火电厂水力冲灰系统的防垢与除垢技术
火电厂清灰清渣施工方案
火电厂清灰清渣施工方案1. 引言火电厂作为重要的电力供应单位，其设备需要经常进行清洁和维护，以确保正常运行和提高效率。
清灰清渣是火电厂常见的维护工作之一，本文档将介绍火电厂清灰清渣施工方案。
2. 施工目的火电厂在长期运行中，由于燃烧产生的灰尘和燃料残渣的积累，设备表面容易形成灰垢和堆积物，影响设备的正常运行和效率。
同时，清洁设备表面还可以减少火灾的发生概率。
因此，施工的目的是清除设备表面的灰尘和堆积物，保持设备的清洁和正常运行。
3. 施工范围本施工方案涵盖火电厂内各个设备的清灰清渣工作，主要包括锅炉、烟气净化系统、发电机、汽轮机等。
4. 施工步骤4.1 准备工作在进行清灰清渣施工之前，需要做好以下准备工作：•制定详细的施工计划，包括施工时间、施工人员、施工方法等。
•准备所需的清洁工具和设备，如电动扫帚、工业吸尘器、高压水枪等。
•确保施工人员具备相关的安全操作培训和证书。
4.2 清洁工艺根据设备表面的不同材质和污染程度，采取合适的清洁工艺，具体步骤如下：1.使用电动扫帚或工业吸尘器清除设备表面的大颗粒灰尘和堆积物，可多次清扫，直至彻底清除。
2.对于难以清除的顽固污渍和附着物，采用高压水枪进行冲洗，注意冲洗角度和水压的合理控制，避免对设备造成损坏。
3.对于特定设备和敏感部位，例如发电机的绝缘层，应采用温和的清洁剂进行清洗，避免化学物质对设备的腐蚀。
4.清洁完成后，对设备表面进行干燥处理，避免残留水分对设备的腐蚀和故障。
4.3 安全措施在进行清灰清渣施工过程中，需要注意以下安全措施：•施工人员要统一穿戴安全防护装备，如防尘口罩、防滑鞋等。
•使用高压水枪时，注意水压和角度的合理控制，避免对人员造成伤害。
•清洁剂的使用应符合安全标准，避免对人员和设备造成损害。
•施工现场要设置明显的警示标识，并配备专人进行安全监控。
5. 健康与环保清灰清渣施工过程中，需要注重健康与环保，确保施工操作不对人体和环境造成伤害。
水力除灰系统防垢技术的研究
水力除灰系统防垢技术的研究摘要：火力发电厂以燃煤为主，生产过程中产生大量的粉煤灰等尘状污染物，目前多数火力发电厂采用水力湿法除灰系统。
输灰管道结垢问题的存在使电厂每年都要投入大量的人力、物力和巨额的资金来处理。
文章对水力除灰系统防垢技术进行了研究分析，以供参考关键词：电厂；除灰系统；技术；前言：随着我国经济社会的不断发展，人们对电力的需求日益增大，火力发电作为我国电力能源的主要来源，对促进国民经济增长做出了不可磨灭的贡献，然而，火力发电在实现经济效益的同时给环境造成了巨大的破坏，不符合我国可持续发展战略的要求，因此，如何在发展经济的同时有效控制电厂污染已经成为了业内的重要议题，而电厂除灰系统改造便是降低电厂污染的重要手段。
1 火电厂除灰系统存在的问题火电厂由于煤粉中含有钙、镁等矿物质，经炉膛高温燃烧后，形成金属氧化物，当与碱性水接触后，极易形成碳酸盐垢沉积在输灰管道壁上，使流通截面减小，管道阻力增大，影响出力，增加电耗。
结垢的速率与燃用煤种、燃烧状况、除灰方式、冲灰水水质、灰浆流速和灰管材质等因素有关。
据统计，我国95%以上火电厂水力冲灰系统存在结垢现象，特别是电除尘在火电厂的推广应用后，多采取干除尘、湿排灰的运行方式，使结垢现象更为严重。
这在北方缺水地区的电厂，特别是以高硬度、高碱度的地下水，以及为节约用水，把处理后的生活污水、生产废水（包括灰场回水）作冲排灰水的电厂更为严重，导致输灰管道压降增加，输灰泵扬程增加，检修频繁。
