火电厂循环水处理方式的应用与研究

　　摘 要：本文以330MW燃煤机组为例,结合内蒙古京科发电有限公司的水质特点，就火力发电厂中水量大,难处理的循环水的节能潜力进行了具体的分析,并对所实施的节能具体措施进行了论证。深层次剖析了水质变化对设备的影响，多角度全方位考虑合理确定了水处理的方式，为今后确保水资源的合理利用，为企业的节能降耗奠定了坚实的基础.

　　关键词：循环冷却水,腐蚀,结垢,节能

　　火力发电厂的循环冷却水系统,具有耗水量大,处理比较困难的特点,正由于其耗水量大,就必然要涉及到对水资源如何充分利用和水如何处理两大技术问题,这是一对相互矛盾的问题,因为要想少耗水,实现更大程度上的循环使用,必将导致很高的浓缩倍率,而为避免高浓缩水造成的含盐量大,可能引起设备系统结垢的问题,就必然要增大水的处理费用,所以,循环水的节能必须以用相对较少的费用实现最大限度地节约水资源为出发点,尤其是作为自治区节水型企业，合理利用水资源,是我们面临的一个十分重要的课题.

　　1、循环冷却水存在的问题

　　冷却水在循环使用过程中，水在冷却塔内和空气充分接触，使水中的溶解氧得到补充，所以循环水中溶解氧总是饱和的，水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因，这是冷却水循环使用后易带来的问题之一。

　　水在冷却塔中蒸发，使循环水中含盐量逐渐增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸盐在传热面上结垢析出的倾向增加，这是问题第二。

　　冷却水和空气接触，吸收了空气中大量的灰尘、泥砂、微生物有机孢子，使系统的污泥增加。冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养份都有利于细菌和藻类的生长，从而使系统粘泥增加，在换热器内沉积下来。造成了粘泥的危害，这是水循环使用后易带来的问题之三。

　　冷却水的循环使用对换热器带来的腐蚀、结垢和粘泥竟是要比使用直流水严重一些或严重得多。因此，循环冷却水如果不加以处理，则以上问题的发生将使换热设备的水流阻力加大，水泵的电耗增加，传热效率降低，并使生产工艺条件处于不正常状况。我们现场，为了提高传热效率的需要，换热器的管壁很薄，并且严格控制污垢的厚度，换热器一旦发生腐蚀或结垢，尤其是局部腐蚀的发生，将使换热器很快泄漏并导致报废，给生产带来巨大的损失。因此，循环冷却水系统必须综合考虑解决腐蚀、结垢和粘泥(微生物)三个问题。

　　2、腐蚀原理的分析

　　2.1、水质标准与解析

　　国家机械行业标准JB/T247-94和JB/T8055-95对于冷热水机组冷却水和补充水水质要求，作了明确规定：

　　2.1.1、pH值过低，水的酸性程度增加，腐蚀加重。PH值过高，水垢成分的溶解变小，使水垢析出变得容易。

　　2.1.2、电导率高的水腐蚀速度增大，造成腐蚀和结垢产生的因素也较高。

　　2.1.3、氯化物离子是造成腐蚀性提高的重要因素之一。

　　2.1.4、硫酸根离子是增大水腐蚀作用的重要因素。

　　2.1.5、酸消耗量值大有抵制作用，但是，同时也容易引起水垢危害。

　　2.1.6、总硬度指钙硬度与镁硬度。这些硬度成分是水垢危害的主要因素，但是适当的硬度存在可以缓和腐蚀性。

　　2.1.7、进入冷却水，冷水和温水系统的铁是造成沉淀、污染或水垢危害的原因，也是二次腐蚀的原因。

　　2.1.8、硫化物在pH值低时分解出游离子的硫化氢，对铜、钢、铁等金属材料引起强烈的腐蚀作用，有时出现孔洞的危害。

　　2.1.9、铵根离子，铵对铜有强烈的腐蚀作用。

　　2.1.10、当二氧化硅的量超过溶解度时，就有可能析出，成为水垢。

　　2.2、非标准水质的水对水循环系统的危害及水处理的必要

　　结垢、生物污染，腐蚀的水循环系统中的三大主要危害

　　2.2.1、水垢：水在循环过程中由于水分蒸发，热分解，二氧化碳气体吹失等因素，不稳定溶解盐的平衡遭到破坏，使部分离子在水中呈结晶析出，附在管壁结成水垢。

　　2.2.2、生物污泥：水中的细菌霉，藻类等微生物体与灰尘，泥沙混合在一起，形成泥状污浊物。

　　2.2.3、腐蚀：水中存在的解氧及其它腐蚀性离子与管壁金属发生化学反应，形成腐蚀。

　　这三者主要危害具体表现以下三个方面：

　　2.2.3.1降低了传热效率，大量浪费能源。

　　2.2.3.2污垢的积聚导致局部腐蚀，该种腐蚀的速度为正常腐蚀速度的4～5倍，会使设备在短期内穿孔而损坏。

　　2.2.3.3污垢在管内沉积，降低了水流通的截面积，增大了水流的阻力，增加了设备运行费用。

　　所以，对系统中的水循环进行水处理十分必要。冷却水的化学处理是用加入化学药品的方法来防止循环冷却水系统腐蚀、结垢和粘泥等问题的产生。常用的处理药剂有缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂等。

　　3、结论

　　为了有效防止冷却水系统结垢,就应使循环水中结垢性物质的浓度有所控制,其方法有二,一是增大循环水的排污量和补给水量,防止其过高浓缩,这要增大水耗,浪费更多的水资源,二是用化学加药的方法除去水中的结垢性物质,

　　当机组投入运行开始,为最大限度地节约水资源,降低水耗,经常维持循环水的浓缩倍率在5左右,即低于此倍率时,不进行排污操作,达到或高于5倍的浓缩倍率,即进行排污换水.此种方法,我们是根据理论值估算并经工业试验确定的,因水质不同,对结垢性物质的析出的浓度是有影响的。所以,工业试验过程是必须的此措施经多年运行,不但十分成功,而且愈来愈成熟,工业运行过程证明,它除了确实优质,高效地达到了防止冷却水系统结垢的目的更重要的是由于它达到了5倍的高浓缩倍率,使它又的确是一种高效节能的方法. 冷却水的化学处理是用加入化学药品的方法来防止循环冷却水系统腐蚀、结垢和粘泥等问题的产生。常用的处理药剂有缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂等。

　　火力发电厂水耗大,挖掘节水的潜力大有可为,循环水的循环使用,化学取样水,化学中各水及锅炉排污水的再利用等,都需要我们去论证和开发,因此,为了保证水资源不因我们的不合理利用而枯竭,我们将不断地探索水资源多次利用和降低各项水耗的新途径,向着更科学,更高效的利用的方向迈进.

　　参考文献

　　[1]、《中华人民共和国电力行业标准超临界火力发电机组水汽质量标准》 中华人民共和国发展和改革委员会主编，中国电力出版社

　　[2]、《中华人民共和国电力行业标准化学监督导则》 中华人民共和国发展和改革委员会主编，中国电力出版社

　　[3]、火电厂循环冷却水处理 高秀山，罗奖合，杨东方等，中国电力出版社

　　[4]、《腐蚀与防护手册-腐蚀理论·试验及监测分册》 化学工业部化工机械研究院主编，化学工业出版社出版

　　[5]、电厂化学技术 王淑勤、 赵毅主编，中国电力出版社

　　[6]、DL/T806-2002 火力发电厂循环冷却水用阻垢缓蚀剂 中国电力出版社

《火电厂循环水处理方式的应用与研究》

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