浅谈优化火电厂循环水处理策略精编3篇
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浅谈优化火电厂循环水处理策略1
摘 要:“缺水、水污染”已成为不争的事实,火电厂是用水大户,其中循环水占很大的比例,因此,循环水处理方案的优化,提高循环水浓缩倍率就显得举足轻重。循环水处理的策略稳定水质法、补充水软化、水质调节。控制金属腐蚀;抑制微生物。
关键词:水处理;策略;趋势;比较
中图分类号: 文献标识码:A
循环水运行过程中产生的主要问题是污垢、水垢、腐蚀,微生物粘泥,这些问题如能解决就是成功,如能刷新、提速就是优化。
目前,“环境恶化”“人满”和“资源枯竭”是全世界的三大危机,“水紧缺、水污染”已成为不争的事实,火电厂是用水大户,其中循环水占很大的比例,因此,循环水处理方案的优化,提高循环水浓缩倍率就显得举足轻重。
1 循环水处理的策略
循环水的处理方法较多,目前,主要可分为以下几大类:稳定水质法;补充水软化;水质调节;控制金属腐蚀;抑制微生物。
加稳定剂稳定水质
在循环水中加稳定剂,通过整合反应和表面吸附,有效地抑制或减缓水循环的传热面结垢。目前,一些常用的抑制剂有聚磷酸盐、多元磷酸,磷酸,聚羧酸和复合阻垢剂。
还有就是在在循环水中加酸(通常为硫酸)或通入CO2气体,降低PH值,使重碳酸盐处于稳定状态。原理是:Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2,这里要注意:把握好酸的增加量是很重要的,多了设备腐蚀,少了不见效。PH值如何控制呢?这就看你如何控制CO2的量了,循环水通过冷却塔时,要防止CO2的溢出,因为CO2溢出,CaCO3在塔内结晶把填料堵住就会很麻烦。
补充水软化
这个方法是把碳酸盐除去,以防水垢,常用的方法有:一、离子交换树脂法,这种方法补充水量小的循环水系统适合用;二是石灰软化法,就是投加石灰,使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀。这个法子化钱少, 循环水里含钙多的常用。
还有用离子交换的方法,就是使用弱酸性阳离子交换树脂,让再生率PH接近1,容易和碳酸盐硬度反应,通过系统循环补充水软化。
添加药品,调节水质
向循环水中添加化学药品,调整水质量改变或调节水盐的组成,让水不容易形成水垢。常用的方法是烟气加酸法处理。加酸降低循环水碳酸盐硬度,让循环水低于极限碳酸盐的硬度,从而减缓结垢趋势,达到防垢的目的。目前,加酸法经常和处理水垢复合使用,烟气处理方法是利用炉烟含有二氧化碳酸性物质,加入循环水,能有效地抑制碳酸氢钙的分解反应,循环水的钙盐保持碳酸氢盐状态,防止污染。
控制金属腐蚀
用于腐蚀性介质的腐蚀抑制剂,抑制金属腐蚀的添加剂,不改变性质的腐蚀介质,不需对设备的表面处理。因此,使用缓蚀剂是一种经济效益较高、适应性强的金属防护措施。常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元磷酸、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亚铁等,目前更趋向于使用后面几种有机磷酸盐和低磷缓蚀剂。
也可以用用提高循环水的PH值的方法,使金属表面氧化物保护膜的增长趋势,从而有利于控制设备腐蚀。敞开式循环水系统冷却塔通常采用曝气增加值,当水和空气中的二氧化碳的平衡,水的pH值大约是。提高循环水的PH值,不可避免地也会带来一些问题:如循环水结垢倾向增加,设备腐蚀速率降低,一些腐蚀抑制剂作用会失败。目前,可以通过添加特殊的碱性循环冷却水处理开发的复合缓蚀剂解决,例如:聚磷酸盐-锌盐-磷酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-磷酸盐-三元共聚物、有机多元磷酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等
抑制微生物
