生水过滤系统是热电厂化学水处置的重要环节,生水水质的黑白直接影响着后续水处置装备的正常运行及除盐水的水质,从而关系到动力、热力装备持久平安的运行。我厂原系统设计年夜出力为480t/h,由于"十五"扩建工程的需要,外供除盐水量的增加,生水水量响应增加及水质要求的提高,原本的2台处置能力为240t/h的重力无阀滤池没法知足生产需求,且系统存在问题,改造已成必然。经过调研和充实论证决议采用一种新型的束状软填料——纤维材料为滤元的压力式高效纤维过滤器。

1　生产系统工艺现状及问题分析
1.1　原工艺流程
　　原生水过滤装备无阀滤池是采用颗粒状石英砂为滤元,哄骗水力学原理设计的一种等速滤池,流速为6～10m/h。其生水系统工艺流程见图1。原水来自长江,经粗滤进进供水系统低温电站换热器(换4)与炼油回热水(热除盐水)换热加热至40℃左右后,经无阀滤池过滤到清水箱(池),由清水泵引至后续水处置装备(除盐水处置系统)。
1.2　原系统存在的问题
　　(1)由于系统来水水质恶化,2台换4梗塞及积泥垢十分严重,影响生水加热;常需停运一台进行检修,而单台换4的出力小,生水温度达不到工艺要求;下降了离子交换器的周期制水量,增加制水成本。
　　(2)无阀滤池反洗自用水消耗量年夜,且带走年夜量的热量,造成热量的极年夜浪费。
　　(3)无阀滤池占地面积太年夜,处置能力为240t/h的无阀滤池外型尺寸为8m×4m×3.6m,由于受场地及生产情况限制,没法增建一套年夜的无阀滤池,且颗粒状滤料进行过滤,其过滤精度受滤料粒径限制,其出水浊度高达5mg/L,滤料的清洗操作过于繁重;轻易发生板积,更换滤料频仍,劳动强度年夜。

2　可行性分析
　　为领会决原系统存在的问题,经过调研分析,我们本着工艺技术且自动化水平高的原则,采用PLC控制对生水系统工艺流程进行改造,工艺流程见图2。系统来生水先经4台D3000mm高效纤维过滤器过滤落后低温电站换4加热,然落后清水池。单台高效纤维过滤器设计出力为210t/h。
2.1　高效纤维过滤器的工作原理
　　高效纤维过滤器是一种将下端挂有重坠的膨化纤维长丝(D20～50μm)束丛,悬吊于设在过滤器上部的多孔板上充任过滤介质的过滤装备。在纤维束丛中切近多孔板的部门设置有若干个胶囊,过滤时先向囊内充水强行挤压四周的纤维束使之密实,然后水流自下而上穿过纤维孔隙进行上向流过的操作。纤维过滤器工作时的状态见图3。
　　清洗时先排尽囊中的水,裁撤对纤维束的挤压,使纤维束丛在重力和膨化纤维的弹力联合作用下恢复其膨松状态,然落后气、水联合拌动擦洗。
　　由于用作滤元的纤维是一种能弯曲而柔软的材料,其滤料直径可达几十微米,而且在滤料层中存在着年夜量的裂缝空间,在过滤操作进程中,经由过程控制对纤维束的挤压条件就能够获得分歧的纤维孔隙率,过滤器的效率和阻力就能够控制在设定的范围内,解决了传统的过滤装备无阀滤池、虹吸滤池、机械式过滤器等均采用颗粒状滤料如石英砂进行过滤,其过滤精度受滤料粒径较年夜限制的问题。细小的滤料直径,极年夜地增加了滤料的比概况积和概况自由能,增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机遇和滤料吸附能力,从而提高了过滤效率和截污容量。
2.2　性能比力
　　两种过滤器主要性能对比见表1。

3　实施
3.1　工艺流程
　　高效纤维过滤器在我厂的工艺流程见图4。
　　在过滤器运行前,将囊充水,以保证加压室到达设定压力。在过滤器启动时必需预运行,检测出水浊度及格后方能并进系统。过滤器运行进程中,对流量的调理必需平稳,避免流量突变使过滤产物被"带出",而造成出水浊度超标。过滤器的清洗进程为:囊排水→风机启动→下向洗→上向洗四个步骤。
3.2　运行状态
　　该过滤系统自2000年7月29日在水处置系统投用至今。为了掌控运行纪律,使该过滤系统能够平安、高效、合理运行,我们对过滤器的运行周期进行了实验。
　　该系统采用PLC控制,对单台过滤器失效控制采用三参数控制:(1)进出口压差≥70kPa;(2)出水浊度≥2mg/L;(3)设定周期累计制水量。知足其一确认其失效。
　　该系统在运用中设计了四种运行模式:点操——人工控制每各个阀门开关;操——工钱控制每的时间;半自动——整个进程分为囊充水,运行,清洗三;全自动——从囊充水至清洗完达备用状态。由于水的浊度分析是采用人工分析,一般情况下采用半自动的运行模式就能知足平安生产的需要。
　　由于来水受长江季节的影响,季节分歧,周期制水量也有所分歧,周期制水量在8000～10000t之间能保证出水的水质。来水浊度年夜达60mg/L,小只有5mg/L,但出水浊度可以到达要求。过滤器在任何情况下都能起到截留作用。对后续工序起到庇护作用。

4　经济效益及社会效益
　　生水系统经过改造运行一年半来,解决了原工艺中存在的问题,提高了出水水质及出力,下降了生产成本。
　　(1)水耗计较:高效纤维过滤器周期制水量年夜,反洗水耗小,削减了水耗,下降了排污量。水耗对比计较见表2。
　　过滤器全年勤俭水量=(过滤器制水率-无阀滤池制水率)×全年生水总量=(0.983-0.974)×3500000=31500t　　全年勤俭排污费=4.5×31500≈14万元
　　(2)热能计较:由于采用新工艺,过滤装备用反洗水未经过加热,减小了热量损失。
　　无阀滤池全年反洗水量=全年制水量×(1-制水率)=3500000×(1-0.974)=91000t
　　反洗水热量损失=生水温升×反洗水量×4.18=15×91000×4.18=5.71×106MJ
　　折尺度油=5.71×106/41.87=136.37t式中:41.87——1kg尺度油热值,MJ/kg。
　　(3)工艺效果:高效纤维过滤器的出水水质有了提高,使出水浊度稳定并小于2mg/L,削减了阳离子交换器的负担,可有用地提高离子交换器的周期制水量,下降酸碱耗,减轻了对树脂的污染。
　　(4)解决了换4梗塞问题,提高了换4换热效果,勤俭了检修费用。改造前两台换4由于原水水质差经常梗塞,每一年每台需检修2～3次,生水由换热器旁路直接进无阀滤池,热除盐水由轮回水冷却增加了轮回水场的负荷。同时由于生水温度低,后续装备离子交换器的周期制水量下降,酸碱耗增加。改造一年半来未发生梗塞现象,勤俭了检修费用,下降了工人的劳动强度。

5　竣事语
　　以纤维为滤料的高效纤维过滤器与以石英砂为滤料的无阀滤池相比,具有过滤效率高、滤速快、截污容量年夜、周期制水量年夜、自耗水低、占地面积小的特点,同时解决了原工艺流程中存在的问题,有较高的经济效益及社会效益。如能改良滤料的清洗技术,简化过滤装备的内部结构,使之具有直接处置高浊度进水能力和较好的解决纤维过滤装备年夜型化的问题,可在水处置领域获得更普遍的运用。