劣質(zhì)煤利用項(xiàng)目除鹽水裝置工程實(shí)例

段志棟，趙海波

（山西中煤平朔能源化工有限公司，山西 朔州 036000）

0 引 言

化工、電力等行業(yè)常伴有高溫、高壓、有毒等物質(zhì)及作業(yè)環(huán)境。其中，蒸汽作為重要的中間產(chǎn)品或公用工程介質(zhì)，主要用于驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功，或作為氣化劑參與原料氣制備，或用于加熱工藝介質(zhì)等。生產(chǎn)蒸汽所需鍋爐給水及化工工藝用水需采用除鹽水［1］，否則將使工業(yè)鍋爐水汽系統(tǒng)、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及管道等部位腐蝕結(jié)垢［2］，造成設(shè)備損壞甚至爆炸等不可逆事故發(fā)生；或影響工藝產(chǎn)品的純度，無法實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)等。

除鹽水（亦稱脫鹽水、化學(xué)水等），是指用各種處理工藝及設(shè)備將水中的懸浮物、膠體、溶解物等除去而制得的產(chǎn)品水。水除鹽工藝有蒸餾、離子交換、電滲析、反滲透（膜分離［3］）、電去離子等方法。工業(yè)上一般采用預(yù)處理＋除鹽（膜法或離子交換法）等設(shè)備組合，配以控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)除鹽水的生產(chǎn)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段我們了解到，某化工廠除鹽水裝置采用“預(yù)處理＋反滲透＋陽離子交換器＋陰離子交換器＋混合離子交換器”工藝制備除鹽水，由于離子交換器再生頻繁，酸堿消耗量大，運(yùn)行成本高；某電廠除鹽水裝置采用“多介質(zhì)過濾器＋反滲透＋混合離子交換器”工藝制備除鹽水，由于反滲透系統(tǒng)前未設(shè)置超濾系統(tǒng)，開車一段時(shí)間后，反滲透膜污堵嚴(yán)重、清洗頻繁，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差。為此，山西中煤平朔能源化工有限公司（簡稱平朔能化）劣質(zhì)煤綜合利用示范項(xiàng)目的工業(yè)鍋爐及化工工藝用水除鹽水裝置，在原賽鼎工程有限公司初步設(shè)計(jì)的“多介質(zhì)過濾器＋反滲透＋混合離子交換器”工藝的基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)討論會(huì)上提出了采用“多介質(zhì)過濾器＋超濾＋反滲透＋混合離子交換器”的優(yōu)化工藝。近3a的運(yùn)行實(shí)踐表明，采用“多介質(zhì)過濾器＋超濾＋反滲透＋混合離子交換器”工藝的除鹽水裝置實(shí)現(xiàn)了安全、穩(wěn)定、連續(xù)、高效運(yùn)行?，F(xiàn)簡介如下。

1 劣質(zhì)煤利用項(xiàng)目除鹽水裝置概況

平朔能化劣質(zhì)煤綜合利用示范項(xiàng)目主要生產(chǎn)工業(yè)硝酸銨（硝酸銨除滿足公司自用外可輻射周邊市場），副產(chǎn)硫酸銨、LNG（LNG可作為汽車新型燃料使用）等產(chǎn)品，主要生產(chǎn)裝置為1套300kt／a合成氨裝置、2套180kt／a硝酸裝置、2套200kt／a硝酸銨裝置。本項(xiàng)目為平朔能化高標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃項(xiàng)目之一，屬于山西省以劣質(zhì)煤為基礎(chǔ)延伸產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)項(xiàng)目，年可消耗劣質(zhì)煤（高硫、高灰分）990kt、鍋爐燃料煤矸石705.6kt。