循环水系统微生物带来的腐蚀,粘泥和细菌的生长。控制方法是:选择耐蚀材料设备;控制循环水中的氧含量和PH值;控制悬浮物和微生物养分等水质指标;在防腐涂料中加入杀菌剂,抑制微生物的生长;冷却塔进风口加百叶窗;设置侧流过滤设备;补充水混凝预处理。
2 火电厂循环水处理的新趋势
减少循环水的浊度和总溶解固体,减少系统补水量,提高循环水浓缩倍数,降低加工成本,不使用化学品,最终实现无污染―“零排放”。
提高循环水的浓缩,可以减少水的消耗,节约水资源,还可以减少污水,减少对环境的污染,并降低成本的循环水处理。
在电厂,循环水冷却介质的低温,温度只有50摄氏度左右,在实际操作中,盐含量的增加是最多的问题,还有就是滋生细菌,灰尘等,只要循环水排放浓水淡化,污水生化处理和过滤,再放入部分新鲜水作补充水就OK了。
新趋势最主要的一点是:循环水浓水经过脱盐处理后,可以全部脱去硬度,含盐量低于新鲜水,浊度小于新鲜水,处理运行费用低于当地的新鲜水价格。生活污水生化处理和过滤后作为循环水补充水的运行费用也低于当地的新鲜水价格,从而在循环水系统中,按这样的方案处理能为企业取得一定的经济效益,而且随着国家对水资源价格和污水排放的控制,经济效益会越来越显著。
3 新趋势与现策略的比较
反渗透膜技术在火电厂水循环的进一步使用将会是趋势。离子交换法主要用于去除离子化的物质,生化处理出水COD值相对较高,大部分的非离子型有机化合物,污水中的有机物和树脂的反应基团固定离子结合能力是非常大的,这是很难进行再生,严重影响了再生效率和交换容量;此外,树脂抗氯气、氧气、氧化剂氧化性太差,所以不应该被使用。电渗析离子交换膜为介质,用离子选择性分离水溶液中的某些物质。它是在离子交换技术基础上发展起来的新技术,它利用率很低(50%-60%),运行成本很高,因此,不应该用电渗析。反渗透法是近年来发展起来的膜技术,它已广泛应用于除盐污水处理等方面。该方法的实质是在水溶液中带来了巨大压力,溶剂水通过反渗透膜到淡水,和溶质保留成了浓水,这样可实现的目标有两个,一个是从含盐水中取淡水;二是溶解污染物。处理后的水直接重复使用。
结束语
综上所述,节约循环水的用量,可以极大地缓解水资源短缺在中国的矛盾,减少污水排放,可以减少环境污染,确保环境可持续经济发展,促进生态环境的良性循环,对改善居住环境有着重要的意义。
参考文献
[1]高海贵。高浓缩倍率循环水处理技术在火电厂的应用[J].华北电力技术,2003第9期。 [2]王佩璋。反渗透在火电厂循环水处理中的应用[J].华北电力技术,1999第2期。
[3]周静华。发电厂循环水处理对机组效率的影响[J].发电设备,2011,(01).
循环水处理范文2
关键词:循环水;高浓缩倍率;处理技术
随着工农业现代化的飞速发展,人类离不开的水资源越来越受到重视,那么水循环利用已经成为了热点问题。在发电厂中,循环冷却水用水量占据了整个厂用水量的八九成,因此,随着机组容量的增大及水资源的日益短缺,循环水运行浓缩倍率的提高已经受到广大专业人士的密切关注。循环水处理是一门多学科的综合应用技术,它需要不断试验和总结,循环水动态模拟试验工作也需要根据不同参数、不同季节下的水质,具体确定不同参数下的水质标准,从而做到既保证机组安全运行,又最大限度节约水资源的目的。
1.高浓缩倍率处理技术处理循环冷却水
循环冷却水处理所包含的控制环节很多,其中最主要的有对腐蚀、污垢、结垢和微生物的控制。本文的循环水系统没有加任何水处理药剂,水源经过混凝处理后作为循环水系统补水。水源水质在一定程度上受季节变化的影响,导致在机组凝汽器中会出现铜管结垢、腐蚀现象,凝汽器铜管结水垢和粘泥后,换热效果下降,凝汽器真空下降,端差上升,垢的附着特别是粘泥的附着物下易发生局部腐蚀,从而使得机组安全、经济、长周期运行受到严重影响。
循环水系统腐蚀的控制
循环水与金属接触产生电化学腐蚀的基本条件有:(1)金属内部存在不一致的组成,从而导致电位差的产生。(2)电解质可以采用水中溶解盐的方式,实现导电。(3)金属本体就具有导体的作用,因此金属本体可以作为导体,对电子进行传递。
在水中加入的缓蚀剂GSP-528A在设备的表现会有致密的保护膜产生,对电池中的电子转移实现了绝缘,从而达到了抑制腐蚀的目的。
循环水系统垢类、菌类的控制
