電廠(chǎng)循環(huán)水系統水處理方式調整及其效果分析

第26卷第8期工業(yè)水處理Vol.26 No.82006年8月Industrial Water TreatmentAug,2006電廠(chǎng)循環(huán)水系統水處理方式調整及其效果分析趙俊仁，楊志剛.(中石化天津分公司，天津300271)[摘要]針對電廠(chǎng)原循環(huán)水系統運行過(guò)程中暴露出的不足和隱患,通過(guò)實(shí)施運行方案調整和系統完善,有效地解決了凝汽器銅管腐蝕泄漏問(wèn)題,延長(cháng)了設備的使用壽命,滿(mǎn)足了電廠(chǎng)長(cháng)周期安全運行的需要。[關(guān)鍵詞]電廠(chǎng);循環(huán)水;腐蝕;水質(zhì)控制;緩蝕阻垢;旁濾[中圖分類(lèi)號] T0085*.412 [文獻標識碼]B [文章編號] 1005 - 829X(2006)08 - 0089 -04中石化天津公司熱電廠(chǎng)有6臺發(fā)電機組,總裝機m2/h，溫差8~10%。凝汽器管材質(zhì)為海軍黃銅容量為200MW ,其中3.4號機為備用。原電廠(chǎng)循環(huán)水HSn70- 1A、HSn70- 1AB和不銹鋼。設計采用軟化系統采用全軟化水做補充水,未投加緩蝕阻垢藥劑進(jìn)水作為補充水,軟化水的水質(zhì)指標見(jiàn)表1。行水質(zhì)穩定處理,且系統未設旁濾設備。這種運行方表1補水水質(zhì)式雖然運行費用相對較低,但也逐步暴露出影響電廠(chǎng)生產(chǎn)穩定和設備安全的隱患和不足,主要表現在銅管電導率/總硬度(以總堿度(以Si0/ so,2/. Cl/ 濁度(us.cnm1)CGeCO,計)/CaCO,計)/(mg+L") (mg:L+) (mgL")(mg.L")腐蝕泄漏情況嚴重,銅管壽命短,檢修費用高,機組真(mg+L*)_ (mg.L)空度無(wú)法保證,汽水水質(zhì)受到影響,機組無(wú)法及時(shí)備602225154:<1用等,隨著(zhù)石化生產(chǎn)裝置運行周期的不斷提高,對電由于電廠(chǎng)循環(huán)水系統直接關(guān)系到發(fā)電機組的運廠(chǎng)的設備安全、長(cháng)周期運行及蒸汽水質(zhì)的依賴(lài)和要求行效率,因此,原電廠(chǎng)循環(huán)水系統采用了全部軟化水也越來(lái)越高,為此中石化天津分公司與熱電廠(chǎng)經(jīng)過(guò)廣作補充水可以有效避免在凝結器銅管結碳酸鈣、碳泛調研、技術(shù)交流和方案討論,確定了電廠(chǎng)循環(huán)水系酸鎂等水垢,確保凝結器的換熱效率,但水質(zhì)的腐蝕統新的運行方案,并在2005年投人運行，經(jīng)過(guò)近1a傾向增加。在中石化天津分公司采用在線(xiàn)腐蝕速率的運行驗證，調整后的運行方案具有良好的效果,不檢測儀對11套循環(huán)水系統開(kāi)展的月度腐蝕速率檢僅腐蝕速率、沉積速率全面達標,銅管內未有水垢沉測中,電廠(chǎng)循環(huán)水系統在線(xiàn)腐蝕速率均在0.15 mm/a積,濃縮倍數也達到了6.0。以上,是其他循環(huán)水系統的8~ 10倍。1原系統問(wèn)題另外，電廠(chǎng)原循環(huán)水系統懸浮物多、濁度高,冷循環(huán)冷卻水系統平均循環(huán)水量16000~24000卻塔在冷卻循環(huán)水過(guò)程中存在“洗滌"空氣效應,將通過(guò)實(shí)際使用證明,灰水分散劑NKC - 920A對于整了系統長(cháng)周期穩定運行,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。