ที่โรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงหรือพลังความร้อนร่วม ทีมงานบำบัดน้ำมักจะระบุปัญหาจากอาการต่างๆ เช่น ชั้นแคลเซียมคาร์บอเนตบางๆ บนท่อคอนเดนเซอร์ การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปของความดันแตกต่างบนเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส (RO) หรือฟิล์มชีวะที่ลื่นบนสารเติมในหอทำความเย็น แต่ละอาการชี้ไปที่ขั้นตอนเฉพาะของกระบวนการบำบัดน้ำในโรงไฟฟ้า และแต่ละขั้นตอนต้องการการตอบสนองทางเคมีที่แตกต่างกัน แนวทางที่เป็นประโยชน์คือการคิดถึงลำดับการรักษาโดยรวม ไม่ใช่ชุดของผลิตภัณฑ์ที่แยกออกจากกัน ด้วยประสบการณ์ด้านเคมีบำบัดน้ำมากกว่า 34 ปี Changzhou Jinghui เชี่ยวชาญในสองระบบที่ผู้ปฏิบัติงานในโรงงานรู้สึกถึงแรงกดดันมากที่สุด ได้แก่ น้ำหล่อเย็นหมุนเวียนทางอุตสาหกรรมและระบบเมมเบรน RO
สรุปกระบวนการบำบัดน้ำของโรงไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าใช้น้ำเพื่อผลิตไอน้ำ การทำความเย็น การควบคุมการปล่อยมลพิษ และการบริการที่ไซต์งาน กระบวนการบำบัดเป็นไปตามเส้นทางน้ำตั้งแต่ทางเข้าจนถึงทางระบายออก การทำความเข้าใจเส้นทางนั้นช่วยกำหนดสารเคมีที่เหมาะสมให้กับปัญหาที่ถูกต้อง
| เวที | ลำน้ำสายหลัก | ปัญหาทั่วไป | โปรแกรมเคมีที่สำคัญ |
|---|---|---|---|
| การปรับสภาพ | ปริมาณน้ำดิบ, บ่อพักน้ำ, ตัวกรอง | ความขุ่น ของแข็งแขวนลอย ปริมาณสารอินทรีย์ | สารตกตะกอน สารตกตะกอน สารช่วยกระจายตัว |
| หม้อต้มน้ำแต่งหน้า | น้ำปราศจากแร่ธาตุ, RO ซึมผ่าน, EDI | ตะกรัน การกัดกร่อน การพาหะของซิลิกา | สารป้องกันตะกรัน สารยับยั้งการกัดกร่อน สารกำจัดออกซิเจน |
| น้ำหล่อเย็น | วงรอบหอทำความเย็นหมุนเวียน | ตะกรัน การกัดกร่อน คราบจุลินทรีย์ การเกิดฟอง | สารยับยั้งตะกรัน สารยับยั้งการกัดกร่อน สารไบโอไซด์ สารช่วยกระจายตัว |
| น้ำเสียและการระเบิด | คูลลิ่งทาวเวอร์ล่ม, บอยเลอร์ล่ม, น้ำทิ้ง | สารแขวนลอย โลหะหนัก ค่าซีโอดีสูง | สารปรับ pH, สารตกตะกอน, สารตกตะกอน |
สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปขนาด 600 เมกะวัตต์ ผู้ใช้การบำบัดสารเคมีรายใหญ่ที่สุดสองรายคือระบบน้ำป้อนหม้อไอน้ำและหอทำความเย็น แต่ละส่วนมีบทบาทที่แตกต่างกันในความน่าเชื่อถือโดยรวมของโรงงาน
การจัดการน้ำแต่งหน้าและการปรับสภาพน้ำในหม้อต้ม
น้ำดิบที่เข้าสู่โรงไฟฟ้าประกอบด้วยสารแขวนลอย ความกระด้าง ซิลิกา และปริมาณอินทรีย์แปรผัน ขั้นตอนการรักษาขั้นแรกมักจะรวมถึงการแข็งตัว การตกตะกอน การตกตะกอน และการกรอง สำหรับน้ำเติม โรงงานสมัยใหม่หลายแห่งใช้เมมเบรน RO ตามด้วย EDI หรือการขัดแบบเบดเพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์ระดับหม้อไอน้ำ
เมมเบรน RO เผชิญกับภัยคุกคามทั่วไปสองประการ: คราบอนินทรีย์และคราบจุลินทรีย์ ในโรงไฟฟ้าที่มีน้ำจากบ่อน้ำที่มีความกระด้างสูง ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดคือแคลเซียมคาร์บอเนตและแคลเซียมซัลเฟต สารต้านตะกาแลนท์ที่จำเพาะต่อเมมเบรนจะป้องกันไม่ให้ผลึกเหล่านี้ก่อตัวบนพื้นผิวเมมเบรน และยังช่วยกระจายแนวโน้มการสะสมตัวที่มีอยู่อีกด้วย นี่เป็นหนึ่งในการลงทุนด้านเคมีที่คุ้มค่าที่สุดในระบบน้ำแต่งหน้าของหม้อไอน้ำ