本項(xiàng)目配套5.29MPa、485℃次高壓循環(huán)流化床鍋爐4臺(tái)（三開一備），單臺(tái)鍋爐設(shè)計(jì)產(chǎn)蒸汽160t／h，并配套建設(shè)有4×150m3／h除鹽水裝置，以滿足鍋爐及全廠工藝用水需要。除鹽水裝置由中國昆侖工程公司總包，武漢江揚(yáng)環(huán)境科技股份有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試；除鹽水裝置水源為平魯黃河供水公司來地表水，原水水質(zhì)滿足《石油化工給水排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（SH 3099—2000）［4］要求。

1.1 除鹽水裝置供水情況

除鹽水裝置外供水量夏季為344m3／h、冬季為362m3／h，供水壓力為0.9MPa、溫度為常溫（25℃），除鹽水裝置進(jìn)水及產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)見表1；除鹽水用戶包括鍋爐、煤氣變換冷卻、空分、酚氨回收、硝酸、硝酸銨等裝置，年運(yùn)行時(shí)間為8000h。

表1 除鹽水裝置進(jìn)水及產(chǎn)水水質(zhì)指標(biāo)

1.2 除鹽水裝置工藝流程

除鹽水裝置工藝流程見圖1。原水進(jìn)入原水池（02-H100），由原水泵（02-P100）加壓后，經(jīng)板式換熱器（02-E100）與低壓蒸汽換熱，升溫至25℃左右，送入多介質(zhì)過濾器（02-F100）去除水中的懸浮物和細(xì)微顆粒，再經(jīng)超濾裝置（02-F102）過濾水中懸浮物和膠體，降低水中的COD和濁度后，進(jìn)入超濾水箱（02-H101）；超濾產(chǎn)水由超濾水泵（02-P101）送入反滲透裝置［5］（02-F104）除去水中的大部分鹽分，再經(jīng)脫碳塔（02-C100）除去水中大部分游離CO2，然后進(jìn)入中間水池（02-H102）；中間水池出水由中間水泵（02-P104）升壓后進(jìn)入混床（02-F105），進(jìn)一步去除水中殘余的陰、陽離子；混床（02-F105）產(chǎn)出的除鹽水進(jìn)入除鹽水箱（02-H104），調(diào)整pH后由除鹽水泵（02-P108）送往各工藝裝置。多介質(zhì)過濾器（02-F100）及超濾裝置（02-F102）的反洗水送至回用水裝置；樹脂［6］酸堿再生廢水收集到中和水池（02-H105），經(jīng)由中和水泵（02-P109）送至回用水裝置；反滲透濃水收集到濃水池（02H-103），部分用作多介質(zhì)過濾器（02-F100）的反洗水，其余送至清污分流管網(wǎng)。

圖1 除鹽水裝置工藝流程框圖

2 主要構(gòu)筑物和設(shè)備

2.1 主要構(gòu)筑物

（1）原水池（1座）：蓋板鋼砼結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸9.65m×11.3m×5.5m，容積599.7 m3，有效水深5.3m，有效容積577.9m3；配套雷達(dá)液位計(jì)1臺(tái)，量程0～20m，4～20mA輸出，24V直流電源，材質(zhì)為316。

（2）超濾水池（1座）：蓋板鋼砼結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸10m×11.3m×5.5m，容積621.5 m3，有效水深5.3m，有效容積598.9m3；配套雷達(dá)液位計(jì)1臺(tái)，量程0～20m，4～20mA輸出，24V直流電源，材質(zhì)為316。

（3）濃鹽水池（1座）：蓋板鋼砼結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸5m×11.3m×5.5m，容積310.75 m3，有效水深5.3m，有效容積299.45m3；配套雷達(dá)液位計(jì)1臺(tái)，量程0～15m，4～20mA輸出，24V直流電源，材質(zhì)為316；過濾器反洗泵2臺(tái)，Q＝280m3／h，H＝28m，泵殼材質(zhì)為鑄鐵、葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為37kW。

（4）中間水池（1座）：蓋板鋼砼結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸4.65m×11.3m×5.5m，容積288.9m3，有效水深5.3m，有效容積278.5m3；配套雷達(dá)液位計(jì)1臺(tái)，量程0～15m，4～20mA輸出，24V直流電源，材質(zhì)為316。

