信頼性の高い治療プロセスの確立

シリーズのこの最初の記事では、高純度のメイクアップ システムの前処理のいくつかの重要な側面を探ります。

によるブラッド ブッカー、ブッカー & アソシエイツ、LLC

によるKatie Perryman、ChemTreat, Inc.

発電用のタービンや発電機を駆動するために蒸気が初めて利用されてから 1 世紀以上が経過しました。 ボイラー技術が初期の設計から進歩するにつれて、発電所の所有者、運転員、および技術担当者は、蒸気発生器の圧力と温度が上昇するため、腐食とスケールの形成を最小限に抑えるために高純度の補給水が必要であることに気づき始めました。 これにより、イオン交換 (IX) 技術が進歩し、不純物の濃度が 10 億分の 1 (ppb) 低いボイラー構成を製造することができました。

過去数十年にわたり、一次脱塩には膜法、特に逆浸透（RO）が一般的になり、現在ではイオン交換が蒸気発生器用の RO 製品を「磨き上げる」役割を果たしています。 このシリーズでは、現在のテクノロジーと最新のシステムの機能のさまざまな側面を検討します。 パート 1 では、RO 膜や IX 樹脂内の汚れ、スケーリング、その他の化学的異常を軽減するために非常に重要な前処理方法について説明します。

淡水の供給量は減少していますが（地域変動の影響を受けます）、多くの産業施設では依然として湖、貯水池、または川からの水を使用しています。 水は水循環として知られるプロセスで地球上を移動します。

水蒸気は、大気条件により結露や降水が生じる前に、何マイルも運ばれる可能性があります。 その過程で、水蒸気は大気中の化学物質を変化させる汚染物質などのガスを吸収する可能性があります。 水の化学は、水が流れる（またはろ過されて地下水になる）土壌、鉱床、植生にも影響されます。

表 1 は、中西部の湖の主要な構成要素の数年前のスナップショット分析を示しています。

事業用熱回収ボイラー (HRSG) および従来の化石燃料ボイラーの場合、補給水処理排水の一般的なガイドラインは次のとおりです。

表 1 をこれらのガイドラインと比較すると、生の補給源として淡水を使用するシステムであっても、水を高圧ボイラーに送る前に不純物濃度を大幅に下げる必要があることが明らかです。 HRSG を備えた複合サイクル ユニットなど、最新の電力システムのほとんどは、高純度水を生成するために主に RO および IX 研磨に依存しています。

請負業者は、使い果たした IX 「ボトル」を新たに再生した樹脂を入れた容器に交換するのが一般的で、現場で酸や苛性剤を使用して再生する必要がなくなります。

図 2 に示す構成では、前処理は RO 膜上の汚れと有機物の成長を減らすことに主に焦点を当てています。

この記事では、地表水の問題に対する次のような前処理オプションに焦点を当てます。

20 世紀には、浄化装置の流出物から微粒子を除去するための一般的な方法は、マルチメディアろ過による浄化でした。 適切に設計され操作された浄化装置/フィルターは、濁度 1 NTU 未満の水を生成できます。 しかし、一部の地下水供給では硬度とアルカリ度濃度が上昇する可能性があるので、石灰軟化が硬度とアルカリ度濃度を下げるために必要でない限り、精密濾過膜および限外濾過膜技術が清澄化の代替として広く使用されています。 下の図 3 は、老朽化し​​た発電所の浄化装置の代替として選択された 300 ガロン/分 (gpm) の精密ろ過 (MF) ユニットを示しています。

図 3. 300 gpm のろ過済み RO 給水を生成するために必要な 24 個のモジュールを含むマイクロフィルター スキッド。 移送ポンプと逆洗ポンプを備えた入口原水保持タンクが左側にあります。 ブラッド・バッカーによる写真。

このユニットは、RO メイクアップの濁度を通常の範囲の 0.5 ～ 1.0 NTU から 0.05 NTU 未満に減少させました。 (2) これにより、ROカートリッジフィルターとメンブレンの洗浄頻度が大幅に削減されました。 変化する流量に合わせて清澄剤の凝固剤と凝集剤の投与量を定期的に調整する必要はなくなりました。 この特定の MF ユニットは、2 ～ 3 か月ごとに徹底的なオフラインクリーニングを行った限り、非常に信頼性が高いことがわかりました。 この用途 (および施設全体の補助熱交換器の洗浄) のために、工場の整備士はミキサー、ヒーター、ホース、および洗浄液を 100oF 近くまで温めるための循環ポンプを備えたポータブル容器を製作しました。