สารป้องกันตะการันเฉพาะเมมเบรนสำหรับระบบรีเวิร์สออสโมซิส SM-3210R ควบคุมสเกลอนินทรีย์และซิลิกาในเมมเบรน RO, NF และ UF ป้องกันการเกิดตะกรันของแคลเซียมคาร์บอเนตและซัลเฟต ทนต่อ LSI ที่สูง และทำงานที่ pH 5–10 เหมาะสำหรับการบำบัดน้ำเติมในหม้อไอน้ำ ดูผลิตภัณฑ์ → การปรับสภาพยังส่งผลต่ออุปกรณ์ปลายน้ำด้วย หากการแข็งตัวและการตกตะกอนไม่ได้รับการควบคุมอย่างดี สารอินทรีย์ที่ตกค้างและอนุภาคละเอียดสามารถผ่านไปยังเมมเบรน RO ได้ ซึ่งจะเพิ่มอัตราการเกิดคราบสกปรกและลดอายุการใช้งานของเมมเบรน วิศวกรโรงงานควรตรวจสอบดัชนีความหนาแน่นของตะกอน (SDI) และขีดจำกัดความขุ่นก่อนระยะ RO และตรวจสอบว่าสารเคมีในการบำบัดที่ใช้ไม่รบกวนโปรแกรมต้านตะกรันในภายหลัง
การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของคุณภาพน้ำดิบเพิ่มตัวแปรอีกประการหนึ่ง ฝนฤดูใบไม้ผลิมักจะเพิ่มความขุ่นและสารอินทรีย์ ในขณะที่ภัยแล้งในฤดูร้อนสามารถเพิ่มความแข็งและการนำไฟฟ้าได้ โปรแกรมการจ่ายสารจะต้องสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้โดยไม่ต้องมีการออกแบบขบวนการบำบัดใหม่ทั้งหมด
การบำบัดน้ำหล่อเย็นในโรงไฟฟ้า
ในโรงไฟฟ้า ระบบน้ำหล่อเย็นมักจะมีปริมาณน้ำมากที่สุดและมีความเสี่ยงสูงสุดที่จะเกิดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน หอทำความเย็นทำงานภายใต้การระเหย ซึ่งจะค่อยๆ เข้มข้นของเกลือที่ละลายอยู่ เมื่อวัฏจักรของความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ศักยภาพในการเกิดตะกรันแคลเซียมคาร์บอเนต การกัดกร่อน และการเติบโตของจุลชีววิทยาก็จะเพิ่มขึ้น เป้าหมายของการบำบัดคือการทำงานที่อัตราส่วนความเข้มข้นที่ปลอดภัยสูงสุดในขณะที่รักษาพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนให้สะอาด
การควบคุมขนาดถือเป็นข้อกังวลอันดับแรก ความแข็งคาร์บอเนตเป็นสาเหตุหลักของการเปรอะเปื้อนในคอนเดนเซอร์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน สารยับยั้งตะกรันของน้ำหมุนเวียนที่ดีต้องมีผลตามเกณฑ์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ไม่ใช่แค่ขีดจำกัดของแคลเซียมคาร์บอเนต นอกจากนี้ยังควรคงประสิทธิภาพไว้เมื่อมีไอออนของเหล็กและอะลูมิเนียม ซึ่งพบได้ทั่วไปในน้ำหล่อเย็นหลังการกัดกร่อนหรือสารกรองที่พาไป ด้วยเหตุนี้การเลือกสารยับยั้งตะกรันจึงไม่ใช่การตัดสินใจที่มีขนาดเดียวสำหรับทุกคน
