大型火力發電廠循環水處理方案

  杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用.

現在，能源工業開展迅速，火電廠大容量、高參數機組逐漸成為主力機組。眾所周知，火電廠是工業中用水最大用戶之一，因而，建造一個新電廠，優先考慮節水辦法，努力完成對外零排放已勢在必行。而在電廠工業用水中，循環水彌補水占較大份額，這樣，優化選擇循環水處理計劃，進步循環水濃度倍率，具有十分重要的含義。

　　1概略

　　在我國，水質特色呈地域散布，重碳酸鹽類水約占河水的78%，華北地區為高硬水區域，西北地區為極高硬水區域。某電廠坐落較為缺水的華北地區，單機容量為600 MW等級的進口燃煤機組，冷卻水體系規劃選用帶有天然冷卻通風塔的敞開式冷卻體系。循環水補水源于某水庫，水質如表1。

　　由水庫月化驗陳述可知，7～8月水質較好，3～4月水質最差。

　　2常用循環水處理辦法簡述

　　現在，敞開式循環水處理辦法較多，大致可分為堅持水質安穩的阻垢處理、彌補水軟化和循環水質調整三大類。即：

　　水質安穩處理。杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用在循環水中參加水質安穩阻垢劑，經過螯合反響和表面吸附，可有用按捺或減緩循環水在傳熱面的成垢過程。現在，常用的一些阻垢劑有聚磷酸鹽、多元膦酸、磷酸酯、聚羧酸及復合阻垢劑等。

　　彌補水軟化。該法是將循環冷卻體系彌補水中的碳酸鹽硬度(暫硬)除掉，即軟化處理，然后避免循環水體系構成水垢。常用辦法有石灰處理法和離子交流法，其間石灰處理法是將生石灰參加水中生成消石灰，再與水中的碳酸鹽硬度發作反響，生成CaCO3和Mg(OH)2沉積，下降了水中的硬度和堿度，然后進行了軟化；離子交流法是運用弱酸陽離子交流樹脂具有作業交流容量大、再生比耗接近于1以及易于與碳酸鹽硬度發作反響的特性，經過設備體系對循環彌補水進行軟化的。

　　杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用水質調整。所謂水質調整是指向循環水中參加化學藥品，改動或調整水質鹽分組成，使之不易構成水垢。常用辦法有加酸法和爐煙處理法。加酸法是經過向水中參加酸(一般為硫酸)，下降循環水中的碳酸鹽硬度，使其低于極限碳酸鹽硬度，然后減緩了斷垢傾向，到達防垢意圖。現在，加酸法常和阻垢處理復合運用，以添加作用。爐煙處理法是運用爐煙中含有CO2酸性物質，參加循環水中，可有用按捺Ca(HCO3）2的分化反響，使循環水中鈣鹽堅持碳酸氫鹽狀況，避免了斷垢。

　　3計劃論證及技能經濟比較

　　在循環水冷卻體系中，因為蒸騰、風吹、滲漏、排污等丟失，構成水量丟失，需彌補水，以到達水平衡。蒸騰、風吹、滲漏丟失與氣候影響和設備體系構成有關，電廠建成今后，一般是不變的。而排污丟失是隨循環水處理辦法的不同而不同，節水潛力最大。循環水濃縮倍率的凹凸，直接影響著排污率的大小。表2為某電廠2×600 MW夏日額外工況不同濃縮倍率下的水平衡。

　　由此可見，循環水體系選用高濃縮倍率處理辦法運轉，可有用地削減排污丟失，對全廠節水起主導作用。有利于對外完成零排放。據此，供給三個常用的循環水處理計劃，即石灰處理法、阻垢處理法和弱酸離子交流法，以進行比較優選。

　　石灰處理法現在在我國火電廠循環水冷卻體系中運用的有兩大類，一為石灰消化處理體系(山西神頭發電廠)，另一為石灰排渣重復運用體系(山東鄒縣電廠)，此二體系關鍵設備均須進口。榜首種體系因為高純度消石灰國內供貨達不到要求，且體系不安穩，濃縮倍率低，最高僅為2.5倍左右，并伴有后沉積問題。后一種體系須自備煤氣站，投資較大，且該體系對Ca2＋、Mg2＋含量有嚴格要求，Mg2＋含量不宜超越總硬度的20%，而某電廠源水Mg2＋占總硬度的份額遠遠大于此值，達43%左右。故此，石灰處理法不宜選用。

　　3.1技能比較

　　3.1.1濃縮倍率

　　3.1.1.1阻垢安穩處理

　　杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用在循環水冷卻體系中，彌補水碳酸鹽硬度是構成結垢的主要因素。如圖1、2所示，原水碳酸鹽硬度越低，安穩的極限碳酸鹽硬度也較低，但相應的濃縮倍率較高；當原水碳酸鹽硬度越高，安穩的極限碳酸鹽硬度也較高，但相應的濃縮倍率較低。某電廠原水碳酸鹽硬度在2.2～3.5 mmol/L之間，由圖1、2可知，用阻垢劑處理循環水，其極限碳酸鹽硬度大約在5.5～8.5 mmol/L左右，濃縮倍率在2.3～2.5倍之間。

