在电力行业中,锅炉补给水的水质直接关系到设备的安全稳定运行与企业的运营成本。随着发电技术向超临界、超超临界方向升级,对水质的要求愈发严苛,尤其是硅离子残留问题,已成为制约电力企业降本增效的关键因素。IONPURE作为西门子旗下核心EDI技术品牌,其系列EDI模块以卓越的硅离子去除能力,成为电力行业解决水质难题、降低运营成本的核心利器。
一、电力行业用水现状与水质核心需求
电力行业的锅炉补给水、冷却循环水等关键用水环节,对水质纯度有着极高要求。其中,硅离子是影响机组安全运行的重要隐患。水中的硅离子在高温高压环境下会与其他杂质结合,形成坚硬的硅垢,附着在锅炉受热面、汽轮机叶片等关键设备表面。这不仅会降低热交换效率,增加能耗,还可能导致设备腐蚀、泄漏甚至爆管等严重事故,给企业带来巨大的维修成本和停产损失。
当前,国内多数电力企业仍采用传统的混床离子交换技术处理水质。该技术虽然能在一定程度上去除硅离子,但存在明显短板:需要定期停机再生,消耗大量酸碱化学药剂,不仅增加了运行成本,还会产生大量再生废水,面临严格的环保处理压力;同时,再生过程中容易出现水质波动,难以稳定满足超临界、超超临界机组对硅离子残留量低于0.1ppm的严苛要求。
根据《火电发电厂水汽化学监督导则》,超临界机组锅炉补给水的硅含量需控制在0.02mg/L以下,超超临界机组更是要求低于0.01mg/L。传统处理工艺已逐渐难以适配技术升级后的水质需求,寻求高效、稳定、环保的硅离子去除解决方案,成为电力企业降本增效的迫切需求。
二、技术方案型号推荐与核心对比
IONPURE作为EDI技术的先行者,针对电力行业的用水特点,推出了多款专用EDI模块,其中VNX-EP大流量系列、VNX-MAX系列及EWT-CDISGBD核电站专用系列最具代表性,其性能与传统混床技术及普通EDI产品形成显著优势。
1.核心推荐型号及技术参数
VNX-EP大流量CEDI膜堆:专为电力行业超临界锅炉补给水设计,单个膜堆名义产水流量可达12.5m³/h,通过并联多个膜堆可实现单套系统出力超过228m³/h,满足大型电厂的大流量用水需求。该模块硅去除率稳定在95%以上,钠离子、氯离子去除率超过99.8%,产水电阻率可达17MΩ・cm以上,完全符合超临界机组对硅离子残留的严苛要求。其专利的Flexmount™端部连接器设计,可直接作为膜堆支撑架,简化系统设计并降低设备安装成本。
VNX-MAX大流量CEDI膜堆:作为IONPURE的升级款产品,名义产水流量提升至15m³/h,最大产水流量可达22.7m³/h,是目前单台流量最大的EDI膜堆之一。该模块针对高纯度用水需求优化设计,硅去除率≥95%,硼去除率同样达到95%以上,产水电阻率在RO产水进水条件下超过17MΩ・cm,去离子水进水条件下可达18MΩ・cm,适配超超临界机组的高标准水质要求。配套的DC3+三相开关模式电源控制器,支持最高600VDC电压和15A电流,确保运行稳定性。
EWT-CDISGBD核电站专用CEDI膜堆:专为压水堆(PWR)核电站蒸汽发生器排污系统设计,可在60℃高温、7bar高压环境下连续运行,耐受常用缓蚀剂和化学还原剂,硅去除率达90-99%,产水电导率低于0.1μS/cm,完全满足核电站严苛的水质安全标准。
2.与传统工艺及普通EDI的核心对比
从对比数据可以看出,IONPURE西门子EDI模块在硅离子去除效率、运行稳定性、环保性和综合成本方面均呈现绝对优势,尤其解决了传统混床“再生停机、药剂消耗、废水污染”三大痛点。
三、IONPURE西门子EDI模块核心优势
1.高效除硅,保障设备安全