（5）中和水池（1座）：蓋板鋼砼結(jié)構(gòu)地下式（池內(nèi)防腐處理），尺寸13.3m×5.85m×4m，容積311.2m3，有效水深3.8m，有效容積295.6m3；配套雷達(dá)液位計(jì)1臺(tái)，量程0～10m，4～20mA輸出，24V直流電源，材質(zhì)為316L。

2.2 主要設(shè)備

2.2.1 原水調(diào)節(jié)單元

（1）原水提升水泵（簡稱原水泵，4臺(tái)）：Q＝300m3／h，H＝45m，材質(zhì)為鑄鐵，配套電機(jī)功率為75kW。

（2）板式換熱器（2臺(tái)）：冷媒為原水、熱媒為蒸汽，材質(zhì)為304。

（3）電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥（1臺(tái)）：PN1.0MPa，DN400，材質(zhì)為碳鋼，中線式橡膠襯圈。

（4）溫度變送器（1臺(tái)）：溫度測量范圍0～50℃，材質(zhì)為316。

2.2.2 多介質(zhì)過濾器單元

（1）多介質(zhì)過濾器（10臺(tái)）：規(guī)格為φ3200mm，材質(zhì)為碳鋼并予以防腐；填料無煙煤（φ0.8mm～φ1.2mm）裝填高度400mm，填料石英砂有3種規(guī)格，φ0.4mm～φ0.6mm的裝填高度為500mm、φ1.0mm～φ2.0mm的裝填高度為200mm、φ2.0mm～φ4.0mm的裝填高度為100mm。

（2）殺菌劑投加裝置（1套）：PVC材質(zhì)、p＝0.7MPa、Q＝50L／h的計(jì)量泵3臺(tái)，PVC材質(zhì)、p＝0.7MPa、Q＝115L／h的計(jì)量泵2臺(tái)，PE材質(zhì)、V＝1500L的計(jì)量箱1個(gè)；中線式橡膠襯圈氣動(dòng)蝶閥（PN1.0MPa）共70臺(tái)（DN200的20臺(tái)，DN125的20臺(tái)，DN80的20臺(tái)，DN40的10臺(tái)），閥板材質(zhì)為304。

2.2.3 超濾單元

（1）自清洗過濾器（4臺(tái)）：過濾精度為100μm，單臺(tái)過濾器Q＝225m3／h，材質(zhì)為碳鋼并予以防腐。

（2）中空內(nèi)壓超濾裝置［7］（4套）：單套超濾裝置Q＝200m3／h、回收率≥90%；中線式橡膠襯圈氣動(dòng)蝶閥（PN1.0MPa）共20臺(tái)（DN200的8臺(tái)、DN250的12臺(tái)）；超濾反洗泵共3臺(tái)，Q＝250m3／h、H＝28m，泵殼材質(zhì)為鑄鐵、葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為30kW；超濾水泵5臺(tái)，Q＝200m3／h、H＝34m，泵殼材質(zhì)為鑄鐵、葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為37kW；在線式流量計(jì)共9臺(tái)（量程0～300m3／h的5臺(tái)，量程0～50m3／h的4臺(tái)），4～20mA輸出；濁度儀1臺(tái)，測量范圍0～50NTU；溫度變送器1臺(tái)，溫度測量范圍0～50℃，材質(zhì)為316；壓力傳感器9個(gè)，G1／2外螺紋，氟橡膠密封，4～20mA輸出，材質(zhì)為316。

2.2.4 反滲透單元

（1）還原劑投加裝置（1套）：PVC材質(zhì)、p＝1.0MPa、Q＝50L／h的計(jì)量泵3臺(tái)；PE材質(zhì)、V＝1500L的計(jì)量箱1個(gè)；功率0.75kW、轉(zhuǎn)速35r／min、材質(zhì)為304的攪拌器1個(gè)。

（2）阻垢劑投加裝置（1套）：PVC材質(zhì)、p＝0.76MPa、Q＝1.6L／h的計(jì)量泵5臺(tái)；PE材質(zhì)、V＝1500L的計(jì)量箱1個(gè)。

