可拆卸式除碳風機過濾系統的改造探究范文

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［摘要］針對陽煤集團太原化工新材料有限公司鍋爐給水生產工藝中存在的除碳風機濾網失效后，粉塵和漂浮物、飛蟲進入一級反滲透產水箱的問題，將1500t/h除鹽水生產線中除碳風機入口過濾器改造為可拆卸式空氣凈化系統，通過定期清洗濾窗上的濾網，使產品水電導率穩定在0.1us/cm以下，硬度常規分析方法基本上監測不到，極大地保證了鍋爐給水的質量，沒有發生過結垢現象。二級保安過濾器的使用壽命也由1個月延長到3個月以上，降低了生產成本。

［關鍵詞］除碳風機；鍋爐給水；可拆卸式空氣過濾器

0引言

陽煤集團太原化工新材料有限公司周圍焦化廠較多，加上廠區208國道、307國道貫穿全境，來往車輛多，粉塵大，空氣質量差。陽煤集團太原化工新材料有限公司1500t/h除鹽水系統原有的除碳風機入口僅有1道篩網，外面蓋1道PP棉。因為過濾面積小，空氣流速快，且無法清洗。工作一段時間后系統阻力變大，導致濾網變形，過濾更差。這些灰塵及攜帶的漂浮物、飛蟲一旦通過除碳風機進入一級反滲透產水系統中，會迅速影響產水水質，甚至影響二級保安過濾器的使用壽命。

1鍋爐給水裝置的技術要求和意義

HG-280/9.81-L.PM1型循環流化床鍋爐作為一種高壓鍋爐，其對給水水質有較為嚴格的要求。硬度接近于0、25℃的電導率≤0.2us/cm，SiO2的含量≤0.02mg/L，Fe含量≤0.05mg/L，Cu含量≤0.01mg/L等［1］。一般稱水中鈣鎂的重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等的總含量為總硬度。給水硬度高時會增加鍋爐排污量、還會引起受熱面結垢，形成熱阻，降低鍋爐效率，增加燃料消耗，嚴重時會產生爆管等。給水二氧化硅不合格，會使汽包或蒸發管出來的飽和蒸汽攜帶的硅鹽增加，同時在后端的受熱面中沉積，影響受熱面換熱效率，易造成過熱器、再熱器過熱爆管；而且這些蒸汽進入汽輪機后，隨著溫度壓力的降低，蒸汽攜帶的硅將析出，在汽輪機葉片和噴嘴等過流面上形成難以清除的、像石頭一樣硬的硅酸鹽沉積。這樣不但會降低汽輪機效率，還會加劇汽輪機的振動，給汽輪機運行帶來嚴重的安全隱患［2］。鍋爐給水中含有銅和鐵時，會在金屬受熱面上形成銅垢或鐵垢。由于鍋爐裝置的金屬表面與銅垢、鐵垢沉積物之間的存在電位差異，這樣會引起金屬的局部腐蝕。這種腐蝕一般是坑蝕，容易造成金屬穿孔或爆裂，所以危害性很大。因此，嚴格控制鍋爐給水中的銅和鐵的含量，是防止鍋爐腐蝕的必要措施。

2鍋爐給水生產原工藝流程及問題分析

陽煤集團太原化工新材料有限公司鍋爐給水生產裝置設計產能1500m3/h，主要供給4臺HG-280/9.81-L.PM1型循環流化床鍋爐補水、廢熱鍋爐補水和工藝生產用水、蒸汽系統減溫減壓用水。鍋爐給水生產裝置主要工藝流程為：原水經增壓后進入板式換熱器提溫后，進入高效纖維過濾器、自清洗過濾器除去水中的懸浮物，有機物和膠體，降低水中的濁度和污染指數。然后再經過保安過濾器和超濾、RO處理后，脫鹽率達到97%，回收率達到75%，然后再進入除碳器，脫除水中的少量二氧化碳(CO2＜5×10-6)，通過淡水泵送入EDI裝置，使水中含有的少量離子與陰陽樹脂進行離子交換；離子交換后的脫鹽水進入除鹽水箱，通過鍋爐給水泵送至鍋爐及各生產裝置。鍋爐給水生產裝置的主要工藝流程如圖1所示。原水中含有大量的碳酸鹽，它是構成水中堿度的重要成分［3］。在生產過程中，原水經反滲透膜以后，水中的鈣鎂等陽離子被攔截，碳酸根則能通過反滲透膜進入產品水，并以碳酸形式存在。當水中pH<4.5時，水中的碳酸幾乎全部以游離CO2的形式存在。因為反滲透膜不能脫除氣體，所以反滲透裝置出水中含有一定量的CO2。如不及時脫除CO2，將會給后面的二級反滲透處理裝置增加負擔，降低二級反滲透處理裝置、EDI系統的經濟性，甚至影響出水水質。水從除碳器的上部進入，經配水設備淋下，通過填料層后，從下部進入水箱。在除碳器中，由于填料的阻擋作用，從上面流下來的水流被分散成許多小股或水滴狀，從底部鼓入的空氣與水有非常大的接觸面積，根據亨利定律，空氣中的二氧化碳的分壓力又很低，這樣就將從水中解吸出來的二氧化碳很快帶走。水通過鼓風除碳，可將二氧化碳的含量降至5mg/L以下。除碳風機濾網失效后，粉塵和漂浮物、飛蟲進入一級反滲透產水箱，雖經二級保安過濾器攔截后，可能會使二級保安過濾器壓差增長很快，影響使用壽命［4］。

3改造方案

為了消除粉塵等通過除碳風機進入生產系統，在除碳風機前增設1個過濾間，將空分多余的潔凈空氣接過來。空分裝置生產正常時，用潔凈空氣作為除碳器氣源；空分裝置氣源緊張時，在過濾間窗戶上增設滌綸濾布過濾窗，精度達到5um，利用自身的過濾網進行空氣過濾，確保除碳器正常工作。過濾窗采用可拆卸式，工作一段時間后可取下來進行人工清洗，反復使用。工作原理是通過使用大面積過濾窗的氣體緩沖室，空氣流速較慢，使除碳風機入口空氣質量得到改善，阻礙了灰塵進入，產品水水質穩定，延長了二級保安過濾器壽命，避免了增設繁瑣的氣體調壓系統和眾多的壓力容器的管理，而且在生產過程中清洗方便。當空分裝置或化學水裝置需要調節時，可以很方便地進行調整。

4運行效果

鍋爐給水脫碳風機凈化系統改造以后，通過定期清洗濾窗上的濾網，產品水電導率穩定在0.1us/cm以下，硬度常規分析方法基本上監測不到，極大地保證了鍋爐給水的質量。鍋爐工作正常也使得該公司30余臺汽輪機近幾年來一直平穩運行，沒有發生結垢現象，二級保安過濾器的使用壽命也由1個月延長到3個月以上，降低了生產成本。

［參考文獻］

［1］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.工業鍋爐水質：GB/T1576-2008［J］.北京：中國標準出版社，2009.

［2］支蘇麗.工業用水中電化學深度除硅的特性研究［D］.天津：天津大學，2014.

［3］孫鋒，潘大偉.水的硬度對反滲透膜結垢的影響研究［J］.廣東化工，2013，40（23）：24-25.

［4］劉向朝，陳玉琨.反滲透系統保安過濾器濾芯污堵原因分析及處理［J］.工業水處理，2016（6）：99-102.

作者:李楷 張海全 單位:陽煤集團太原化工新材料有限公司