CN103896434B - 基于全膜法的电厂补给水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于全膜法的电厂补给水处理系统，包括：超滤系统、反渗透系统、EDI系统；其特征在于：超滤系统由四套浸没式超滤装置组成；反渗透系统由四套一级反渗透系统和两套二级反渗透系统组成；EDI系统由两套EDI系统组成；超滤系统的出口通过管道与两个超滤水箱的入口连接，两个超滤水箱的出口通过管道与四套一级反渗透系统连接；四套一级反渗透系统的出口通过管道与两个中间水箱的入口连接，中间水箱的出口通过管路与汇总池的入口连接，汇总池的出口通过三台二级反渗透给水泵与两套二级反渗透系统的入口连接；二级反渗透系统的出口通过管道与EDI系统的入口连接，EDI系统的出口通过管道与除盐水箱的入口连接。

Description

基于全膜法的电厂补给水处理系统

技术领域

本发明涉及电厂相关设备技术领域，特别是涉及一种基于全膜法的电厂补给水处理系统。

背景技术

近年来，全膜法水处理技术在电厂锅炉补给水系统中的应用越来越广。全膜法锅炉补给水系统一般由超滤系统、反渗透系统、EDI系统组成。全膜法水处理系统具有设备少、操作简单、占地小、自动化程度高等特点。

天津陈塘庄热电厂煤改气搬迁工程一期工程建设两套由三菱M701F4型燃机组成的900MW级“二拖一”燃气-蒸汽联合循环发电供热机组；由于传统全膜法水处理系统在上述燃气-蒸汽联合循环发电供热机组的使用中存在一定的缺陷，因此为上述燃气-蒸汽联合循环发电供热机组设计开发一种基于全膜法的电厂补给水处理系统显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于全膜法的电厂补给水处理系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于全膜法的电厂补给水处理系统，包括：超滤系统、反渗透系统、EDI系统；其特征在于：所述超滤系统由四套浸没式超滤装置组成；所述反渗透系统由四套一级反渗透系统和两套二级反渗透系统组成；所述EDI系统由两套EDI系统组成；所述超滤系统通过三台变频生水提升泵提取生水调节池内的生水；所述超滤系统的出口通过管道与两个超滤水箱的入口连接，所述两个超滤水箱的出口通过管道与四套一级反渗透系统连接；所述四套一级反渗透系统的出口通过管道与两个中间水箱的入口连接，所述中间水箱的出口通过管路与汇总池的入口连接，所述汇总池的出口通过三台二级反渗透给水泵与两套二级反渗透系统的入口连接；所述二级反渗透系统的出口通过管道与EDI系统的入口连接，所述EDI系统的出口通过管道与除盐水箱的入口连接。

作为优选，本发明还采用了如下的技术方案：

在所述超滤系统与生水调节池之间的管道上设置有PID调节器。

在所述中间水箱上设有热网补水接口。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明中的超滤系统由四套浸没式超滤装置组成；反渗透系统由四套一级反渗透系统和两套二级反渗透系统组成；EDI系统由两套EDI系统组成；因此在使用过程中，一方面增大了工作效率，另一方面，为多种工作方式提供了必要的前提条件；同时，由于超滤系统通过三台变频生水提升泵提取生水调节池内的生水，因此工作时可以根据需要开启单台或者多台变频生水提升泵；由于超滤系统由四套浸没式超滤装置组成；反渗透系统由四套一级反渗透系统和两套二级反渗透系统组成；EDI系统由两套EDI系统，因此可以根据需要开启单套或者是多套浸没式超滤装置、一级反渗透系统、二级反渗透系统、EDI系统。

附图说明

图1是本发明的结构图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种基于全膜法的电厂补给水处理系统，包括：超滤系统、反渗透系统、EDI系统；其中：所述超滤系统由四套浸没式超滤装置组成；所述反渗透系统由四套一级反渗透系统和两套二级反渗透系统组成；所述EDI系统由两套EDI系统组成；所述超滤系统通过三台变频生水提升泵提取生水调节池内的生水；所述超滤系统的出口通过管道与两个超滤水箱的入口连接，所述两个超滤水箱的出口通过管道与四套一级反渗透系统连接；所述四套一级反渗透系统的出口通过管道与两个中间水箱的入口连接，所述中间水箱的出口通过管路与汇总池的入口连接，所述汇总池的出口通过三台二级反渗透给水泵与两套二级反渗透系统的入口连接；所述二级反渗透系统的出口通过管道与EDI系统的入口连接，所述EDI系统的出口通过管道与除盐水箱的入口连接。