（3）保安過濾器（4臺(tái)）：Q＝200m3／h，工作壓力0.6MPa。

（4）反滲透高壓泵（4臺(tái)）：Q＝200m3／h，p＝1.4MPa，配套電機(jī)功率132kW，132kW變頻器4臺(tái)。

（5）反滲透系統(tǒng)（4套）：單套系統(tǒng)Q＝150 m3／h，工作溫度25℃，回收率≥75%，膜芯材質(zhì)芳香聚酰胺，脫鹽率≥99.5%；中線式橡膠襯圈氣動(dòng)蝶閥共16臺(tái)（PN1.6MPa，DN200），材質(zhì)為304；220V常開型壓力開關(guān)8臺(tái)（低壓開關(guān)、小于0.2MPa動(dòng)作開關(guān)4臺(tái)，高壓開關(guān)、大于1.8MPa動(dòng)作開關(guān)4臺(tái)）；壓力傳感器12個(gè)，G1／2外螺紋，氟橡膠密封，4～20mA輸出，材質(zhì)為316；ORP表1臺(tái)（變送器3-8750-1P，電極3-2717）；pH表1臺(tái)（變送器3-8750-1P，電極3-2716）；溫度變送器1臺(tái)，測量范圍0～50℃，材質(zhì)為316；電導(dǎo)率儀5臺(tái)（變送器3-8850-1P，1臺(tái)電極3-2821-1、4臺(tái)電極3-2819-1）；在線式流量計(jì)8臺(tái)（量程0～300m3／h的4臺(tái)，量程0～100m3／h的4臺(tái)），4～20mA輸出。

2.2.5 超濾／反滲透清洗單元

（1）清洗水箱（1臺(tái)）：V＝10m3，材質(zhì)為PE。

（2）清洗水泵（1臺(tái)）：Q＝200m3／h，H＝30m，材質(zhì)為316L，配套電機(jī)功率為37kW。

（3）清洗過濾器（1臺(tái)）：Q＝200m3／h，工作壓力0.6MPa，材質(zhì)為304。

2.2.6 混合離子交換器單元

（1）脫碳塔（2臺(tái)）：DN2800，Q＝265m3／h，材質(zhì)為碳鋼襯膠。

（2）鼓風(fēng)機(jī)（2臺(tái)）：Q＝9612～14418m3／h，p＝0.695～1.392MPa，配套電機(jī)功率15kW。

（3）中間水泵（4臺(tái)）：Q＝200m3／h，H＝45m，泵殼材質(zhì)為鑄鐵、葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為45kW。

（4）反滲透沖洗水泵（2臺(tái)）：Q＝200 m3／h，H＝35m，葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為45kW。

（5）混床系統(tǒng)（3套）：單套系統(tǒng)Q＝200 m3／h（碳鋼襯膠罐體規(guī)格φ3000mm），工作壓力0.6MPa，工作溫度5～50℃，強(qiáng)酸樹脂（001×7mB）裝填高度500mm，強(qiáng)堿樹脂（201×7mB）裝填高度1000mm；中線式橡膠襯圈氣動(dòng)蝶閥（PN1.0MPa）共21臺(tái)（DN200的6臺(tái)，DN150的9臺(tái)，DN65的3臺(tái)，DN40的3臺(tái)），閥板材質(zhì)為316L；法蘭式氣動(dòng)隔膜閥（PN1.0MPa）共9臺(tái)（DN100的6臺(tái)，DN65的3臺(tái)）；電導(dǎo)率儀3臺(tái)（變送器3-8850-1P，電極3-2819-1）；在線式流量計(jì)3臺(tái)，量程0～300 m3／h，4～20mA輸出；硅表1臺(tái)（5通道），測量范圍0～200μg／L；T型樹脂捕捉器3臺(tái)，DN200，Q＝200m3／h，材質(zhì)為碳鋼襯膠。