個(gè)灰水系統具有非常明顯的阻垢效果,達到了工程建(2)灰水分散劑NKC- 920A是立足于分散為主,設之初預期的分散阻垢目的?；宜稚㎞KC-阻垢為輔而開(kāi)發(fā)的藥劑。實(shí)踐表明藥劑對高濁度水920A在浩良河化肥分公司的成功應用,為公司生產(chǎn)中懸浮顆粒分散性能的好壞，關(guān)系到系統中懸浮物系統長(cháng)周期穩定運行發(fā)揮了重要的作用。投加灰水分沉積量及結垢趨勢的走向。散劑NKC-920A每年費用僅為70萬(wàn)元，而為企業(yè)帶(3)灰水分散劑NKC- 920A是低毒、無(wú)害、環(huán)保來(lái)的綜合經(jīng)濟效益近千萬(wàn)元。的藥劑,具有良好的社會(huì )效益。4結論(1)NKC - 920A灰水分散劑專(zhuān)門(mén)針對高濁、高[作者簡(jiǎn)中國煤化工畢業(yè)于齊齊哈爾輕工溫高硬度的德士古黑灰水特點(diǎn),于1994年7月開(kāi)二司浩良河化肥分公司發(fā)成功,2004年7月應用于浩良河化肥分公司德士fYHC N M H G1384581056.E-mal;zunglibin@126.com。古水煤漿加壓氣化黑灰水系統,至今運行良好,保證[收稿日期] 2006 - 04-28-89-經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2006 - 08 ,26(8)空氣中的污染物大部分截流在循環(huán)水系統中，在風(fēng)旁濾系統已成為循環(huán)水系統的標準配置,此次旁濾沙較大的春秋等季節更為明顯，而電廠(chǎng)循環(huán)水系統量按系統循環(huán)量的4%設計。由于電廠(chǎng)循環(huán)水系統的周邊環(huán)境較差，粉煤灰進(jìn)入循環(huán)水系統使系統濁運 行濃縮倍數計劃達到6.0以上，為避免傳統無(wú)閥度長(cháng)期在30mg/L以上(最高超過(guò)100mg/L),由于過(guò)濾器存在的水耗大、故障率高、占地面積大等因.電廠(chǎng)循環(huán)水系統未設旁濾處理設備，只能在生產(chǎn)條素,影響限制循環(huán)水系統高水平運行方案的實(shí)現,在件允許的情況下進(jìn)行清池或加大排污降低系統中的電廠(chǎng)循環(huán)水系統旁濾設備選用了過(guò)濾精度為55μm懸浮物含量,這種方式不僅使水質(zhì)波動(dòng)大,無(wú)法完全的盤(pán)式過(guò)濾器,處理量800t/h的盤(pán)式過(guò)濾器占地避免硅垢的發(fā)生,系統水耗也大。粉煤灰屬細小的沉面積不到50m,反洗耗水量只有過(guò)濾水量的1%左積物,會(huì )在流速不高的銅管內壁沉積下來(lái)，即使膠球右,且設備全自動(dòng)運行,PLC調節性控制,可根據壓清洗投用正常,其清洗效果也很難保證。當系統中的力和時(shí)間設定反洗條件。投入運行后采用激光衍射粉煤灰與滋生的細菌形成不致密的綜合沉積物,就儀分析，過(guò)濾前90%以上的顆粒的粒徑在80μm以在銅管等金屬表面形成屏蔽縫隙，達到縫隙腐蝕要下,而過(guò)濾后90%以上的顆粒的粒徑則在40 μm以求的條件,形成典型的沉積物垢下腐蝕,而這是造成下,對于此粒徑的懸浮物由于粒徑較小,其沉淀性能銅管短期腐蝕泄漏的主要因素。較差,在水中不易沉積,配合高效的分散劑,系統殘由于循環(huán)水系統存在的以上問(wèn)題，造成電廠(chǎng)6*余的小懸浮物對于銅管的危害已不大，運行1a后機運行4a即全部更換銅管,5*機運行5a即全部更實(shí)際抽管檢查無(wú)懸浮物沉積情況。(4)實(shí)施循環(huán)水系換為不銹鋼管。2* 機曾因凝汽器真空度下降而進(jìn)行統加藥控制方案,投加水質(zhì)穩定劑,進(jìn)行水質(zhì)穩定控過(guò)機械清洗,清洗出很多污垢,銅管表面結垢情況嚴制,它由銅緩蝕劑、碳鋼緩蝕劑、阻垢分散劑及殺菌重，機組真空度較低,2004年統計凝結水水質(zhì)合格劑組成。