电厂循环水系统水处理方式调整及其效果分析

＜５ ０００ １ ２９０ １ １４８ １ ６００ １ ５６５ １ ６９６ １ ３８６ ２ １６４ ２ ２８８ １ ７８７ ３ ２８６ ３ ７５０ ３ ２８０ ２ ８１０ ２ ６５０ ３ ００５
＜２０ ４３０ ４１０ ５９４ ５１６ ５６８ ４４８ ７００ ７５０ ６２０ １ ２００ １ ４４０ １ １８０ １ ０００ ９２０ １ ０１０
散剂 ＮＫＣ－ ９２０Ａ 每年费用仅为 ７０ 万元， 而为企业带
（ ３） 灰水分散剂 ＮＫＣ － ９２０Ａ 是低毒、无害、环保
来的综合经济效益近千万元。
的药剂， 具有良好的社会效益。
４ 结论
（ １） ＮＫＣ － ９２０Ａ 灰 水 分 散 剂 专 门 针 对 高 浊 、高 温、高硬度的德士古黑灰水特点， 于 １９９４ 年 ７ 月开 发成功， ２００４ 年 ７ 月应用于浩良河化肥分公司德士 古水煤浆加压气化黑灰水系统， 至今运行良好， 保证
浓缩倍数
ｐＨ 电导率（ ２５ ℃） ／
（ μＳ·ｃｍ－１） 总碱度 ／（ ｍｇ·Ｌ－１） 总硬度 ／（ ｍｇ·Ｌ－１） 钙硬度 ／（ ｍｇ·Ｌ－１） 氯根 ／ （ ｍｇ·Ｌ－１） 正磷 ／ （ ｍｇ·Ｌ－１） 有机磷 ／（ ｍｇ·Ｌ－１） 溶铁 ／ （ ｍｇ·Ｌ－１） 铜离子 ／（ ｍｇ·Ｌ－１）
浊度 ／ＦＴＵ ＳｉＯ２ ／ （ ｍｇ·Ｌ－１）
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经验交流
工业水处理 ２００６ － ０８， ２６（ ８）
空气中的污染物大部分截流在循环水系统中， 在风 沙较大的春秋等季节更为明显， 而电厂循环水系统 的周边环境较差， 粉煤灰进入循环水系统使系统浊 度长期在 ３０ ｍｇ ／Ｌ 以上（ 最高超过 １００ ｍｇ ／Ｌ） ， 由于 电厂循环水系统未设旁滤处理设备， 只能在生产条 件允许的情况下进行清池或加大排污降低系统中的 悬浮物含量， 这种方式不仅使水质波动大， 无法完全 避免硅垢的发生， 系统水耗也大。粉煤灰属细小的沉 积物， 会在流速不高的铜管内壁沉积下来， 即使胶球 清洗投用正常， 其清洗效果也很难保证。当系统中的 粉煤灰与滋生的细菌形成不致密的综合沉积物， 就 在铜管等金属表面形成屏蔽缝隙， 达到缝隙腐蚀要 求的条件， 形成典型的沉积物垢下腐蚀， 而这是造成 铜管短期腐蚀泄漏的主要因素。
容量为 ２００ ＭＷ， 其中 ３、４ 号机为备用。原电厂循环水 ＨＳｎ７０ － １Ａ、ＨＳｎ７０ － １ＡＢ 和不锈钢。设计采用软化
系统采用全软化水做补充水， 未投加缓蚀阻垢药剂进 水作为补充水， 软化水的水质指标见表 １。
行水质稳定处理， 且系统未设旁滤设备。这种运行方 式虽然运行费用相对较低， 但也逐步暴露出影响电厂 生产稳定和设备安全的隐患和不足， 主要表现在铜管 腐蚀泄漏情况严重， 铜管寿命短， 检修费用高， 机组真 空度无法保证， 汽水水质受到影响， 机组无法及时备
［ 关键词］ 电厂； 循环水； 腐蚀； 水质控制； 缓蚀阻垢； 旁滤 ［ 中图分类号］ ＴＱ０８５＋．４１２ ［ 文献标识码］ Ｂ ［ 文章编号］ １００５ － ８２９Ｘ（ ２００６） ０８ － ００８９ － ０４
中石化天津公司热电厂有 ６ 台发电机组， 总装机 ｍ３ ／ｈ， 温 差 ８ ～１０ ℃。 凝 汽 器 管 材 质 为 海 军 黄 铜