2.2.7 混合離子交換器再生單元

（1）再生水泵（2臺(tái)）：Q＝50m3／h，H＝50m，泵殼材質(zhì)為鑄鐵、葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為15kW。

（2）卸酸泵（1臺(tái)）：Q＝20m3／h，H＝30m，材質(zhì)為PVDF，配套電機(jī)功率為5.5kW。

（3）卸堿泵（1臺(tái)）：Q＝20m3／h，H＝30m，材質(zhì)為PVDF，配套電機(jī)功率為5.5kW。

（4）高位酸儲(chǔ)存罐（1臺(tái)）：V＝30m3，材質(zhì)為碳鋼襯膠。

（5）酸霧吸收器（1臺(tái)）：規(guī)格φ500mm，材質(zhì)為PVC，內(nèi)裝填800mm的多面空心球。

（6）高位堿儲(chǔ)存罐（1臺(tái)）：V＝30m3，材質(zhì)為碳鋼襯膠。

（7）酸計(jì)量箱和堿計(jì)量箱（各1臺(tái)）：V＝2m3，材質(zhì)為碳鋼襯膠。

（8）法蘭式氣動(dòng)隔膜閥（4臺(tái)）：DN40，PN1.0MPa，材質(zhì)為UPVC。

（9）酸噴射器和堿噴射器（各1臺(tái)）：Q＝25m3／h，材質(zhì)為UPVC，再生液濃度為4%。

（10）轉(zhuǎn)子流量計(jì)（4臺(tái)）：量程8～40m3／h的2臺(tái)，量程1～10m3／h的2臺(tái)。

2.2.8 其他單元

（1）中和水泵（2臺(tái)）：Q＝100m3／h，H＝32m，材質(zhì)為PVDF，配套電機(jī)功率為15kW。

（2）除鹽水箱（2臺(tái)）：V＝2000m3，材質(zhì)為碳鋼聚脲防腐。

（3）雷達(dá)液位計(jì)（2臺(tái)）：量程0～20m，4～20mA輸出。

（4）除鹽水外輸系統(tǒng)（1套）：除鹽水泵4臺(tái)，Q＝200m3／h、H＝80m，泵殼材質(zhì)為鑄鐵、葉輪材質(zhì)為304，配套電機(jī)功率為75kW；在線式流量計(jì)1臺(tái)，量程0～1000m3／h，4～20mA輸出；pH表1臺(tái)，測量范圍0～14。

（5）氨投加裝置（1套）：PVC材質(zhì)、Q＝50L／h、p＝1.0MPa的計(jì)量泵3臺(tái)；計(jì)量箱1個(gè)，V＝1500L，材質(zhì)為PE。

