循环水加酸改善水质工艺
摘 要:汽轮机凝汽器循环冷却水消耗水量大,采用循环水加酸改善水质工艺,在增大循环水的浓缩倍率(由2.6上升至3.3)的同时,控制加酸后循环水的pH值,电厂新鲜水补水量由200t/h降低到160t/h,阻垢剂的用量也相应减少,经济效益良好。
关键词:循环水;水质;加酸;浓缩倍率;阻垢
热力发电厂汽轮机凝汽器的耗水量占发电厂耗水量的相当大一部分,河南处于北方缺水地区,节水任务非常艰巨。因此,减少循环水补水量,提高循环水浓缩倍率是发电厂运行中实现节水的一项重要措施。
1 循环水加酸改善水质原理
在发电厂的凝汽器冷却系统中形成的水垢,通常是附着在铜管内的碳酸盐类,在运行过程中,循环水有以下几种水量损失:蒸发、风吹、泄漏和排污等,为了使循环水保持一定的水量,在运行中应不断加以补充。
目前存在的主要问题是补水量较大。我厂两台机组共75mW,循环水量为1000t/h。按照蒸发量和风吹损失合计为1.5%计算,补充水量应为150t/h,但是为了维持循环水总碱度不超标,浓缩倍率控制在1.5%～2.0%之间,新鲜水的补水量一般都在220t/h左右。
解决上述问题的方法有两种:一是采用水质净化的方法,即采用循环水系统增加旁滤设施;二是采用水质调整处理方法。在电力行业等用水量较大场所一般采用后一种方法,即采用循环水加酸改善水质的方法。近年来,我厂广泛地使用了人工合成的磷酸和聚羧酸等有机化合物,目前所用的阻垢剂品名为ＢＣ605。由于处于中原地区,地下水的碱度较高[1],未加酸之前,循环水的浓缩倍率控制在1.5～2.5之间,在此种场合若仅采用阻垢剂进行处理,则存在排污率太大、补充水量和药剂消耗量过多等问题。因此可采用加酸改善水质和阻垢剂处理相结合的方法。另外,为更好地防止凝汽器铜管腐蚀,在系统运行前,可对凝汽器铜管进行预膜。此外,与循环水加酸装置同时投用的还有监视凝汽器铜管腐蚀情况的监测换热器和腐蚀监测挂片。通过对监测换热器钢管和监测挂片的检查,定期对凝汽器铜管和管道设备的腐蚀情况进行评价。
2 循环水加酸改善水质工艺
为了提高循环水浓缩倍率,降低循环水系统用水量,热电站循环水系统增上了加酸系统。通过加酸调pH值,水处理药剂采用Zh442。由加酸系统调整循环水的pH值在规定范围内运行,可以将循环水的浓缩倍率提高至2.0～4.0,有效地降低循环水系统用水量。
2.1 系统流程
浓度为93%的硫酸由槽车卸至硫酸罐中。加酸控制器将测定的循环水pH值(三路信号,1#机、2#机循环回水信号pH1、pH2及循环水泵出水信号pH3、pH1、pH2的平均值参与控制、pH3起报警作用,当其与pH1、pH2的偏差超过1.5时,发出报警信号)与设定值进行比较后,通过计量泵控制加入循环水系统的硫酸量,调节循环水的pH值。
2.2 设备规格
加酸系统主要由卸酸设施、加酸控制器、加酸泵、相关管线及水射器、事故洗眼淋浴器等附属设施组成。主要设备规格如下:
加酸计量泵:型号:07063ss;输送介质:浓度为93%的硫酸;扬程:65m液柱;流量:63L/H;密封要求:
聚四氟乙烯;电机功率:0.1KW;允许汽蚀余量:5.76m液柱;数量:2台;生产厂家:普罗名特,德国。
加酸控制器:型号:DAC-7000,显示方式:8位绿色LED数码显示,5只红色LED指示;输入信号:3组直流4～20mＡ模拟信号(pH1、pH2、pH3);开关量输出:3组(LO,hIGh,ALARm);模拟输 出:1组直流4～20mA,250Ω;数量:1台;生产厂家:尚永公司,台湾。
装卸酸设施:型号:CSFG-25;容积:25m3;规格:Φ2524×5450mm×12mm;数量:1套。
提升式水射器(不锈钢):流量:3.8m3/h;扬程:3m。
2.3 水质监测控制指标
在正常处理时,循环水中总铁测定值应不大于0.5mg/l,分析频率2次/周;循环水中(硫酸根+氯离子)含量应不大于1500mg/l。当浓缩倍数小于2时,一般不会形成水垢,而当浓缩倍数接近或大于3时,即出现形成碳酸钙水垢的倾向。
3 加酸设施投入运行后的经济性分析
循环水加酸系统自2004年2月投入正常运行,循环水水质指标见表1。
从表1可以看出,循环水的浓缩倍率为2.6,新鲜水补水量仍然较高,经过对循环水系统进行彻底检查,发现系统中存在有两处循环水流失:①2#汽轮机射水抽汽器射水池补水采用循环水,由于射水池的溢流,有一部分循环水直接排放掉,造成一部分循环水流失。②锅炉除灰渣系统冲灰水泵前的冲灰水池补水也采用循环水补水,造成一部分循环水流失。
为此,我们将以上两处循环水补水改为其他来水,运行一周后,循环水浓缩倍率上升到3.3左右。目前,循环水系统新鲜水补水量由原来的200t/h左右降低到目前的160t/h左右,新鲜水补水量和加药量都明显下降。与加酸设施投运前相比,投运后,平均每月新鲜水补水量下降71520t,水价按照1.0元/t计算,每月可节约7万余元。目前使用的阻垢剂平均每月用量减少3.25t,阻垢剂按1.5万元/t计算,每月减少阻垢剂用量可创效益4.8万元。
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