作为优选，为了保证生水的供给量保持在合理的范围内：在上述具体实施例的基础上，在所述超滤系统与生水调节池之间的管道上设置有PID调节器。

作为优选，为了提高能源的利用率，在所述中间水箱上设有热网补水接口。

作为优选，为了实现无人值守、全自动的目的，在上述具体实施例的基础上，本具体实施例增加了如下的电控系统，所述电控系统包括：生水池液位自动控制系统、超滤系统自动运行控制系统、一级反渗透自动运行控制系统、二级反渗透和EDI系统全自动运行控制系统。

其中：生水池液位自动控制系统的具体工作原理为：

假设生水池有效容积为300m3，生水水源包括两路，一路为主水源，另外一路为备用水源；主水源来自市政中水直接进入生水补水母管，备用水源来自鸭淀水库水经深度处理系统处理后，经除盐间供水泵进入生水补水母管。生水补水母管设置一电动调节阀，中水水源通过调节阀较易实现对生水池液位进行PID调节，但当主水源中断，使用备用水源制水时，由于除盐供水泵为工频且出口无再循环管，因此除盐间供水泵的自动启停条件就较难确定，也无法对生水池液位进行PID调节。解决对策是将原水深度处理系统除盐间供水泵与生水提升泵连锁启停，即启动一台生水提升泵时连锁启动一台除盐间供水泵，生水调节池液位由入口电动门根据生水调节池液位进行PID调节。通过以上控制条件的更改实现了启用备用水源时生水调节池液位的自动控制。

生水提升泵共设置3台，系统正常出力情况下两运一备，变频运行，根据分配水渠液位进行PID调节，及时稳定的为分配水渠补水。此控制方式只能实现生水提升泵与分配水渠之间的连锁调整，使分配水渠液位保证恒定值运行。当浸没式超滤装置启动时，分配水渠水量不能及时补充，超滤常常处于待机等待补水状态，生水提升泵需手动启动；当浸没式超滤装置停运时，分配水渠内水量不能及时切断补水，常常处于溢流状态，生水提升泵需手动停止。调试期间解决对策是将生水提升泵与浸没式超滤装置连锁启停，即启动一或两套浸没式超滤装置时连锁启动一台生水提升泵，启动三或四套浸没式超滤时连锁启动两台生水提升泵，分配水渠液位由生水提升泵变频调节。通过以上控制条件更改建立了生水提升泵与浸没式超滤之间的启停关系，实现了系统中生水提升泵自启停的指令自给。

超滤系统自动运行控制系统的具体工作原理为：

浸没式超滤设备共四套，每套设计出力150m3/h，通过计算产水总需求量来确定四套超滤启动的套数，从而启动相应的浸没式超滤设备，浸没式超滤设备启动的顺序可以通过计算超滤运行累计产水量来确定启动和停止优先级，运行累计产水量最小的超滤具有最高启动优先级，运行累计产水量最大的超滤具有最高停止优先级，从而保证超滤设备的寿命尽可能相同。超滤产水总需求量可以通过以下公式（1）计算：

Y=Xa+(Lsp-Lpv)/(H-L)*Xb（1）

其中：Y为产水总需求量；

Xa为一级反渗透进水总流量；

Lsp为超滤水箱设定液位；

Lpv为超滤水箱实际液位；

H为超滤水箱高水位；

L为超滤水箱低水位；

Xb为四套超滤设计流量；

四套超滤全自动启动、停止套数的条件判断见表1。

表1四套超滤全自动运行的条件列表

通过产水需求量的计算作为浸没式超滤自动启停条件，经过长期运行，清水箱液位保持在设定液位附近，超滤自动启停稳定，未出现频繁启、停的情况。

一级反渗透自动运行控制系统的工作原理为：

一级反渗透设置4套并行的反渗透设备，每套出力100m3/h，反渗透给水泵设置为4台；首先设定中间水箱基准液位5.00m（设置限值：4.00-6.00m，水箱液位上限6.00m），然后设定下行液位0.10m（设置限值：0.10-0.50m）和上行液位0.10m（设置限值：0.10-0.30m）。