（6）工藝壓縮空氣儲(chǔ)罐（1臺(tái)）：V＝10m3，PN1.0MPa，材質(zhì)為16Mn。

（7）儀表壓縮空氣儲(chǔ)罐（1臺(tái)）：V＝6m3，PN1.0MPa，材質(zhì)為16Mn。

3 除鹽水裝置調(diào)試情況及72h運(yùn)行考核

3.1 調(diào)試情況

根據(jù)總體試車網(wǎng)絡(luò)和開車要求，除鹽水裝置于2015年9月份進(jìn)入試車階段。9月14日，管道沖洗；9月25日，超濾系統(tǒng)C安裝膜44支，反滲透系統(tǒng)B安裝膜228支，生產(chǎn)水泵開始向原水池供水；9月26日—10月3日，超濾系統(tǒng)C、反滲透系統(tǒng)B沖洗合格，產(chǎn)出合格水，產(chǎn)水電導(dǎo)率6.11μS／cm，因無再生劑——鹽酸和液堿，混合離子交換器無法再生，反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水從混床C走短路送入除鹽水箱A；10月4日，投運(yùn)除鹽水泵D，開始向用戶供水，供鍋爐點(diǎn)火煮爐用水；10月6日，除鹽水箱A出現(xiàn)假液位（液位計(jì)故障），產(chǎn)水進(jìn)入除鹽水箱B，確保除鹽水泵D正常運(yùn)行；10月9日，加氨水調(diào)節(jié)外供除鹽水pH；10月10日，開始對(duì)除鹽水裝置進(jìn)行DCS組態(tài)；10月19日，因除鹽水泵出口壓力大于加氨泵壓力，利用鍋爐停車時(shí)間將氨水投加點(diǎn)改至混床出口總管，檢查發(fā)現(xiàn)超濾系統(tǒng)有淡黃色污堵物出現(xiàn)，化學(xué)清洗超濾系統(tǒng)C；10月21日，預(yù)處理系統(tǒng)開始投加殺菌劑（次氯酸鈉），超濾系統(tǒng)B安裝膜44支；10月25日，殺菌劑、阻垢劑到現(xiàn)場，開始加藥；10月27日，反滲透系統(tǒng)A安裝膜228支，并沖洗投運(yùn)，具備產(chǎn)水條件；11月6日，反滲透系統(tǒng)A與反滲透系統(tǒng)B的壓差升高，產(chǎn)水流量持續(xù)下降，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)清洗，控制pH在11～13；11月7日，因殺菌劑——次氯酸鈉中沉淀物多，計(jì)量泵無法運(yùn)行，改為源頭投加殺菌劑，向生產(chǎn)水給水池沖擊投加殺菌劑；11月10日，工藝人員開始進(jìn)入現(xiàn)場控制室；11月13日，板式換熱器投運(yùn)，混床B再生合格正常產(chǎn)水。

2015年11月15日—2016年1月30日，除鹽水裝置進(jìn)行儀表自控系統(tǒng)（DCS）調(diào)試對(duì)點(diǎn)和設(shè)備調(diào)試：2015年11月23日—2016年1月3日，反滲透系統(tǒng)A／B化學(xué)清洗3次，清洗后流量自70m3／h恢復(fù)到150m3／h左右；2016年1月8日，污堵反滲透膜檢測數(shù)據(jù)出來，膜解剖分析報(bào)告顯示反滲透膜有氧化現(xiàn)象及磷元素殘留，將藥劑更換為納爾科公司產(chǎn)PC-1611T無磷阻垢劑；2016年1月20日，除鹽水裝置超濾系統(tǒng)A、反滲透系統(tǒng)C膜安裝完成；2016年2月25日，反滲透系統(tǒng)運(yùn)行正常。

3.2 72h運(yùn)行考核

除鹽水裝置共有超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)各4個(gè)系列（三開一備），混床3個(gè)系列（二開一備）。試運(yùn)行期間，由于外界用水量小，超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、混床只需要1個(gè)系列連續(xù)運(yùn)行、其他系列交替運(yùn)行就可保證外供除鹽水量。選取連續(xù)運(yùn)行的超濾系統(tǒng)B、反滲透系統(tǒng)B、混床B作為運(yùn)行考核對(duì)象，于2016年3月29日—4月2日進(jìn)行了除鹽水裝置72h運(yùn)行考核，主要考核裝置的生產(chǎn)能力——超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、混床產(chǎn)水量，以及裝置的主要工藝指標(biāo)——反滲透系統(tǒng)脫鹽率、回收率，混床產(chǎn)水電導(dǎo)率、SiO2含量。72h運(yùn)行考核數(shù)據(jù)表明，裝置產(chǎn)水量及工藝指標(biāo)達(dá)標(biāo)情況較好，具體如下。

3.2.1 裝置生產(chǎn)能力

72h運(yùn)行考核期間超濾系統(tǒng)B產(chǎn)水量見圖2?？梢钥闯?，運(yùn)行考核期間超濾系統(tǒng)B產(chǎn)水量在201～241m3／h之間，平均產(chǎn)水量217m3／h，滿足設(shè)計(jì)要求（產(chǎn)水量≥200m3／h）。另外，考核期間超濾系統(tǒng)B產(chǎn)水濁度小于1NTU。