IONPURE EDI模块采用专利“全填充”浓水室技术和优化的离子交换树脂填充设计,树脂导电性强,与离子交换膜协同作用,能深度吸附并去除水中的硅离子,去除率稳定在90%以上,部分型号可达99%,确保产水硅含量远低于行业标准限值。这一优势从源头避免了硅垢形成,减少了锅炉、汽轮机等关键设备的清洗频次和维修成本,延长设备使用寿命。
2.连续运行,降本增效显著
该模块无需化学再生,可24小时连续产水,彻底消除了传统混床再生导致的停机损失。同时,省去了酸碱药剂采购、储存、运输的费用,也无需投入再生废水处理设备和运行成本。
3.稳定可靠,适配复杂工况
IONPURE EDI模块通过了ISO 9001质量体系认证和CE认证,所有膜堆出厂前均经过严格测试。其厚隔板设计和双O型圈密封技术,确保运行无泄漏,能适应电力行业5-60℃的进水温度范围和1.4-7bar的进水压力波动。即使在进水水质轻微波动的情况下,仍能保持稳定的产水水质,满足不同参数机组的用水需求。
4.环保节能,符合政策导向
模块运行过程中无化学药剂消耗,不产生再生废水,从根本上解决了传统工艺的环保难题,符合国家“双碳”政策和环保减排要求。同时,其高效的能源利用率和紧凑的设计,不仅降低了电力消耗,还减少了设备占地面积,便于电厂现有水处理系统的升级改造。
四、应用案例分析
某大型超临界燃煤电厂总装机容量为2×660MW,原采用传统混床离子交换工艺处理锅炉补给水,但存在硅离子去除不稳定、再生频繁(每月2次)、药剂消耗量大、废水处理压力大等问题。2020年,该电厂对水处理系统进行升级改造,选用4台IONPURE VNX-EP大流量EDI模块(单台名义产水流量12.5m³/h),与原有RO系统集成运行。
改造后,系统运行效果显著:产水硅含量稳定在0.01mg/L以下,远低于超临界机组0.02mg/L的要求;产水电阻率保持在17MΩ・cm以上,水质稳定性大幅提升。同时,彻底取消了酸碱再生环节,每年节省30%盐酸、40%氢氧化钠采购费用约18万元,减少再生废水排放1200m³,节省废水处理成本9万元。此外,无需停机再生,每年增加有效发电时间约24小时,多发电量约316.8万kWh,新增收益约158.4万元。
截至2024年,该系统已稳定运行4年,未出现任何泄漏或故障,设备维护费用仅为每年2万元左右,较改造前传统混床的维护费用降低70%。该案例充分验证了IONPURE西门子EDI模块在电力行业的实用性和经济性,为同类电厂的水处理系统升级提供了成熟参考。
五、电力行业水处理技术发展趋势
随着电力行业向“高效、清洁、低碳”转型,超超临界机组、核电、燃气轮机等先进发电技术的推广,对锅炉补给水的水质要求将进一步提高,硅、硼、钠等有害离子的去除标准将更为严苛。在此背景下,水处理技术呈现三大发展趋势:
1. “深度净化”成为核心需求,传统工艺逐渐被EDI等深度处理技术替代。EDI技术因无需化学药剂、连续运行、水质稳定等优势,将成为新建电厂和老厂改造的优选方案。
2. “节能降耗”与“环保减排”深度绑定,零废水排放、低能耗运行成为水处理系统的重要考核指标。IONPURE EDI模块等环保型技术,契合了电力行业绿色转型的政策导向,市场需求将持续增长。
3. “智能化、集成化”趋势明显,未来水处理系统将实现与电厂DCS系统的无缝对接,通过实时监测水质参数、自动调整运行状态,进一步提升运行稳定性和效率。
在电力行业竞争日益激烈、环保要求不断提高的背景下,降低运营成本、保障设备安全、实现绿色发展已成为企业的核心诉求。IONPURE西门子EDI模块凭借高效的硅离子去除能力、连续稳定的运行表现、大大地降本增效优势和完善的服务支持,成为电力行业水处理升级的优选。您若想进一步了解西门子EDI模块应用方案相关资料、报价、案例,可直接联系蓝膜华东区域客户经理17818561307(微信同号)。
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