部分的混床、樹脂及酸、堿貯罐等，初期投資1000多萬元。而具同等補水能力的EDI系統(tǒng)投資只需300萬元左右。

經(jīng)過對幾座電廠的分析綜合，得知現(xiàn)有技術(shù)條件下，混床系統(tǒng)要補1噸水的成本在6—12元之間，如果按8元計。一座60萬千瓦/小時的電廠按每年工作360天計算，鍋爐補水量按60T/小時計，一年的混床部分投入為:60×24×360×8=414.7萬元。

而同等補水能力的EDI系統(tǒng)的費用如下:

折舊費:按3年折舊(事實上不止3年)，1噸補水的待攤折舊費用為300萬元÷3÷360÷24÷60=1.93元。

電耗:產(chǎn)1噸水耗電，⑴EDI本身0.1千瓦時，⑵配屬部分(包括兩臺10千瓦水泵，一臺2.5千瓦脫氣泵及各種檢測儀表)的耗電為:(2×10+2.5+1)÷60=0.4千瓦時。

電費:①和②用電按市價0.5元/千瓦時計，噸補水總耗電費用為(0.1+0.4)×0.5=0.25元。

總費用:綜合以上①和③，EDI系統(tǒng)產(chǎn)1噸補水的直接費用為1.93+0.25=2.18元。

以60萬千瓦/小時的電廠為例，每年用EDI系統(tǒng)補水的費用僅為:2.18×60×24×360=113萬元。比混床系統(tǒng)每年可節(jié)省414.7-113=301.7萬元。另外，因減少結(jié)垢而對鍋爐、管道及汽輪發(fā)電機等所產(chǎn)生的保護效益均不計在內(nèi)。

3、環(huán)境保護

混床系統(tǒng)運行一段時間后，需用酸、堿溶液再生失效的離子交換樹脂，這樣必然帶來酸、堿的大量排放，對環(huán)境造成污染。事實上，發(fā)電廠的污染源主要分為兩部分，一是燃煤產(chǎn)生的粉塵及硫化物，二是水處理部分所必須排放的酸、堿廢液。據(jù)了解，一座中型電廠每年為此要付出近百萬元的環(huán)保治理費。

而EDI是靠自身的電再生，根本無需外部的酸、堿再生，從而不會對環(huán)境造成絲毫污染。

4、占用土地

以上述電廠為例，其混床系統(tǒng)(包括酸、堿貯罐等)保守估計占地在1000平方米之多，而具同等補水能力的EDI系統(tǒng)，充其量占地不會超過50平方米，較混床系統(tǒng)大大減少了土地的占用，在“寸土寸金”的今天，其社會經(jīng)濟效益可向而知。

5、節(jié)約用水

一般電廠的鍋爐補水，用于沖洗再生樹脂的自用水率為6-10%，若按8%計，還以60萬千瓦/小時電廠為例，一年僅此一項就用水:60×24×360×8%=4.1萬噸，而這些水均需隨酸、堿廢液排掉。

EDI系統(tǒng)的水回收率為95%以上，即使排放的5%的濃水，也只是其中的鹽份含量高點，完全可用做對鹽份要求不高的冷卻水或沖灰水。也就是說，EDI系統(tǒng)完全可以做到零排放。

從以上可以看出，EDI系統(tǒng)代替混床系統(tǒng)后，一座60萬千瓦/小時的電廠，一年即可節(jié)約近4萬噸水。如果這些水用于日常飲用，可解決近6千戶三口之家一年的飲用水(每戶每年按飲用水7噸計)。一個十萬人的中小城市，只需要改造6個中型電廠，節(jié)約下的水即可滿足引用需求。這在水資源匱乏、“水比油貴”的時下，是多么的難能可貴。

6、管理及自動化操作

混床系統(tǒng)的操作及出水檢測，需靠人工直接完成，同時，由于其使用一段時間后即失效，這就增加了操作工藝的繁瑣程度。

而EDI系統(tǒng)完全可以實現(xiàn)各種檢測數(shù)據(jù)的在線檢測，不必靠直接操作，同時，由于多個模塊并聯(lián)接入系統(tǒng)，即使有個別損壞，亦可簡單的從系統(tǒng)中拿掉，而不影響系統(tǒng)其它部分正常工作。諸如此類的優(yōu)點使得系統(tǒng)的操作、管理可完全實現(xiàn)自動化。同時，由于減少操作人員，在一定程度上亦可降低生產(chǎn)成本。

隨著各電廠對鍋爐補水水質(zhì)要求的提高，作為高純度純水制備的EDI，顯現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢，另一方面由上述分析可以得出，EDI代替混床后，一個60萬千瓦/小時的發(fā)電廠每年可直接節(jié)省資金將近400萬元，全國現(xiàn)有大、中、小型電廠、熱電廠及企業(yè)自備電廠近3000余家，可以預見使用EDI系統(tǒng)后，僅電力系統(tǒng)每年即可為國家節(jié)約一百多億的資金。由于補水純度提高而給設(shè)備帶來的保護效益及環(huán)保、土地效益等若計入的話，效益更是不可估量。

綜合以上所述，可見，EDI與混床相比，具有產(chǎn)水質(zhì)量高、初期投資少、運行成本低、無污染、占地少、節(jié)約用水、可實現(xiàn)自動化管理等特點。

可以預見，隨著EDI技術(shù)的日臻成熟，EDI代替混床補水，是不可避免的大勢所趨。

參考文獻:

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