使用水質(zhì)穩定劑達到緩蝕控制是基本要求,率僅有89.7%。也比較容易做到，但針對電廠(chǎng)循環(huán)水系統時(shí)特別強2運行方案調對藥劑阻垢分散性能的要求。在確定電廠(chǎng)循環(huán)水在充分調研論證及比較的基礎上,針對循環(huán)水治理目標時(shí)，充分考慮到循環(huán)水運行質(zhì)量對汽機效系統暴露出的問(wèn)題和不足，確定了調整循環(huán)水系統率的影響以及電廠(chǎng)原來(lái)采用全軟化水運行的初衷,水質(zhì)控制方案,完善系統配套工藝設施,實(shí)現高濃縮提出要通過(guò)方案的實(shí)施,不僅要控制腐蝕,還要爭取倍數及低沉積速率運行方式，先后實(shí)施了以下改進(jìn)達到凝結器銅管無(wú)水垢沉積的高質(zhì)量處理目標,為.措施:(1)為降低系統運行水質(zhì)的腐蝕傾向,調整循此選用了GE的AT水處理方案,該方案具有以下特環(huán)水的補水水質(zhì)，在軟化水的基礎上補加部分未脫點(diǎn):AT堿性水處理方案,是一種集腐蝕、污垢和微生鹽的地下水,并計劃在循環(huán)水系統加酸設施到位后，物控制于一體的綜合水處理技術(shù)，使用低劑量的正進(jìn)一步降低軟化水的使用比例，使用軟化水及地下磷酸鹽和鋅鹽作為緩蝕劑;采用高效專(zhuān)利分散劑水的比例視系統運行濃縮倍數、.pH和沉積速率指標“HPS-1",它的主要成分是磺酸鹽多元共聚物,可確定。(2)設置水質(zhì)自動(dòng)化控制系統。為實(shí)現循環(huán)水系分散各種懸浮固體、鐵銹等,并可防止磷酸鈣、磷酸統的高效、節水運行,系統應實(shí)現高濃縮倍數運行，鋅等物質(zhì)的結垢，即使在循環(huán)水中懸浮物含量較高而在高濃縮倍數運行時(shí)系統實(shí)際上處于“亞穩定”狀的情況下,也能表現出優(yōu)良的分散效果;采用專(zhuān)利的態(tài),如果系統運行水質(zhì)波動(dòng)大,超過(guò)水質(zhì)控制范圍,耐鹵素氧化的唑類(lèi)HRA作為銅緩蝕劑，避免傳統將會(huì )直接影響處理結果。由于電廠(chǎng)循環(huán)水系統分屬的TTA、BTA在氧化性殺菌劑投加時(shí)的分解問(wèn)題,汽機、化學(xué)兩個(gè)車(chē)間管理，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的運行控制崗對凝汽器銅管達到更好的防腐蝕效果;適合于高濃位,導致原濃縮倍數及運行水質(zhì)波動(dòng)非常大。在循環(huán)縮倍率運行,運行濃縮倍數達到了6.0 以上。水系統實(shí)施了以電導率、0RP.pH等簡(jiǎn)單實(shí)用的在3運行效果.線(xiàn)監測儀表和計量泵、控制器為基礎的循環(huán)水自動(dòng)為盡快降低電廠(chǎng)循環(huán)水系統的腐蝕速率，實(shí)現加藥補水調整控制系統,通過(guò)每周進(jìn)行化驗標定,成系中國煤化工統運行方案的調整功實(shí)現了循環(huán)水系統的穩定運行。(3)循環(huán)水系統增和MHCN M H G在旁濾設備等配套加旁濾設備，使電廠(chǎng)循環(huán)水系統具備主動(dòng)處理控制工藝政備木到位刖,200年4月一-6 月先進(jìn)行了加手段,主要用于控制系統中易沉積的懸浮物的含量。藥水質(zhì)穩定控制，從2005年8月開(kāi)始旁濾設備正式- 90-工業(yè)水處理2006 - 08 ,26(8)趙俊仁,等:電廠(chǎng)循環(huán)水系統水處理方式調整及其效果分析投人運行，整體方案全面實(shí)施,2006年又針對高濃酸調整pH。