另外， 电厂原循环水系统悬浮物多、浊度高 ， 冷 却塔在冷却循环水过程中存在“洗涤”空气效应， 将
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通过实际使用证明， 灰水分散剂 ＮＫＣ － ９２０Ａ 对于整 了系统长周期稳定运行， 经济效益显著。
个灰水系统具有非常明显的阻垢效果， 达到了工程建
表 ２ 电厂循环水系统运行水质
标准 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 ４ ～７ ３．２ ３．１ ４．２ ４．１ ４．２ ３．５ ４．９ ５．１ ３．３ ５．６ ７．８ ６ ５．５ ５．２ ５．９ ８．５ ￣ ９．５ ８．８２ ９．００ ９．１５ ９．１０ ９．２４ ９．１７ ９．３１ ９．３９ ９．２５ ９．４６ ９．５３ ９．４８ ９．４２ ９．３８ ９．４６
（ ２） 灰水分散剂 ＮＫＣ－ ９２０Ａ 是立足于分散为主，
设 之 初 预 期 的 分 散 阻 垢 目 的 。 灰 水 分 散 剂 ＮＫＣ － 阻垢为辅而开发的药剂。实践表明药剂对高浊度水
９２０Ａ 在浩良河化肥分公司的成功应用， 为公司生产 中悬浮颗粒分散性能的好坏， 关系到系统中悬浮物
系统长周期稳定运行发挥了重要的作用。投加灰水分 沉积量及结垢趋势的走向。
［ 作者简介］ 臧立彬（ １９７２— ） ， 工程师， １９９４ 年毕业于齐齐哈尔轻工 学院， 黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司 生产部部长， 电话： ０４５４－ ８１９７２００， １３８４５８２１０５６， Ｅ－ｍａｉｌ： ｚａｎｇｌｉｂｉｎ＠１２６．ｃｏｍ。
［ 收稿日期］ ２００６ － ０４ － ２８
在充分调研、论证及比较的基础上， 针对循环水 系统暴露出的问题和不足， 确定了调整循环水系统 水质控制方案， 完善系统配套工艺设施， 实现高浓缩 倍数及低沉积速率运行方式， 先后实施了以下改进 措施： （ １） 为降低系统运行水质的腐蚀倾向， 调整循 环水的补水水质， 在软化水的基础上补加部分未脱 盐的地下水， 并计划在循环水系统加酸设施到位后， 进一步降低软化水的使用比例， 使用软化水及地下 水的比例视系统运行浓缩倍数、ｐＨ 和沉积速率指标 确定。（ ２） 设置水质自动化控制系统。为实现循环水系 统的高效、节水运行， 系统应实现高浓缩倍数运行， 而在高浓缩倍数运行时系统实际上处于“亚稳定”状 态， 如果系统运行水质波动大， 超过水质控制范围， 将会直接影响处理结果。由于电厂循环水系统分属 汽机、化学两个车间管理， 没有专门的运行控制岗 位， 导致原浓缩倍数及运行水质波动非常大。在循环 水系统实施了以电导率、ＯＲＰ、ｐＨ 等简单实 用 的 在 线监测仪表和计量泵、控制器为基础的循环水自动 加药补水调整控制系统， 通过每周进行化验标定， 成 功实现了循环水系统的稳定运行。（ ３） 循环水系统增 加旁滤设备， 使电厂循环水系统具备主动处理控制 手段， 主要用于控制系统中易沉积的悬浮物的含量。