随着中间水箱内存水不断消耗，当水箱液位低于基准液位5.00m后，下行及上行液位就成为设备启停的控制条件，具体控制关系如表2：

表2一级反渗透自启停控制条件与受控设备启停动作关系表

序号

自启停控制条件

受控设备动作情况

1	4.80m＜水箱液位≤4.90m	启动一套一级反渗透运行制水
			2	4.70m＜水箱液位≤4.80m	启动两套一级反渗透运行制水
3	4.60m＜水箱液位≤4.70m	启动三套一级反渗透运行制水
			4	水箱液位≤4.60m	启动四套一级反渗透运行制水
5	5.10m≤水箱液位＜5.20m	停运一套一级反渗透运行制水
			6	5.20m≤水箱液位＜5.30m	停运两套一级反渗透运行制水
7	5.30m≤水箱液位＜5.40m	停运三套一级反渗透运行制水
			8	5.40m≤水箱液位	停运四套一级反渗透运行制水

通过以上控制条件，在实际运行过程中，使中间水箱液位始终稳定在设定液位附近，实现了一级反渗透制水系统的自动启停，未出现中间水箱溢流、打空及设备频繁启停情况。

二级反渗透和EDI系统全自动运行控制系统的工作原理：

二级反渗透系统为两套并行的反渗透设备，每套出力61m3/h，中间水泵三台，两用一备；EDI设置两套并行的EDI设备，每套出力55m3/h，EDI给水泵三台，两用一备。由于EDI系统给水箱容积较小，仅30m3，缓冲能力太小，若将二级反渗透系统和EDI系统作为两个系统，势必会引起设备的频繁启停。因此，二级反渗透系统和EDI系统作为一个系统考虑。二级反渗透系统是根据除盐水箱的实际液位与设定液位、上下行液位的距离来确定二级反渗透自动启、停套数。EDI系统是根据二级反渗透启、停套数和EDI给水箱的液位来确定EDI自动启、停套数。使用时，首先设置除盐水箱基准液位9.00m（设置限值：5.00-10.00m，水箱液位上限11.00m），然后设置下行液位0.30m（设置限值：0.10-0.50m）和上行液位0.30m（设置限值：0.10-0.30m）为例。

随着除盐水箱内存水不断消耗，当水箱液位低于基准液位9.00m后，下行及上行液位就成为设备启停的控制条件，具体控制关系如表3：

表3二级反渗透和EDI自启停控制条件与受控设备启停动作关系表

通过以上控制条件，在实际运行过程中，使除盐水箱液位始终稳定在基准液位附近，实现了二级反渗透和EDI制水系统的自动启停，未出现除盐水箱溢流、打空及设备频繁启停情况。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种基于全膜法的电厂补给水处理系统，包括：超滤系统、反渗透系统、EDI系统；其特征在于：

所述超滤系统由四套浸没式超滤装置组成；所述反渗透系统由四套一级反渗透系统和两套二级反渗透系统组成；所述EDI系统由两套EDI系统组成；所述超滤系统通过三台变频生水提升泵提取生水调节池内的生水；所述超滤系统的出口通过管道与两个超滤水箱的入口连接，所述两个超滤水箱的出口通过管道与四套一级反渗透系统连接；所述四套一级反渗透系统的出口通过管道与两个中间水箱的入口连接，所述中间水箱的出口通过管路与汇总池的入口连接，所述汇总池的出口通过三台二级反渗透给水泵与两套二级反渗透系统的入口连接；所述二级反渗透系统的出口通过管道与EDI系统的入口连接，所述EDI系统的出口通过管道与除盐水箱的入口连接；在所述超滤系统与生水调节池之间的管道上设置有PID调节器；在所述中间水箱上设有热网补水接口；

还包括电控系统，所述电控系统包括：生水池液位自动控制系统、超滤系统自动运行控制系统、一级反渗透自动运行控制系统、二级反渗透和EDI系统全自动运行控制系统。