在2005年5月17日-10月8日,循縮倍數(6.0以上)運行時(shí)堿度偏高的情況,進(jìn)行了加環(huán)水系統運行水質(zhì)出現了顯著(zhù)變化,結果見(jiàn)表2。主表2電廠(chǎng)循環(huán)水系統運行水質(zhì)項目標準05-17 05-24 06-01 06-07 06-21 06-28 07-05 07-12 07-19 08-17 08-25 09-06 09-13 09-26 10-08濃縮倍數4~73.23.14.24.14.23.549.5.13.35.67.865.55.25.9pH8.5~9.5 8.82 9.00 9.19.10 9.24 9.17 931 9.39 9.25 9.46 9.53 9.48 9.42 9.38 9.46電導率(25 C)/<5000 1290 1148 1600 1565 1696 1386 2164 2288 1787 3286 3750 3280 2810 2650 3005(uS.cm')總堿度/(mg:L)20 430 410594 516 568 44700 750 620 1200 1440 1180 1000 920 1010總硬度/(mg:L)<1.0 12.0 12.0 12.0 11.0 12.0 17.4 39.0 24.0 47.0 39.0 50.0 ) 22.0 22.0 29.0鈣硬度/(mg.L1)<0.53.57.010.0 27.0 15.0 32.0 29.015.015.0 20.C氧根/(mg:L)<10030312726253030)4628383840031330365正磷/(mg:L4)4-76.33.9,.7.0有機磷/(mgL*) 2.5-3.5 2.1 2.2 2.6 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 1.7 5.6 6.03.0 3.3 3.3溶鐵/(mg:L")0.05 0.05 0.05 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02銅離子/(mgL)15.414.3 15.3 26 25 10.2 12.6 7.7 15.11004.03.44.8濁度/FTU<403914Si0,/(mg:L1)<120 48.0 46.8 63.0 62.0 63.2 52.1 74.1 75.9 50.2 83.5 117.0 90.0 82.0 78.0 88.要表現在:(1)系統銅離子、鐵離子明顯降低,方案實(shí)器泄露嚴重,凝結水水質(zhì)超標,直接影響鍋爐給水水施前,循環(huán)水銅離子平均值為38 μg/L鐵離子平均質(zhì)。對電廠(chǎng)循環(huán)水運行方案治理前后的2004年4值為329 μg/L;方案實(shí)施3個(gè)月后,循環(huán)水銅離子.月-9月與2005年4月- 9月)凝結水水質(zhì)超標次平均值< 10 μg/L,最低未檢出;鐵離子平均值小于數進(jìn)行對比。水質(zhì)穩定方案實(shí)施前按Na>50 μg/L,60μg/L,分析結果表明循環(huán)水對設備的腐蝕性大大實(shí)施后按Na>10 μg/L進(jìn)行統計,結果見(jiàn)表3。減弱。(2)系統濁度下降明顯,在系統未進(jìn)行清池處表3凝結水質(zhì)改進(jìn)前后水質(zhì)理的情況下，投用盤(pán)式過(guò)濾器后系統濁度已能達到Na*> 10 Nat+>5020 FTU以下。(3)實(shí)現了高濃縮倍數運行,方案實(shí)施2004年Na*> 50 μg/L次數/次ug/L次ug/L次數/飲數/次后循環(huán)水系統運行濃縮倍數均在5.0以上，平均達月56月7月 9月 2005年4月- 9月到了6.0。