【摘要】介紹了低壓給水泵在海水淡化反滲透法中的作用及運(yùn)行方式,對(duì)目前典型變頻器配置的低壓給水泵啟動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行了分析,根據(jù)低壓水泵在系統(tǒng)中的作用提出了改進(jìn),做了改進(jìn)后的啟動(dòng)和運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:這一改進(jìn)措施能夠保證反滲透系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,使低壓給水泵在反滲透系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行切換過(guò)程中運(yùn)行平穩(wěn)。并減少投資成本,減化程序控制,為實(shí)際應(yīng)用提供了參考。
【關(guān)鍵詞】海水淡化;反滲透法;低壓給水泵;變頻器;運(yùn)行方式
反滲透海水淡化是目前海水淡化的主流技術(shù)之一[1],反滲透海水淡化過(guò)程需消耗大量電能提升進(jìn)水壓力以克服水的滲透壓,反滲透膜排出的濃水余壓高達(dá)5.5~6.5MPa[2],將這一部分能量回收變成進(jìn)水能量可大幅降低反滲透海水淡化的能耗,而這一目的實(shí)現(xiàn)有賴于利用能量回收裝置。也就是說(shuō)能量回收裝置是海水淡化反滲透膜技術(shù)主要節(jié)能增效的裝置。
1、低壓給水泵作用、運(yùn)行方式及典型配制
為了保護(hù)能量回收裝置,海水淡化反滲透給水泵往往配制變頻器。其主要原因是啟動(dòng)海水淡化反滲透時(shí),首先變頻啟動(dòng)反滲透給水泵,而此時(shí)反滲透高壓泵和增壓泵均沒(méi)有啟動(dòng)。剛開(kāi)始啟動(dòng)的給水泵在低頻率運(yùn)行時(shí),只有較少的流量通過(guò)能量回收裝置,達(dá)到保護(hù)能量回收裝置的目的(因?yàn)槟芰炕厥昭b置正常通過(guò)的流量只有給水泵額定流量的55%[3])。海水淡化反滲透正常投入運(yùn)行后,變頻給水泵一般均是50HZ下運(yùn)行。即工頻水泵就能滿足運(yùn)行要求。如果海水淡化反滲透給水泵選擇工頻給水泵,剛開(kāi)始啟動(dòng)給水泵時(shí),其額定流量會(huì)對(duì)能量回收裝置形成瞬時(shí)大流量沖擊,容易損壞能量回收裝置,故海水淡化反滲透給水泵選用變頻控制。
海水淡化反滲透給水泵另一作用是為后續(xù)反滲透保安過(guò)濾器和高壓泵、增壓泵提供穩(wěn)定的壓力和水量。
2、低壓給水泵配制改進(jìn)及運(yùn)行試驗(yàn)
針對(duì)反滲透給水泵的變頻器只是在啟動(dòng)時(shí)才發(fā)揮作用的特點(diǎn),改進(jìn)低壓給水泵選擇工頻水泵配制一路回流管道,并在回流管上加裝一個(gè)自動(dòng)閥門,取代變頻器的配制。當(dāng)反滲透系統(tǒng)剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí),開(kāi)啟回流管上的自動(dòng)閥門,讓一部分水回流到反滲透給水泵進(jìn)水管,只讓給水泵額定流量的一部分水量通過(guò)能量回收裝置,起到保護(hù)能量回收裝置的目的。
3、試驗(yàn)實(shí)例
海水淡化反滲透運(yùn)行前程序控制:開(kāi)啟海水淡化反滲透產(chǎn)水排水閥門3、自動(dòng)排氣門4、給水泵出水閥門1、給水泵回流閥門5,啟動(dòng)加藥計(jì)量泵,時(shí)間約5~10分鐘。海水淡化投入運(yùn)行程序控制:開(kāi)啟海水淡化反滲透產(chǎn)水閥門2、給水泵出水閥門1,開(kāi)啟高壓泵和增壓泵,啟動(dòng)加藥計(jì)量泵,關(guān)閉海水淡化反滲透產(chǎn)水排放閥門3、自動(dòng)排氣門4、給水泵回流閥門5。
例:某海水淡化反滲透給水泵額定參數(shù):流量555m3/h,揚(yáng)程0.4MPa,功率90KW,需要配制90kw變頻器和與之相對(duì)應(yīng)的電器元件,現(xiàn)變頻器改用成一個(gè)自動(dòng)蝶閥和大約5米長(zhǎng)孔網(wǎng)鋼塑管道,就實(shí)現(xiàn)了給水泵一部分額定流量回流,只有一部分通過(guò)能量回收裝置起到保護(hù)的目的。
4、結(jié)論
節(jié)約投資成本,一般海水淡化反滲透給水泵流量較大,功率高,配制一個(gè)變頻器和電器元件等成本較大,變頻器在試驗(yàn)運(yùn)行維護(hù)中也較自動(dòng)閥門繁瑣。用一個(gè)自動(dòng)閥門和部分管道結(jié)合,使程序控制簡(jiǎn)單,投資成本降低,也起到了運(yùn)行前啟動(dòng)海水淡化反滲透對(duì)能量回收裝置的保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1]馮逸仙.海水淡化的技術(shù)方向及經(jīng)濟(jì)性[J].水處理技術(shù),2010,36(9): 1-5
[2]潘獻(xiàn)輝,王生輝,楊守志,葛云紅,王曉楠.反滲透海水淡化能量回收技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].中國(guó)給水排水, 2010,26(16):16-19
[3]Harbin. Efficiency in Desalination脫鹽系統(tǒng)中的效率研究 High Efficiency, Energy Recovery Solutions高效率的能量回收解決方案[R].上海: ERI ENERGY RECOVERY INC 美國(guó)能量回收公司,2011
作者簡(jiǎn)介
李葉然(1968-),女,漢族,籍貫:湖北天門市,學(xué)歷:大學(xué)本科,職稱:工程師,主要從事工業(yè)水處理工藝設(shè)計(jì)方面的工作,所學(xué)專業(yè):電廠化學(xué)。