在水中加入的缓蚀剂GSP-528A其实还具有阻垢的作用,其与水中的金属离子发生络合反应,生成可溶性的络合盐,因此抑制了金属离子的结垢。缓蚀剂GSP-528A具有阻垢作用还表现在其具有吸附与分散作用,通过使结垢物质微粒表面的电荷密度提高,增大了微粒间的排斥力,结晶速度也随之降低,并且使晶体结垢发生畸变,从而使水垢的结成得以防止,使金属传热面保持清洁。
循环水中微生物生长的环境因素有很多,例如:水温、空气、PH值、养分等。针对水温和PH值而言,微生物适合生长在循环冷却水中,塔池常年暴露在室外,能够接受充足的阳光,这些都能够促进微生物繁衍滋生。微生物主要是菌藻类,他们存在能够导致水质的恶化,并且与其他杂质构成粘垢在系统内附着、沉积,因此,导致水流阻力大大增加,使得凝汽器的传热效率大大降低,另外,粘垢不仅对缓蚀剂发挥其防腐蚀功能起到了阻碍作用,并且在一定程度上促进腐蚀的发生。目前,投加杀生剂是最常用的方法。
通过采用氯系氧化性杀菌剂二氧化氯、溴系氧化性杀菌剂SY-511和非氧化性杀菌剂GPS-222交替杀菌的处理方式来对微生物含量进行有效控制,从而使得循环水系统菌藻含量合格得以保证。另外,为了将系统管路、装置内壁附着的粘泥去除掉,在循环水系统中定期投加DQ302粘泥玻璃剂,从而使得粘泥含量被有效控制。
增设自动加酸装置
循环水结垢和腐蚀受循环冷却水PH值的影响,因此要注意PH值的调节,PH值的调节可以通过向循环水中加注浓硫酸来进行,主要是将水中的碳酸盐硬度向非碳酸盐硬度转变,由于硫酸钙具有很大的溶解度,因此其可以防止结垢,对于浓缩倍数的提高有着促进作用,并且能够使阻垢剂的用量得以降低,进而实现了资金的节约。
增设循环水补充软化水装置,降低其离子含量
将脱盐水装置生产的软化水步入到循环水系统中,能够使循环水水质得到进一步的改善,以及循环水系统浓缩倍率得以提高,等到补充软化水完成后,循环水系统离子含量就会下降,从而为循环水系统维持高浓缩倍率提供了良好的条件。
2.采用自动加药监控系统技术
采用自动加药监控系统技术目的是精确控制。系统的水质和药剂浓度,使之始终处于药剂的最佳作用范围内,保障安全生产。自动加药系统具有4个功能:(1)自动在线监测循环水的pH值,根据pH值情况自动控制加酸量。(2)根据设定值,自动控制添加各种药剂。(3)具有友好的输人输出界面便于操作。可查阅水质历史数据。(4)具有数据通讯接口,可实现远方监控操作。自动加药系统具有以下三个优点:(1)水质控制稳定,没有滞后效应,水处理效果好,系统的运行稳定性和可靠性高。(2)实现微量连续均匀加药,最大地发挥药剂功效,节约药剂。(3)简化循环水系统管理,实现无人操作,节省人力,提高水处理装置的管理水平。
实践证明,循环水系统中加入药进行处理,明显能够改善凝汽器铜管的腐蚀结垢,系统中的碳钢和水泥构件腐蚀现象也得到了很好的缓解和消除,循环水系统运行状况也得到了明显的改善。
总而言之,随着国民经济的快速发展,面临当前水资源日益紧张严峻的形势,循环水高浓缩倍率处理问题已经成为了化学工作者的首要任务,这样能够大力节约用水,能够防止高浓缩倍率下的系统运行风险,能够保障凝汽器安全经济运行。
参考文献:
[1] 夏双辉。 电厂循环水处理技术的发展[J]. 全面腐蚀控制, 2006, (06)
循环水处理3
关键词:热电厂;处理工艺;结垢;腐蚀;改进
中图分类号:TM61 文献标识码:A
1 我国热电厂循环水处理工艺的现状
我国热电厂的主要任务是在冬季为居民提供供暖,所以装机容量一般采用或者5MW的机组。目前我国大多数发电厂都采用的是敞开式循环冷却的方法,循环水的补充水源一般都是当地的地下水,处理工艺上采用的是添加水质稳定剂的处理方式。近年来,我国的地下水的水源质量在逐年的恶化,地下水的水层深度也在逐年下降,这样,热电厂的用水遭到了限制。比如,有时水量不够,不能及时供给。或者有的循环水系统中的金属管道长期使用造成了污垢。还有,有的冷凝管受到了不同程度的水的侵蚀。