不仅增加运行费用，还严重影响了电厂正常安全运行。
虽然对输灰管道的结垢问题的研究已有了很大进展，但仍存在许多问题丞待解决。
⑴大都是研究静态过程，很少从动力学方面研究CaCO3结晶的过程；⑵一般是研究单一因素或几个因素，对影响结垢的多因素及综合研究比较少；⑶大都是采用化学水处理方法，对高pH值、高氧化钙含量的灰水进行化学处理的经济性考虑不多。
2 火电厂水力除灰系统阻垢清垢技术2.1 阻垢方法除灰水系统结垢主要是CaCO3，结垢的过程即CaCO3在系统中设备壁面上结晶的过程。
燃煤电厂水力冲灰系统防垢技术
燃煤电厂水力冲灰系统防垢技术新疆电力2006年第3期总第90期燃煤电厂水力冲灰系统酰垢技术燃煤电厂水力冲灰系统防垢技术宋晖黄种买湖北武汉大学资源与环境科学学院(武汉430072)【文冀】燃煤发电厂水力冲灰系统的结垢是影响水力除灰安全运行的主要因素.本文对火电厂水力冲灰系统结垢及防垢机理进行分析,介幻了国内目前应用的数种冲灰系统防垢技术,分析比较它们的优缺点,并从多种角度对防垢技术的发展趋势做出展望.旨在为火电厂选择合适的水力冲灰系统防垢技术提供借鲞.【关键词】燃煤电厂水力冲灰结垢防垢技术在我国电力系统中,火电占75.6%,火电厂燃煤灰分高达28%左右,灰渣排放以水力除灰为主.由于粉煤灰中游离的CaO在水力除灰系统中不断溶出,各火力发电厂都不同程度地存在灰管结垢问题.根据电力环保要求,目前的电厂普遍推广静电除尘器,采用于收湿排及为适用”八五”电力环保要求40%的电厂实施灰水闭式循环系统后,越发加重灰水的结垢,使有效过流截面加速减少,阻力增大,电耗增加,直接影响冲灰水系统的安全经济运行.因此,水力除灰系统结垢机理和防垢措施研究成为一项具有普遍性和现实性的课题.灰水系统防垢包括冲灰管道和回水管道的防垢.国内外许多研究部门对灰水结垢问题进行了大量的研究,提出了多种防垢措施,如炉烟处理法,加酸调pH法,高频电场法,管材法,投加阻垢剂,三相流防垢法等.本文从冲灰水及回水系统结垢,防垢机理出发,对各种防垢方法进行分析比较,旨在为发电厂选择合适的防垢方法提供参考.1冲灰管道防垢1.1防垢思路根据化学动力学中链式反应的特点,只要中断反应的任一环节,就可以防止灰浆管道结垢.国内外灰水系统阻垢防垢思路主要是以下三种:(1)加速管前CaCO的生成速率,使其成垢于管前,因而结垢所必需的CO”,Ca浓度能在管内保持较低值,从而有效地抑制了管内结垢的发生,如灰管前预处理等.(2)不试图去降低管内的CO一,Ca2浓度,而把力量用在防止或破坏CaC03晶体的生成方面,阻止CaCO晶体自由,正常地生长,如电场,磁场防垢和高频电磁场防垢等.(3)不回避管内结垢,但通过改变管壁材料等一系列措施,降低结垢晶体在壁面上的附着能力,从而使之易与灰水一起流出管外,如管材法等.1.2冲灰管防垢方法冲灰水系统防垢处理方法可分为物理和化学两种方法.物理法是将水通过诸如电场,磁场,高频电磁场等处理,或是改变运行工况或运行设备,使其达到防垢效果.化学法一般是向水中加入一定量的阻垢剂,分散剂或通过加酸或炉烟处理改变pH值等,从而达到除垢防垢效果.1.2.1冲灰管物理防垢技术(1)电场,磁场防垢一般认为磁场,电场防垢的实质是:水受磁场或电场作用,水分子的缔合现象暂时被破解,水分子成为单个的极性分子,它吸附在刚生成的碳酸钙微晶上,形成水分子与碳酸钙微晶的分子团,由于静电作用,碳酸钙难以成晶状有序排列,而是大量带相同静电微晶的松紧集合,形成絮状的聚合体.