สารยับยั้งตะกรันของน้ำหมุนเวียนสำหรับระบบทำความเย็นที่มีความแข็งสูง สารยับยั้งที่ใช้โพลีเมอร์ที่ปราศจากฟอสฟอรัสนี้จะกระจายเกล็ดแคลเซียมคาร์บอเนต ซัลเฟต และฟอสเฟต มีประสิทธิภาพที่ 8–20 ppm เหมาะกับน้ำหล่อเย็นที่มีความกระด้างปานกลางถึงสูงและเป็นด่าง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน ดูผลิตภัณฑ์ → สำหรับพืชที่ต้องเผชิญกับข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด โปรแกรมปลอดฟอสฟอรัสและฟอสฟอรัสต่ำกำลังกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการ ฟอสฟอรัสมีส่วนช่วยในการยูโทรฟิเคชั่นในการรับน้ำ และปัจจุบันโรงไฟฟ้าชายฝั่งหรือริมแม่น้ำหลายแห่งจำเป็นต้องปฏิบัติตามขีดจำกัดการปล่อยฟอสฟอรัสที่ต่ำ สารยับยั้งการกัดกร่อนและตะกรันที่ปราศจากฟอสฟอรัสนำเสนอวิธีการควบคุมทั้งตะกรันและการกัดกร่อน ในขณะเดียวกันก็ลดปริมาณสารอาหารจากการระเบิด
สารยับยั้งการกัดกร่อนและตะกรันที่ปราศจากฟอสฟอรัสสำหรับน้ำหล่อเย็น ผสมด้วยโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่ฟอสฟอรัสและสารยับยั้งการกัดกร่อน ช่วยป้องกันตะกรันและสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน เหมาะสำหรับระบบที่มีค่า pH สูง มีความเป็นด่างสูง และมีฟอสฟอรัสต่ำถึงขีดจำกัด ดูผลิตภัณฑ์ → การควบคุมทางจุลชีววิทยาเป็นอีกครึ่งหนึ่งของสมการน้ำหล่อเย็น เมือกจากแบคทีเรีย สาหร่าย และเชื้อราลดการถ่ายเทความร้อนและสร้างการกัดกร่อนที่สะสมน้อย ไบโอไซด์ที่ไม่ออกซิไดซ์มักใช้สำหรับการจ่ายสารกระตุ้นเนื่องจากไบโอไซด์สามารถซึมผ่านไบโอฟิล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าไบโอไซด์แบบออกซิไดซ์ และจะถูกเร่งน้อยกว่าด้วยค่า pH ที่สูงของน้ำหล่อเย็น ตารางการให้ยาควรตรงกับเวลากักเก็บของระบบและเคมีของน้ำ
เมื่อประเมินสารยับยั้งตะกรัน วิศวกรโรงงานควรพิจารณาความกระด้างของคาร์บอเนตของน้ำเติมและเปรียบเทียบกับขีดจำกัดที่แนะนำ ความสัมพันธ์ระหว่างความแข็ง ความเป็นด่าง และวัฏจักรของความเข้มข้นจะเป็นตัวกำหนดว่าจำเป็นต้องใช้สารยับยั้งมากน้อยเพียงใด คำแนะนำเกี่ยวกับขีดจำกัดเหล่านี้มีอยู่ในบทความ สารยับยั้งตะกรันสำหรับน้ำหล่อเย็นและขีดจำกัดความกระด้างของคาร์บอเนต . บทความนี้ยังกล่าวถึงว่าความแข็งที่มากเกินไปสามารถครอบงำโปรแกรมตัวยับยั้งที่จับคู่ได้ไม่ดีได้อย่างไร
ระบบน้ำหม้อไอน้ำและวงปิด
นอกเหนือจากหอทำความเย็นแบบเปิดแล้ว โรงไฟฟ้ายังมีน้ำในหม้อต้มน้ำและลูปการทำความเย็นแบบปิดอีกด้วย น้ำป้อนของหม้อต้มจะต้องกำจัดแร่ธาตุตามค่าการนำไฟฟ้าและระดับซิลิกาที่ต้องการ และตัวหม้อต้มเองก็ต้องการการบำบัดภายในเพื่อป้องกันตะกรันบนผนังท่อ วิธีการทางเคมีแตกต่างจากน้ำหล่อเย็นเนื่องจากอุณหภูมิสูงกว่ามากและเคมีของน้ำมีความไวมากกว่ามาก
ในโรงงานหลายแห่ง วงจรทำความเย็นแบบวงปิดจะทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เสริม เช่น เครื่องทำความเย็นตัวอย่าง ปั๊ม และซีล แตกต่างจากน้ำหมุนเวียนแบบเปิด วงปิดมองเห็นการระเหยน้อยมาก แต่ยังคงเผชิญกับการกัดกร่อนจากออกซิเจนที่ละลายน้ำ สารยับยั้งการกัดกร่อนของน้ำหมุนเวียนแบบปิดโดยเฉพาะและสารกำจัดออกซิเจนมีความจำเป็นสำหรับระบบเหล่านี้
หลักการเดียวกันนี้ใช้กับฝั่งหม้อไอน้ำ: การลดการกัดกร่อนและตะกรันให้เหลือน้อยที่สุดหมายถึงการควบคุมเคมีของน้ำภายในหน้าต่างแคบ วิศวกรโรงงานมักจะอาศัยการอ่านค่าการนำไฟฟ้า pH ซิลิกา และออกซิเจนละลายน้ำเพื่อปรับปริมาณสารเคมีบำบัด