由于我国主要的供暖区域分布在北方,所以水源也来自北方。通过实验研究发现我国北方的水大部分都是高浓度的盐碱水,这种水在金属管内久留后很容易形成污垢,挂在金属管的内壁上。长时间留存在输水管道中容易造成污垢的产生。而且有的金属管在流动碱水的长期侵蚀下很容易就遭到腐蚀,造成金属管发生破损,发生事故。因此必须要注重循环水处理工艺的选择,水质稳定剂和缓蚀剂是阻止金属管壁形成污垢或者造成破损的最佳选择。在热电厂的日常运作中,我们一定要做好输水管道及设备的防腐防垢工作,采取有效的方法防止循环水造成腐蚀造垢的问题。
2 热电厂循环水处理的工艺
由于我国的水质是高碱性的,所以热电厂循环水处理的工艺要特别考虑防腐防垢的问题。而且,循环水浓缩倍率越高水中的含盐量就越高,这样,循环水水质的腐蚀很可能不断增加,因此,在提高循环水的浓缩倍率的情况下一定要考虑凝汽器的器材抗腐这一方面。目前,我国热电厂主要采用的处理方法有:石灰处理,弱酸处理,膜技术处理和加酸加水质稳定剂处理。具体的热电厂循环水处理的工艺如下:
(1)石灰处理
石灰可以有效地减少水质的硬度,降低水质的酸碱度。所以,有的热电厂在水源中添加石灰,以此来减少金属管在流动碱水的腐蚀和造垢。但是,石灰处理的系统庞大,这样对石灰的质量要求很高,而大量的热电厂并没有严格选择石灰,而且石灰的用量和使用条件更无从进行严格的要求。所以,相比之下,目前的石灰处理并不能很好的完成热电厂的需求。
(2)弱酸处理
酸性的物质本来就能除去水管壁上的污垢,此时采用弱酸是因为热电厂循环水处理的人员认为弱酸能减少对金属管的侵蚀。经试验证明,如果是100%的弱酸也会对输水管道造成腐蚀,只要不是100%的弱酸才可以采用。 但是不完全的弱酸在实际的操作中太难控制,而且给100%的弱酸进行不完全处理也有一定的难度,而且造价和运行的成本很高,相比之下,这种处理方式也不建议目前的热电厂采用。
(3)膜技术处理
膜技术处理就是使水中盐脱去一部分,达到净化水源的目的。近年来,膜技术在工业上的运用得到很大的发展,而且一些热电厂也正在投入使用。但是,膜技术的造价和运行成本太高,相比之下,这种处理方式不利于热电厂的长期发展。
(4)加酸加水质稳定剂处理
加酸加水质稳定剂处理是国内最新的工业应用技术,这种技术也逐渐的在热电厂水循环处理的工艺中脱颖而出。因为热电厂的水源的碱度很高,所以,在热电厂的日常运作中,我们一定要做好输水管道及设备的防腐防垢工作,采取有效的方法防止循环水造成腐蚀造垢的问题。加酸能够防止输水管道壁形成污垢,而且对于已经形成的污垢进行除污。加水质稳定剂能减少水循环处理的难度,提高水质的稳定性。但是,采用此方法要引入一些设备,比如酸度调节系统。
虽然,加酸加水质稳定剂处理需要经过长期的实验验证,但它的确是一个行之有效的处理方法。只要机器的参数运用得当和检测到位,除腐除垢的问题一定会迎刃而解。综合以上分析,相比之下,我认为加酸加水质稳定剂处理是最好的水循环处理方式。
3 现场动态模拟实验分析
为了证明以上分析的有效性,结合我国某家热电厂的循环水系统的工艺系统进行分析,
通过现场模拟得出结论,以此作为今后论证的实践依据。本次试验采用的稳定剂主要由磺酸盐共聚物、磷羧酸、丙烯酸聚合物、不锈钢缓蚀剂复合配制。实验准备了工艺条件和试验用水及器材。对药剂的使用量和操作方法都进行了严格的控制。实验的结果表明在某热电厂的除垢除腐的效果相比之下,现场模拟的试验比较成功。年污垢热阻值和不锈钢腐蚀率均小于国家标准。
随着水资源的紧张和水质的下降,加酸加水质稳定剂处理势在必行。我国的此项技术尚不完善,还有待于进一步研究。通过实验,此项工艺在现场取得了良好的效果,为我国今后热电厂的水循环处理积累了经验。
总结
我国大多数发电厂都采用的是敞开式循环冷却的方法,循环水的补充水源一般都是当地的地下水,处理工艺上采用的是添加水质稳定剂的处理方式。但是,随着水资源的紧张和水质的下降,热电厂的用水不得不受到限制。本文通过理论上的分析和试验上研究,得出加酸加水质稳定剂处理是一项很好的水循环处理方法。本文针对我国目前大多数热电厂循环水处理的方法出现的问题,从热电厂的水质和腐蚀两方面进行分析,通过对循环水处理工艺改进的可行性分析,并经过实验验证,总结出在水中添加酸性溶剂和稳定剂是最好的处理措施。希望能为同类系统提供有效地参考价值。
参考文献