신뢰성 높은 처리 프로세스 확립

Jul 17, 2023

시리즈의 첫 번째 기사에서는 고순도 메이크업 시스템 전처리의 몇 가지 중요한 측면을 탐구합니다.

에 의해브래드 뷰커, Buecker & Associates, LLC

에 의해케이티 페리먼, ChemTreat, Inc.

전기 생산을 위한 터빈/발전기를 구동하기 위해 증기가 처음으로 활용된 지 100년이 넘었습니다. 초기 설계에서 보일러 기술이 발전함에 따라 발전소 소유주, 운영자 및 기술 인력은 증기 발생기의 압력과 온도가 증가함에 따라 부식과 스케일 형성을 최소화하기 위해 고순도 보충수가 필요하다는 사실을 깨닫기 시작했습니다. 이로 인해 불순물 농도가 낮은 ppb로 보일러 구성을 생산하는 이온 교환(IX) 기술이 발전했습니다.

지난 수십 년 동안 막 방법, 특히 역삼투(RO)가 1차 탈염에 널리 사용되었으며, 이제 이온 교환은 증기 발생기 구성을 위한 RO 제품을 "연마"하는 역할을 합니다. 이 시리즈에서는 현재 기술의 다양한 측면과 현대 시스템의 기능을 살펴보겠습니다. 1부에서는 RO 멤브레인 및 IX 수지 내 오염, 스케일링 및 기타 화학적 혼란을 줄이는 데 매우 중요한 전처리 방법에 대해 논의합니다.

담수 공급이 감소하고 있지만(지역적 변동에 따라 다름) 많은 산업 시설에서는 여전히 호수, 저수지 또는 강의 보충수를 사용합니다. 물은 수문학적 순환으로 알려진 과정을 통해 지구 주위로 이동합니다.

수증기는 대기 조건으로 인해 응결 및 강수가 발생하기 전에 수 마일을 이동할 수 있습니다. 그 과정에서 수증기는 화학적 성질을 변화시키는 오염 물질을 포함하여 대기로부터 가스를 흡수할 수 있습니다. 물의 화학적 성질은 물이 흐르는(또는 여과하여 지하수가 되는) 토양, 광물 퇴적물, 식물의 영향을 받습니다.

표 1은 중서부 호수의 주요 성분에 대한 몇 년 전의 스냅샷 분석을 제공합니다.

유틸리티 열회수 증기 발생기(HRSG) 및 기존 화석 연료 보일러의 경우 일반적인 보충수 처리 배출수 지침은 다음과 같습니다.

표 1을 이러한 지침과 비교하면 담수를 원료 보충원으로 사용하는 시스템이라도 물을 고압 보일러로 보내기 전에 불순물 농도를 극적으로 줄여야 한다는 것이 분명해집니다. HRSG를 갖춘 복합 사이클 장치와 같은 대부분의 최신 전력 시스템은 주로 RO 및 IX 연마에 의존하여 고순도 물을 생산합니다.

계약업체에서는 다 쓴 IX "병"을 새로 재생된 수지가 들어 있는 용기로 교체하는 것이 일반적이므로 산과 부식제로 현장에서 재생해야 할 필요가 없습니다.

그림 2에 표시된 구성의 경우 전처리는 주로 RO 멤브레인의 오염 및 유기물 성장을 줄이는 데 중점을 둡니다.

이 기사에서는 다음을 포함하여 지표수 문제에 대한 전처리 옵션을 집중 조명합니다.

20세기에는 멀티미디어 여과를 이용한 정화가 정화기 배출수에서 미립자를 제거하는 일반적인 방법이었습니다. 잘 설계되고 작동되는 정화기/필터는 탁도가 1NTU 미만인 물을 생산할 수 있습니다. 그러나 일부 지하수 공급원에서 높아질 수 있는 경도 및 알칼리도 농도를 낮추기 위해 석회 연화가 필요하지 않은 한 미세여과 및 한외여과막 기술은 정화를 위한 대중적인 대체 기술이 되었습니다. 아래 그림 3은 노후화된 발전소 정화기의 대체품으로 선택된 분당 300갤런(MF)의 정밀여과(MF) 장치를 보여줍니다.

그림 3. 300gpm의 여과된 RO 공급수를 생산하는 데 필요한 24개 모듈을 포함하는 마이크로필터 스키드. 포워드 및 역세 펌프가 있는 입구 원수 보유 탱크는 왼쪽에 있습니다. 브래드 뷰커의 사진.

이 장치는 RO 보충 탁도를 일반적인 범위인 0.5~1.0 NTU에서 0.05 NTU 미만으로 줄였습니다. (2) 이로 인해 RO 카트리지 필터 및 멤브레인 청소 빈도가 크게 감소했습니다. 변화하는 유량에 맞게 청징제 응고제 및 응집제 투여량을 정기적으로 조정할 필요가 더 이상 필요하지 않습니다. 이 특정 MF 장치는 2~3개월마다 철저한 오프라인 청소를 제공받을 경우 매우 신뢰할 수 있는 것으로 입증되었습니다. 이 응용 분야(및 시설 전체의 보조 열 교환기 청소용)를 위해 공장 기계공은 청소 용액을 거의 100oF까지 데우는 믹서, 히터, 호스 및 순환 펌프가 있는 휴대용 용기를 제작했습니다.