　　現在，因為有機膦具有阻垢和緩蝕功能，其工業應用較為廣泛。常用有機膦藥劑為ATMP、HEDP、DETMP等。運用阻垢劑安穩處理循環水，其濃縮倍率可達較高水平的有“有機膦＋三聚”及“有機膦＋硫酸”等配方。前者是運用有機膦的閾限效應和協同效應，一般選用低劑量(2～3 mg/L)處理，其最高濃縮倍率亦僅在2.5倍左右。“有機膦＋硫酸”復合處理是對水質進行降堿度和阻垢協同處理，濃縮倍率可達3倍。

　　3.1.1.2弱酸離子交流法

　　氫型弱酸陽離子交流樹脂能有用地除掉水中碳酸鹽硬度，適用于水質碳酸鹽硬度2～10 mmol/L，而某電廠水質碳酸鹽硬度為2.2～3.5 mmol/L，硬堿比在1.33左右，系永硬水，pH在8.49～9.23之間，契合弱酸樹脂適用條件。弱酸樹脂對永硬水有較高失效度，作業交流容量較大。原水pH值越大，水中游離CO2量越小，對離子交流反響的按捺作用越小，平衡時樹脂失效度就越大。以漏硬度10%為失效點，均勻出水堿度約在0.2 mmol/L左右，作為循環水補水，濃縮倍率可達4倍及以上。

　　依據全廠水平衡圖可知，除灰、輸煤及主廠房工業用水均源自冷卻塔排污水，以重復運用。這部分必需的用水量約為502.4 t/h，這樣，要想完成對外零排放，冷卻塔最多僅能排放502.4 t/h，排污率為0.38%，濃縮倍率要求在4.04倍以上。當遠期選用干除灰時，必定構成除灰用水大起伏削減，為避免對外排放，必定進一步進步循環水濃縮倍率，由此可見，只要弱酸離子交流法能滿意高濃縮倍率的要求。

　　別的，因為水庫來水量和放水量均不大，枯水期尤甚，并且，該水庫還是另一大型火電廠的冷卻水源，廣義上講，好象是一個面積較大的冷卻水池，屬于半敞開式循環半直流式冷卻體系，該庫水質現已呈濃縮趨勢，如選用阻垢處理，必定構成濃縮倍率逐漸下降的現象。而采取弱酸離子交流法軟化處理，無此擔憂。

　　3.1.2防垢及阻垢作用比較

　　弱酸樹脂軟化法是現在開展較快的一種新式處理辦法，運轉較為老練的有大同二電廠。別的，已設備并逐漸投入運轉的有大同一熱、陽泉二電廠和鄒縣電廠。該法適用于缺水地區，跟著社會的開展，從節省水資源、保護環境來看，此法大有推行出路。杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用

　　弱酸樹脂軟化體系出水硬度以Mg2＋為主，Ca2＋所占份額比進水小得多，而在循環水體系中構成水垢的主要成分為CaCO3，這樣就可以有用地避免生成CaCO3垢。一起，因為除掉彌補水中的懸浮物，削減了成垢晶核，更有利于避免結垢。從大同二電廠運轉情況來看，銅管結垢現象甚微，給電廠安全經濟運轉帶來了有利條件。杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用

　　此外，全廠水平衡中，循環水彌補水有大部分(該廠為77.6%)水量先經過輔機和空調作一次冷卻用水。這樣，如選用阻垢處理，這部分水源就不能處理，跟著運轉時刻的不斷推移，必定構成輔機及空調冷卻體系結垢，導致冷卻功率下降。而如選用弱酸樹脂法，彌補水先進行了軟化處理，輔機及空調冷卻體系結垢問題就不易發作。

　　3.1.3防腐作用比較

　　用水質阻垢劑處理循環水，遍及發作腐蝕現象，如銅管的脫鋅腐蝕。因為處理操控不安穩，結垢和腐蝕替換或一起進行，致使大多數電廠發作經常性微漏，凝結器管安全可靠性大大下降。再加上酸洗凝結器，腐蝕程度進一步加劇。

　　為了進步濃縮倍率，阻垢劑加酸處理廣為應用。在水體中參加硫酸，添加水的腐蝕性。硫酸根和硫酸鹽復原菌發作反響構成硫化氫，下降了pH，一起硫化氫還會導致金屬的電偶腐蝕。冷卻塔為混凝土構筑物，而硫酸根又對混凝土侵蝕性極強，然后構成了冷卻塔及水溝等構筑物的腐蝕。

　　杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用因為有機膦是水生物的養分物，這樣用有機膦處理循環水，必定加強水生物繁衍，而微生物可直接參加腐蝕反響，加劇了腐蝕程度。雖加一些滅菌劑進行滅菌，如加氯處理，但卻添加了極具侵蝕性的氯離子，又會促進腐蝕。