5月28日出現Na*4實(shí)施效果1°機6000 μgL持續56 6262在公司每月對各循環(huán)水系統進(jìn)行的統-在線(xiàn)腐2”機148 h的嚴重泄露75蝕速率檢測中，熱電循環(huán)水系統在線(xiàn)碳鋼腐蝕速率6:90由原來(lái)的0.15mm/a以上,降至0.02mm/a以下。日5"機24733019常運行質(zhì)量檢測采用了中石化的統--檢測標準，監6°機29’ 19測換熱器HSN70-1A銅管腐蝕速率0.0021mm/a,合計887:1沉積速率2.27 mem;HSN70- 1AB銅管腐蝕速率方案實(shí)施后凝汽器泄露情況明顯改善,凝結水0.002 9 mm/a,沉積速率3.16 mem;且無(wú)局部腐蝕。換水質(zhì)明顯提高,2005年5月-12月份統計凝結水熱管換熱器掛片腐蝕速率檢測:碳鋼(234)腐蝕速率水質(zhì)合格率達99.2%。設備運行狀況分析是令人滿(mǎn)為0.033 mm/a,HSN70-1A腐蝕速率為0.00053 mn/a,意的。HSN70- 1AB腐蝕速率為0.000 87 mm/a,均達到集團通過(guò)以上幾方面分析可以明顯看出,循環(huán)水運公司標準要求。2006年3月- -4 月,分別對5*機更換行方案調整得到了非常好的效果,達到了綜合治理半年多的不銹鋼管和6*機的老銅管進(jìn)行了抽管刨管的指標中國煤化工檢查,5*機不銹鋼管縱剖內壁潔凈,無(wú)腐蝕,6*機老銅5經(jīng)管較上次大修明顯改觀(guān),無(wú)新垢、腐蝕。運1力術(shù)阿正口,懷付↓心/循JM.HCNM H循環(huán)水高濃縮倍循環(huán)水方案實(shí)施之前，由于管材腐蝕致使凝汽數運行 ,并使電廠(chǎng)循環(huán)水的濃縮倍數由原來(lái)的4~5- 91-經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2006 - 08 ,26(8)倍提高到6~7倍,年平均補水量由原來(lái)的237 th足了長(cháng)周期安全運行的需要。下降到215t/h,與2005年下半年同期比較節約軟(2)進(jìn)-步提高了循環(huán)水的濃縮倍數,確保了機化水1.9x10t,軟化水按4.7元/t計,半年可節約水組真空度的提高,促進(jìn)了經(jīng)濟技術(shù)指標的提高,經(jīng)濟費89萬(wàn)元以上。效益顯著(zhù)。由于實(shí)施方案的改進(jìn)，在實(shí)現腐蝕速率全面達(3)盤(pán)式過(guò)濾器對反洗水的壓力要求不能滿(mǎn)足,這標的基礎上,保留了原方案有效控制水垢的優(yōu)點(diǎn),使是由于盤(pán)式過(guò)濾器反洗水耗非常低，現場(chǎng)無(wú)再生水源腐蝕速率下降近4倍,同時(shí)實(shí)現了無(wú)水垢的控制目可利用,現場(chǎng)就近采用新鮮水作為盤(pán)式過(guò)濾器的反洗標,抽管檢測凝結器換熱管內無(wú)懸浮物沉積,也無(wú)垢水源,加之現場(chǎng)新鮮水管線(xiàn)處于公司整體供水管網(wǎng)末下腐蝕情況出現，確保汽機真空度提高,2005年汽梢,管網(wǎng)壓力只有0.3MPa,未能達到旁式過(guò)濾器反洗機真空度平均達到95%，比同期提高5%。此外,未水壓力要求,影響了過(guò)濾器的反洗效果,因此,在設計進(jìn)行大范圍的銅管更換工作，大大延長(cháng)了凝汽器銅時(shí)要確保盤(pán)式過(guò)濾器反洗水壓力。管的使用壽命,節約大量更換銅管的費用。(4)對于旁濾量的選擇,在遵循設計規范的基礎2004年6月-12月份汽機真空度平均為9438%,上，應考慮循環(huán)水系統現場(chǎng)環(huán)境及運行水平適當放2005年同期汽機真空度平均為95.21%，平均真空大?