72h運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B產(chǎn)水量見圖3?？梢钥闯觯哼\(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B有9個(gè)產(chǎn)水量記錄點(diǎn)（每小時(shí)記錄1次，下同）數(shù)據(jù)小于150m3／h，在144～149m3／h之間，原因是受反滲透系統(tǒng)其他系列現(xiàn)場流量調(diào)節(jié)和總進(jìn)水量未滿足要求的影響；其余63個(gè)記錄點(diǎn)數(shù)據(jù)在150～162m3／h之間，平均產(chǎn)水量154m3／h，滿足性能考核要求（產(chǎn)水量≥150m3／h）。

圖2 72h運(yùn)行考核期間超濾系統(tǒng)B產(chǎn)水量

圖3 72h運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B產(chǎn)水量

72h運(yùn)行考核期間混床B產(chǎn)水量見圖4（圖中，有19個(gè)記錄點(diǎn)因混床再生而無運(yùn)行數(shù)據(jù)）。可以看出：運(yùn)行考核期間混床B共記錄產(chǎn)水量數(shù)據(jù)53個(gè)，其中12個(gè)數(shù)值小于220m3／h，在201～218m3／h之間，原因是混床剛再生完成后投用時(shí)進(jìn)水量未穩(wěn)定及受混床系統(tǒng)其他系列現(xiàn)場流量調(diào)節(jié)的影響；其余41個(gè)數(shù)據(jù)在222～264m3／h之間，滿足性能考核要求（產(chǎn)水量≥220m3／h）。

圖4 72h運(yùn)行考核期間混床B產(chǎn)水量

3.2.2 主要工藝指標(biāo)

72h運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B回收率見圖5?？梢钥闯觯哼\(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B有4個(gè)記錄點(diǎn)回收率小于75%，原因是另一套反滲透系統(tǒng)投運(yùn)總進(jìn)水量有波動(dòng)；其余68個(gè)數(shù)據(jù)均在75.3%～81.8%之間，平均回收率79%，滿足性能考核要求（回收率≥75%）。

72h運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B脫鹽率見圖6?？梢钥闯?，運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B脫鹽率最小為97.0%、最大為98.2%，平均脫鹽率97.6%，滿足性能考核要求（脫鹽率≥97%）。

圖5 72h運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B回收率

圖6 72h運(yùn)行考核期間反滲透系統(tǒng)B脫鹽率

72h運(yùn)行考核期間混床B產(chǎn)水電導(dǎo)率見圖7。可以看出：運(yùn)行考核期間混床B的53個(gè)產(chǎn)水電導(dǎo)率記錄數(shù)據(jù)中，有5個(gè)數(shù)據(jù)超標(biāo)，在0.202～0.542μS／cm之間，原因是混床剛完成再生未穩(wěn)定運(yùn)行；其余48個(gè)數(shù)據(jù)中，最小為0.086 μS／cm、最大為0.187μS／cm，產(chǎn)水電導(dǎo)率平均值為0.136μS／cm，滿足性能考核要求（產(chǎn)水電導(dǎo)率≤0.2μS／cm）。

圖7 72h運(yùn)行考核期間混床B產(chǎn)水電導(dǎo)率

72h運(yùn)行考核期間混床B產(chǎn)水SiO2含量見圖8。可以看出，運(yùn)行考核期間混床B除再生時(shí)19個(gè)記錄點(diǎn)無運(yùn)行數(shù)據(jù)外，53個(gè)記錄點(diǎn)產(chǎn)水SiO2含量數(shù)據(jù)均在20μg／L以下，產(chǎn)水SiO2含量平均值為3.76μg／L，滿足性能考核要求（產(chǎn)水SiO2含量≤20μg／L）。