　　選用弱酸樹脂處理循環水補水，防腐作用較為顯著。大同二電廠選用此法后，凝結器銅管運轉十多年相當無缺。因為選用軟化水作循環彌補水，改動了循環水水體結構，微生物繁殖現象幾乎消失，避免了循環水的微生物腐蝕。

　　現在，循環水體系的防腐辦法一般選用向循環水中添加防腐按捺劑進行腐蝕操控，其間鉻酸鹽＋鋅鹽為最常用的一種行之有用的防腐計劃。但是鉻酸鹽是有毒的，可存在于水生物的安排器官中。受環境保護約束，排污水不易向外排放。弱酸樹脂處理循環補水體系，是現在考慮無鉻酸鹽循環水處理的替代計劃。

　　某電廠源水水質為永硬水，選用弱酸樹脂軟化處理后，循環水彌補水總硬度可達1.1 mmol/L以上，然后也避免了極軟水對混凝土的腐蝕。而源水Cl－含量最高為25 mg/L，濃縮倍率即便進步至5倍，Cl－也僅為125 mg/L，未超出150 mg/L限值。

　　3.1.4主動化水平比較

　　杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用現在，循環水選用阻垢處理，大多選用計量泵加藥，無主動操控設備。在美國亞利桑納州電廠曾運用主動加酸設備，加酸處理按循環水水泵出口pH反應信號調理加酸量，但因為循環水體系巨大，流量太大，運用循環水pH值操控加酸量，滯后較大，致使加酸量不能及時調整。

　　選用弱酸樹脂軟化處理循環彌補水，出水安穩，易于操控。離子交流設備體系可完成程控，并有老練的運轉經歷。體系如選用雙流弱酸離子交流器，與單流固定床比較，出力進一步進步，設備臺數和占地面積削減。雙流床系新式的且較為先進的水處理設備，現在投入運轉的不多，陽泉二電廠的雙流床有程控再生辦法，積累了一些經歷，較大同榜首熱電廠手動操作的雙流床前進了一大步。

　　3.1.5國內部分電廠循環水處理工藝及作用比較

　　筆者近期對一些有代表性的電廠循環水處理工藝及作用進行了調研，取得了一些實際情況，如表3所示。

　　由調研成果可知，凡選用阻垢處理工藝的電廠，濃縮倍率最高僅為2.5倍，且凝結器管均不同程度地發作了斷垢腐蝕，有的較為嚴峻。這些電廠雖幾經替換阻垢劑種類，但作用均不盡人意。特別是加酸處理，因為循環水量大，不易調整操控，且加藥不均勻，呈現的問題較多。弱酸樹脂軟化處理可靠性高，濃縮倍數在4倍以上，有時乃至到達了11倍，杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用。而銅管基本無結垢腐蝕現象，給電廠安全經濟運轉帶來了史無前例的好勢頭。現在，一 些大型電廠在循環水處理規劃中選用弱酸樹脂軟化處理的計劃越來越多，如鄒縣電廠三期2×600 MW建造中已選用此法。

　　3.2投資及效益比較

　　杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用選用阻垢劑安穩處理循環水，體系簡略，占地面積小，一次性投資省，約需100萬元。弱酸樹脂軟化處理則占地面積大，投資高，約需1400萬元。運轉維護費用二者比相差不多，雖弱酸樹脂處理投資大，但在節水和保護環境方面，其經濟效益和社會效益比阻垢處理更具優勢。

　　針對某電廠工程，阻垢處理濃縮倍率按2.5倍計，循環水總彌補水量為3 189 t/h，排污量1 142 t/h，排污水除電廠本身重復運用耗費外，尚有640 t/h向外排污。而如選用弱酸處理，濃縮倍率可進步到4倍以上，核算其總補水量不超越2 559 t/h，排污量512 t/h，排污水量既可確保電廠耗費，又可完成對外零排放。弱酸處理自用水率按5%計，耗費約130 t/h左右，這樣，二者比較，弱酸處理可節省水量500 t/h左右，少向外排污640 t/h左右。現在，水費按0.15 元/t計，弱酸處理年可節省45萬元左右。排污費用按0.05 元/t計，弱酸處理可節省32萬元左右。別的，依據現在阻垢處理循環水的運轉經歷，總磷一般操控在2.0 mg/L左右，而GB8978—88二級排放標準規定為1.0 mg/L，這樣，排污水總磷超支，加倍收取排污費用，弱酸處理在排污費用方面可節省64萬元左右。由此可知，從節水和排污兩方面，弱酸處理軟化法就可節省110萬元(在華北大部分地區，水費大約均在1元以上，故節水費用可大起伏添加)，跟著社會的開展，取水及排污費用會越來越高，選用弱酸處理，效益將會更加顯著。

　　4結束語

　　綜上所述，杭州桂冠環保科技有限公司出產的旁濾器，電解水處理器，自清洗過濾器在循環水得到廣泛的運用大型火力發電廠循環水處理計劃選用弱酸樹脂軟化處理，在技能經濟方面具有必定的優越性，可確保電廠安全經濟運轉，節水效益顯著，并可完成對外零排放。