循環水加酸改善水質工藝
摘 要:汽輪機凝汽器循環冷卻水消耗水量大,采用循環水加酸改善水質工藝,在增大循環水的濃縮倍率(由2.6上升至3.3)的同時,控制加酸后循環水的pH值,電廠新鮮水補水量由200t/h降低到160t/h,阻垢劑的用量也相應減少,經濟效益良好。
關鍵詞:循環水;水質;加酸;濃縮倍率;阻垢
熱力發電廠汽輪機凝汽器的耗水量占發電廠耗水量的相當大一部分,河南處于北方缺水地區,節水任務非常艱巨。因此,減少循環水補水量,提高循環水濃縮倍率是發電廠運行中實現節水的一項重要措施。
1 循環水加酸改善水質原理
在發電廠的凝汽器冷卻系統中形成的水垢,通常是附著在銅管內的碳酸鹽類,在運行過程中,循環水有以下幾種水量損失:蒸發、風吹、泄漏和排污等,為了使循環水保持一定的水量,在運行中應不斷加以補充。
目前存在的主要問題是補水量較大。我廠兩臺機組共75mW,循環水量為1000t/h。按照蒸發量和風吹損失合計為1.5%計算,補充水量應為150t/h,但是為了維持循環水總堿度不超標,濃縮倍率控制在1.5%～2.0%之間,新鮮水的補水量一般都在220t/h左右。
解決上述問題的方法有兩種:一是采用水質凈化的方法,即采用循環水系統增加旁濾設施;二是采用水質調整處理方法。在電力行業等用水量較大場所一般采用后一種方法,即采用循環水加酸改善水質的方法。近年來,我廠廣泛地使用了人工合成的磷酸和聚羧酸等有機化合物,目前所用的阻垢劑品名為ＢＣ605。由于處于中原地區,地下水的堿度較高[1],未加酸之前,循環水的濃縮倍率控制在1.5～2.5之間,在此種場合若僅采用阻垢劑進行處理,則存在排污率太大、補充水量和藥劑消耗量過多等問題。因此可采用加酸改善水質和阻垢劑處理相結合的方法。另外,為更好地防止凝汽器銅管腐蝕,在系統運行前,可對凝汽器銅管進行預膜。此外,與循環水加酸裝置同時投用的還有監視凝汽器銅管腐蝕情況的監測換熱器和腐蝕監測掛片。通過對監測換熱器鋼管和監測掛片的檢查,定期對凝汽器銅管和管道設備的腐蝕情況進行評價。
2 循環水加酸改善水質工藝
為了提高循環水濃縮倍率,降低循環水系統用水量,熱電站循環水系統增上了加酸系統。通過加酸調pH值,水處理藥劑采用Zh442。由加酸系統調整循環水的pH值在規定范圍內運行,可以將循環水的濃縮倍率提高至2.0～4.0,有效地降低循環水系統用水量。
2.1 系統流程
濃度為93%的硫酸由槽車卸至硫酸罐中。加酸控制器將測定的循環水pH值(三路信號,1#機、2#機循環回水信號pH1、pH2及循環水泵出水信號pH3、pH1、pH2的平均值參與控制、pH3起報警作用,當其與pH1、pH2的偏差超過1.5時,發出報警信號)與設定值進行比較后,通過計量泵控制加入循環水系統的硫酸量,調節循環水的pH值。
2.2 設備規格
加酸系統主要由卸酸設施、加酸控制器、加酸泵、相關管線及水射器、事故洗眼淋浴器等附屬設施組成。主要設備規格如下:
加酸計量泵:型號:07063ss;輸送介質:濃度為93%的硫酸;揚程:65m液柱;流量:63L/H;密封要求:
聚四氟乙烯;電機功率:0.1KW;允許汽蝕余量:5.76m液柱;數量:2臺;生產廠家:普羅名特,德國。
加酸控制器:型號:DAC-7000,顯示方式:8位綠色LED數碼顯示,5只紅色LED指示;輸入信號:3組直流4～20mＡ模擬信號(pH1、pH2、pH3);開關量輸出:3組(LO,hIGh,ALARm);模擬輸 出:1組直流4～20mA,250Ω;數量:1臺;生產廠家:尚永公司,臺灣。
裝卸酸設施:型號:CSFG-25;容積:25m3;規格:Φ2524×5450mm×12mm;數量:1套。
提升式水射器(不銹鋼):流量:3.8m3/h;揚程:3m。
2.3 水質監測控制指標
在正常處理時,循環水中總鐵測定值應不大于0.5mg/l,分析頻率2次/周;循環水中(硫酸根+氯離子)含量應不大于1500mg/l。當濃縮倍數小于2時,一般不會形成水垢,而當濃縮倍數接近或大于3時,即出現形成碳酸鈣水垢的傾向。
3 加酸設施投入運行后的經濟性分析
循環水加酸系統自2004年2月投入正常運行,循環水水質指標見表1。
從表1可以看出,循環水的濃縮倍率為2.6,新鮮水補水量仍然較高,經過對循環水系統進行徹底檢查,發現系統中存在有兩處循環水流失:①2#汽輪機射水抽汽器射水池補水采用循環水,由于射水池的溢流,有一部分循環水直接排放掉,造成一部分循環水流失。②鍋爐除灰渣系統沖灰水泵前的沖灰水池補水也采用循環水補水,造成一部分循環水流失。
為此,我們將以上兩處循環水補水改為其他來水,運行一周后,循環水濃縮倍率上升到3.3左右。目前,循環水系統新鮮水補水量由原來的200t/h左右降低到目前的160t/h左右,新鮮水補水量和加藥量都明顯下降。與加酸設施投運前相比,投運后,平均每月新鮮水補水量下降71520t,水價按照1.0元/t計算,每月可節約7萬余元。目前使用的阻垢劑平均每月用量減少3.25t,阻垢劑按1.5萬元/t計算,每月減少阻垢劑用量可創效益4.8萬元。
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