旁滤系统已成为循环水系统的标准配置， 此次旁滤 量按系统循环量的 ４％设计。由于电厂循环水系统 运行浓缩倍数计划达到 ６．０ 以上， 为避免传统无阀 过滤器存在的水耗大、故障率高、占地面积大等因 素， 影响限制循环水系统高水平运行方案的实现， 在 电厂循环水系统旁滤设备选用了过滤精度为 ５５ μｍ 的盘式过滤器， 处理量 ８００ ｔ ／ｈ 的盘式过滤器占地 面积不到 ５０ ｍ２， 反洗耗水量只有过滤水量的 １％左 右， 且设备全自动运行， ＰＬＣ 调节性控制， 可根据压 力和时间设定反洗条件。投入运行后采用激光衍射 仪分析， 过滤前 ９０％以上的颗粒的粒径在 ８０ μｍ 以 下， 而过滤后 ９０％以上的颗粒的粒径则在 ４０ μｍ 以 下， 对于此粒径的悬浮物由于粒径较小， 其沉淀性能 较差， 在水中不易沉积， 配合高效的分散剂， 系统残 余的小悬浮物对于铜管的危害已不大， 运行 １ ａ 后 实际抽管检查无悬浮物沉积情况。（ ４） 实施循环水系 统加药控制方案， 投加水质稳定剂， 进行水质稳定控 制， 它由铜缓蚀剂、碳钢缓蚀剂、阻垢分散剂及杀菌 剂组成。使用水质稳定剂达到缓蚀控制是基本要求， 也比较容易做到， 但针对电厂循环水系统时特别强 调对药剂阻垢分散性能的要求。在确定电厂循环水 治理目标时， 充分考虑到循环水运行质量对汽机效 率的影响以及电厂原来采用全软化水运行的初衷， 提出要通过方案的实施， 不仅要控制腐蚀， 还要争取 达到凝结器铜管无水垢沉积的高质量处理目标， 为 此选用了 ＧＥ 的 ＡＴ 水处理方案， 该方案具有以下特 点： ＡＴ 碱性水处理方案， 是一种集腐蚀、污垢和微生 物控制于一体的综合水处理技术， 使用低剂量的正 磷酸盐和锌盐作为缓蚀剂； 采用高效专利分散剂 “ＨＰＳ － １”， 它的主要成分是磺酸盐多元共聚物， 可 分散各种悬浮固体、铁锈等， 并可防止磷酸钙、磷酸 锌等物质的结垢， 即使在循环水中悬浮物含量较高 的情况下， 也能表现出优良的分散效果； 采用专利的 耐卤素氧化的唑类 ＨＲＡ 作为铜缓蚀剂， 避免传统 的 ＴＴＡ、ＢＴＡ 在 氧 化 性 杀 菌 剂 投 加 时 的 分 解 问 题 ， 对凝汽器铜管达到更好的防腐蚀效果； 适合于高浓 缩倍率运行， 运行浓缩倍数达到了 ６．０ 以上。 ３ 运行效果
５
＜１
用等， 随着石化生产装置运行周期的不断提高， 对电 厂的设备安全、长周期运行及蒸汽水质的依赖和要求 也越来越高， 为此中石化天津分公司与热电厂经过广 泛调研、技术交流和方案讨论， 确定了电厂循环水系 统新的运行方案， 并在 ２００５ 年投入运行， 经过近 １ ａ 的运行验证， 调整后的运行方案具有良好的效果， 不 仅腐蚀速率、沉积速率全面达标， 铜管内未有水垢沉 积， 浓缩倍数也达到了 ６．０。 １ 原系统问题
Hale Waihona Puke ＜１ ６．０ 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
由于循环水系统存在的以上问题， 造成电厂 ６＃ 机运行 ４ ａ 即全部更换铜管， ５＃ 机运行 ５ ａ 即全部更 换为不锈钢管。２＃ 机曾因凝汽器真空度下降而进行 过机械清洗， 清洗出很多污垢， 铜管表面结垢情况严 重， 机组真空度较低， ２００４ 年统计凝结水水质合格 率仅有 ８９．７％。 ２ 运行方案
第 ２６ 卷第 ８ 期 ２００６ 年 ８ 月
工业水处理 Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．８ Ａｕｇ， ２００６