经过磁(电)场处理过的水分子,不仅能够使析出的碳酸钙微晶不在传热面上粘结成垢,还会向已有的垢层浸润渗透,对水垢产生吸着,束集作用而使其逐渐松散剥脱.磁化防垢的研究和实践已有较长的历史,最早是1945年比利时工程师T?韦梅朗在实验室中发现的,他将磁化水应用于处理锅炉用水,成功地减轻了锅炉结垢并获得专利.国内有学者将其应用于防止冲灰管结垢,试验结果表明:磁化后灰水结垢速度减小,且生成的垢是软垢,易清除.磁(电)场处理投资小,不受水质限制,操作简单,无毒无污染,集防垢,除垢,杀菌,缓蚀等多种功能于一身,是一种很有发展前途的防垢技术.由于水经过磁场,电场产生8.3I/0模件:模拟量模件的直流24伏的负端接至逻辑地汇流排上,逻辑地汇流排接至屏蔽地,再接入总接地汇流排.8.4.现场控制站的保护地应从机柜下方的接地螺钉接至?37?接地分干线,现场控制站的屏蔽地应从接地汇流排接至公共连接板.8.5接地系统的电阻必须进行测试,以保证接地能满足控制系统制造商的要求.新疆电力2006年第3期总第9o期燃煤电r水力冲灰系统磅垢技术的缔合破坏作用改变了水分子的正常存在状态,从热力学角度考察,这是一种不稳定的体系,它趋向于恢复缔合,保持静电中和的稳定状态.因此,磁(电)场处理水的防垢作用是暂时的有条件的;其次,电场,磁场防垢是一种纯物理的处理方法,不能除去水中离子和其它杂质,没有彻底清除结垢成分;此外由于磁化机理的解释不一,缺少理论指导,使用效果差别很大,因此在一定的程度上限制了其研究和应用.(2)高频电磁场防垢高频电磁场水处理技术是在磁化处理法和静电处理法基础上经过近几年研究而发展起来的.它是由电子电路产生高频振荡,在固定的电极间形成一定强度的高频电磁场,水通过电磁场时,在高频电磁场的作用下,水分子运动加强,增加了溶液中活性水分子的数量.由于受极性水分子影响,CaCO,微晶不能正常生长,晶体的堆积状态发生变化,使灰水中【ca’】?【Ca3一】浓度积减小,而碳酸钙的溶解度增加.同时由于极性水分子的影响,改变了晶体表面原来的电荷状态,使晶体的表面电势增加,由于静电作用, 相互排斥,使这些多中心的结晶体相互保持着一定距离,难以聚积生长成粗大粒子,起到了阻垢的作用.另外,当这种被水分子团包围的CaCO,微晶靠近管壁时,由于水分子先接近管壁,而CaCO,微晶被极性水分子包围,距管壁较远.显然,由于引力与距离的平方成反比,CaCO,微晶在管壁上的附着力减弱,因而管壁不易形成垢层.高频电磁场最大优点是没有添加化学药剂,对环境不会造成二次污染,且操作简单,无需专人管理,运行费用低.在电厂除灰系统的高频电磁场试验结果表明:它不仅能防止管道内垢的生成,而且在一段时间之后,原有的老垢也会逐渐疏松,脱落.其不足之处在于,高频电磁场防垢并没有改变灰水的成分,仅仅改变了水分子的缔合形态,结垢物质的结晶条件及晶粒的大小和结构形态.但是新产生的极性水分子除了与硬盐离子及碳酸钙微晶吸附外,水分子自身会再度互相缔合,因此,经过一段时间后,水分子由于恢复了完全缔合,将失去防垢除垢作用.(3)管材法管道的材料及其表面的粗糙度都会影响到垢的沉积和磨损.输灰管采用金属管材,结晶沉积与金属表面的结合强度取决于表面本身的性质和结晶物的性质.金属管材在输送碱性灰水时会产生电化学腐蚀作用,管道上金属原子(M)溶于水后发生氧化还原反应,构成腐蚀电极的阳极: M:M’Be在碱性溶液中,阴极部位直接产生OH一,与M形成M (OH)n沉淀:M+nOH一=M(OH)在输灰管道中,高pH的灰水中存在大量OH一和C03.,与金属管道上电离的金属阳离子形成氢氧化物或碳酸盐微晶核,为灰水中CaCO在管壁上沉淀提供了必要条件——晶核.