，F電廠(chǎng)周邊有灰場(chǎng),春秋風(fēng)沙較大,且由于系統度提高1%，使電廠(chǎng)供電標煤耗下降4g/(kW.h)，高 濃縮倍數運行(6.0),排污量相對較小,此次按照按全年電廠(chǎng)發(fā)電量9.4x 108 kW.h計,全年節約標煤循環(huán)量4%設計旁濾量，部分季節已顯偏小。3121.5t。同時(shí),由于減少了汽機檢修次數和時(shí)間,(5)該系統實(shí)際運行濃縮倍數在2005年達到了保證了電廠(chǎng)安全生產(chǎn)。6.0,但此時(shí)循環(huán)水系統堿度已達到24mmolL,SiO26結論質(zhì)量濃度達90mg/L,如進(jìn)--步提高濃縮倍數,則需(1)改進(jìn)電廠(chǎng)循環(huán)水系統水處理方案,滿(mǎn)足了電要考慮實(shí)施穩定可靠的在線(xiàn)加酸調堿度工藝。廠(chǎng)不斷提高的運行管理需要，有效解決了凝汽器銅[作者簡(jiǎn)介]趙俊仁(1952- ),1992 年畢業(yè)于天津廣播電視大學(xué),工管腐蝕泄漏對電廠(chǎng)生產(chǎn)和設備造成的安全隱患,大程師，中石化天津分公司生產(chǎn)部部長(cháng)，電話(huà):022-大延長(cháng)了設備的使用壽命,減少了停機檢修次數,滿(mǎn)63804640。[收稿日期] 2006 - 04-24.簡(jiǎn)訊.該裝置利用太陽(yáng)能提供動(dòng)力,對水體進(jìn)行光化學(xué)脫色、去太陽(yáng)能變海水為飲用水臭、消毒殺菜、增氧等,促進(jìn)水的流動(dòng),既高效節能、又綠色環(huán)由中科院和河海大學(xué)共同研制的太陽(yáng)能加熱裝置,能夠保,還能與湖泊景觀(guān)巧妙結合相得益彰。該項技術(shù)解決了日作為海水淡化裝置中清潔、無(wú)污染的能源,使海水“變”為飲常維護的能源問(wèn)題,運行成本較低,具有廣閼的應用前景。用水。摘自中國環(huán)境報2006 05-23(7)經(jīng)過(guò)河海大學(xué)和南京玻纖院科技人員的努力和攻關(guān),已生物技術(shù)消除污水處理臭氣經(jīng)研制出高效高溫的集熱器,為海水淡化工業(yè)提供了關(guān)鍵技術(shù)。它可以讓太陽(yáng)光固定的“定日鏡"和轉變電能的“集熱器”加拿大BIOREM技術(shù)有限公司及其在中國總代理一讓海水處于沸騰狀態(tài),蒸餾出其中的淡水,而這樣產(chǎn)出的水北京建工金源環(huán)保發(fā)展有限公司最近共同推出一種生物除可以直接飲用。在這個(gè)淡化過(guò)程中,不耗費任何能源,只是通臭新技術(shù)產(chǎn)品。該新技術(shù)除臭的特別之處是在生物濾池使用過(guò)太陽(yáng)蓄熱,淡化過(guò)程后產(chǎn)生的鹽,- .是排回大海,同時(shí)還可了獲得專(zhuān)利的BIOSORBENS永久性無(wú)機生物濾料。以加工成食用鹽及工業(yè)用鹽。BIOSORBENS濾料由親水性?xún)群撕褪杷酝繉咏M成。親水摘自中國環(huán)境報2006-05-23(7)性?xún)群说脑蠟樘烊坏V石,礦石經(jīng)燒結后形成多孔結構,使得濾料具有非常大的比表面積有利于對污染物的吸附。疏水性巧用太陽(yáng)能治理水污染中國煤化工加入pH中和劑，微生武漢科技學(xué)院研制的“太陽(yáng)能湖水凈化裝置",在湖北省YHCNMHG料使用壽命長(cháng)達10a以武漢市漢口解放公園水城已穩定運行兩年,效果顯著(zhù)。上,不易板結和老化,無(wú)需定期填加營(yíng)養物質(zhì)和日常維護。摘自中國環(huán)境報2006-06-13(7)- -92-.