圖8 72h運(yùn)行考核期間混床B產(chǎn)水SiO2含量

4 除鹽水裝置運(yùn)行成本測算

平朔能化除鹽水裝置總投資約3000萬元。除鹽水裝置的運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工管理費(fèi)等。以系統(tǒng)進(jìn)水量600m3／h、用電單價(jià)0.55元／（kW·h）、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)各電機(jī)功率之和為1354kW計(jì)，除鹽水裝置運(yùn)行電費(fèi)為1.24元／m3；系統(tǒng)投加藥劑有殺菌劑、阻垢劑、還原劑、氨水等，藥劑費(fèi)用為0.73元／m3；除鹽水崗位共12人，以人均月工資4600元計(jì)，人工管理費(fèi)為0.13元／m3；原水單價(jià)為4.02元／m3（平朔能化所用原水為萬家寨引黃水，輸送距離遠(yuǎn)，需經(jīng)各級(jí)泵站加壓送至廠內(nèi)，單價(jià)較高）。合計(jì)除鹽水裝置的運(yùn)行成本6.12元／m3（設(shè)備維修、更換費(fèi)用未計(jì)）。

對(duì)比某化工廠除鹽水裝置，其除鹽水裝置采用“預(yù)處理＋反滲透＋陽離子交換器＋陰離子交換器＋混合離子交換器”工藝，系統(tǒng)進(jìn)水量500m3／h，裝置投資約2800萬元，其原水單價(jià)為1.2元／m3，合計(jì)除鹽水裝置運(yùn)行成本為4元／m3（設(shè)備維修、更換費(fèi)用未計(jì)），但若按平朔能化原水單價(jià)4.02元／m3計(jì)，其運(yùn)行成本將達(dá)6.82元／m3。可以看出，平朔能化除鹽水裝置較該化工廠除鹽水裝置運(yùn)行成本低0.7元／m3。

5 存在的問題

試車初期，由于預(yù)處理系統(tǒng)手動(dòng)運(yùn)行，水處理藥劑質(zhì)量差且投加不合理，造成反滲透膜污堵速率快、產(chǎn)水量下降幅度大，經(jīng)調(diào)整系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

日常生產(chǎn)中，除鹽水裝置存在如下問題：①原水采用地表水，水質(zhì)隨季節(jié)變化波動(dòng)幅度大，而廠區(qū)無原水預(yù)處理裝置；②超濾系統(tǒng)膜有斷絲現(xiàn)象，致使超濾出水污染指數(shù)（SDI）在高限；③反滲透系統(tǒng)清洗維護(hù)服務(wù)廠家更換頻繁且人員技術(shù)水平良莠不齊，致使反滲透系統(tǒng)清洗不徹底；④反滲透系統(tǒng)部分閥門為手動(dòng)閥，不能投自動(dòng)運(yùn)行；⑤工藝操作人員實(shí)操經(jīng)驗(yàn)少。

下一步，我們需對(duì)除鹽水裝置不斷進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，包括：超濾系統(tǒng)B／C／D檢查堵漏；調(diào)整多介質(zhì)過濾器運(yùn)行周期以降低其產(chǎn)水濁度；在運(yùn)反滲透系統(tǒng)每天低壓沖洗1次；反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水手動(dòng)排放閥改為自動(dòng)閥等。同時(shí)，我們還需不斷積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整并優(yōu)化工藝參數(shù)，使系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。

6 結(jié)束語

平朔能化除鹽水裝置近3a的運(yùn)行實(shí)踐表明，其采用的“多介質(zhì)過濾器＋超濾＋反滲透＋混合離子交換器”工藝產(chǎn)水量和水質(zhì)穩(wěn)定［產(chǎn)水量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可滿足5.29MPa、485℃次高壓循環(huán)流化床鍋爐及其他工藝設(shè)備用水需求；產(chǎn)水水質(zhì)能夠滿足《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量》（GB／T12145—2008）要求］，設(shè)備維護(hù)量小，DCS系統(tǒng)操作方便，裝置運(yùn)行平穩(wěn)?？傊境}水裝置工藝選擇合理，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有一定的先進(jìn)性，可為業(yè)內(nèi)除鹽水裝置的工藝選擇和設(shè)備配置等提供一點(diǎn)參考和借鑒。