การเลือกโปรแกรมเคมีที่เหมาะสม: ข้อควรพิจารณาในทางปฏิบัติ
เมื่อโรงงานเปรียบเทียบโปรแกรมการบำบัด สิ่งล่อใจคือการมุ่งเน้นไปที่ราคาต่อกิโลกรัมเท่านั้น แต่ต้นทุนที่แท้จริงอยู่ที่ความเสี่ยงด้านประสิทธิภาพ โปรแกรมเคมีที่เข้ากันไม่ดีสามารถนำไปสู่การหยุดทำงานของคอนเดนเซอร์ ท่อหม้อน้ำล้มเหลวในการปิดเครื่องครั้งถัดไป หรือการเปลี่ยนเมมเบรน RO คำถามสำคัญคือ:
- สารเคมีตรงกับคุณภาพน้ำจริงที่โรงงานภายใต้การเปลี่ยนแปลงปกติและตามฤดูกาลหรือไม่?
- ปริมาณฟอสฟอรัสในสูตรคืออะไร และเป็นไปตามขีดจำกัดการปล่อยออกหรือไม่
- ซัพพลายเออร์สามารถให้การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการที่เชื่อถือได้และกระบวนการควบคุมคุณภาพที่สม่ำเสมอได้หรือไม่
- ซัพพลายเออร์จะเสนอบริการด้านเทคนิคสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายสารและการแก้ไขปัญหาหรือไม่
ซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ควรสามารถจัดทำรายงานการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรอง CMA ซึ่งแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ได้รับการทดสอบประสิทธิภาพในสภาพน้ำที่เป็นตัวแทน บริษัทยังเน้นโซลูชั่นที่ปรับให้เหมาะสม โดยเริ่มตั้งแต่ขั้นตอนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไปจนถึงสภาพการดำเนินงานของโรงงานเฉพาะ
ปัจจัยในทางปฏิบัติอีกประการหนึ่งคือการจัดส่งและการขนส่งสารเคมี โรงงานในพื้นที่ห่างไกลหรือมีความจุในการจัดเก็บจำกัดต้องการซัพพลายเออร์ที่สามารถรักษากำหนดการส่งมอบที่เชื่อถือได้ ความสามารถของผู้ให้บริการในการจัดส่งไปยังกว่า 40 ประเทศแสดงให้เห็นประสบการณ์การส่งออกที่เป็นที่ยอมรับ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการหยุดชะงักของอุปทานในการดำเนินงานที่ขับเคลื่อนด้วยการบำรุงรักษา
รวบรวมมันทั้งหมดเข้าด้วยกัน
กระบวนการบำบัดน้ำเสียของโรงไฟฟ้าเป็นแบบต่อเนื่องกัน การบำบัดล่วงหน้าช่วยปกป้องเมมเบรน RO การบำบัด RO ช่วยปกป้องหม้อไอน้ำ และการบำบัดน้ำหล่อเย็นช่วยปกป้องคอนเดนเซอร์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แต่ละลิงก์ใช้ชุดสารเคมีที่แตกต่างกัน แต่ทั้งหมดมีเป้าหมายเดียวกัน นั่นคือ การรักษาประสิทธิภาพและการหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด
สำหรับวิศวกรโรงงาน แนวทางที่เชื่อถือได้มากที่สุดคือการเริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์น้ำโดยสมบูรณ์ กำหนดวัตถุประสงค์ด้านการปฏิบัติงานสำหรับแต่ละระบบ จากนั้นเลือกโปรแกรมทางเคมีที่ได้รับการตรวจสอบเทียบกับวัตถุประสงค์เหล่านั้น ประสบการณ์ทั้งในการหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นและการบำบัด RO หมายความว่าซัพพลายเออร์สามารถช่วยให้โรงงานมองเห็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบ แทนที่จะขายเพียงผลิตภัณฑ์เดียว