灰水中CaCO在管壁的晶核上长大,形成与管壁牢固结合的CaCO垢.利用特殊管材,使CaCO沉淀物在管内与管壁不能产生吸附沉淀,或沉淀物与管壁不能紧密相连,形成疏散,非粘着性沉淀物,易于随冲灰水一齐冲走,从而达到防止结垢的目的.陈亚非等人研究了钢管,不锈钢管,铜管和橡胶管对灰水结垢速率的影响,试验结果表明管材对管道的结垢速率会产生显着的影响,在运行15h时,结垢速率以普通钢管最高,达35.75g/(h?m.),不锈钢管次之,为31.38g/(h?m.),而橡胶管的结垢速率明显低于金属管,为3.73g/(h?m),仅为金属材料的10%左右.可见,碳酸钙硬垢在橡胶表面的附着能力较弱.这说明在输灰管道中采用新型钢橡复合管,可起到减轻管道结垢的作用,并且新型钢橡复合管的应用还将有利于钙垢的清洗,减少对金属管道的腐蚀.另据陈慧等人的研究报道,Mc尼龙管材能防止CaCO,在输灰管道中结垢现象,且具有耐腐蚀性和足够的强度.但是管材法受管材及工艺限制,投资费用较高, 如果输灰距离远,灰管较长,则不经济.1.2.2冲灰管化学防垢技术一(1)加酸处理.加酸处理灰水一般可采用添加工业HC1,H.SO或邻近工厂排出的废酸,在治理pH超标的同时也解决了结垢问题.采用酸性水冲洗冲灰水管路系统防垢原理主要是:a)酸可以起到溶垢的作用:CaCO3+2HCI~CaC12+H20+CO2fMg(OH)2+2HCI~MgC12+2H20b)控制pH值,pH值越高,结垢速度越快.有关资料表明,当pH值<8.5时,冲灰水中CO一的浓度相对达到最低,从而使ca和CO,一的离子积小于其溶度积,减少结垢机率,以达到防垢或减少结垢的目的.如果灰水量不大,碱性氧化物含量适中,且废酸易得到时,此法是实用的.据报道_1l国内煤矸石热电厂利用废酸处理灰水,并实现微机自动控制,实践表明该方法具有运行方便,费用低,维护工作量小,连续处理等优点.对于灰水闭路循环系统,由于灰水量大,pH高,加酸成本太大,电厂一般难以接受.同时,加酸处理还存在输灰管道及设备的腐蚀问题.(2)灰管前预处理,高pH闭路循环.将灰浆置于一个机械搅拌池内停留搅拌一定时间,提高煤灰中游离CaO在灰管前的溶出速度和CaCO,的结晶速度,将ca与CO一生成CaCO,的沉淀反应在搅拌池内完成,从搅拌池出来的灰浆则是不结垢或结垢能力很弱的灰浆,这种灰浆用灰浆泵输送时不会在灰管内发生沉淀,从而达到灰管防垢的目的.灰管前预处理中,CaCO结晶基本完成时间与灰的成分(fCaO),冲灰水水质,灰水运行方式(灰水直排,灰水再循环),预结晶池的搅拌方式与强度(空气搅拌或机械搅拌),灰浆浓度等因素有关.一般此过程需15～30min完成.工业试验结果表明让,管前预处理法具有系统简单,投资少,运行费用低,运行可靠,几乎无需维护等优点.该工艺存在的主要问题是:由于预结晶过程需要时间较长,预结晶池体积较大,动力消耗高.此外,用压缩空气搅拌时,布气管气孔常因结垢而堵塞,需频繁地进行处理,所以在很大的程度上限制了此法的工业应用.该工艺由于受占地面积和搅拌方式限制,对于200MW以上的大型电厂,不新疆电力2006年第3期总第9o期燃煤电厂水力冲灰系统荫垢技术宜使用.(3)炉烟处理“炉烟处理”就是利用炉烟中的二氧化碳(COz)或二氧化硫(s0:),使其溶解于水来调节和降低冲灰水的pH值,亦即降低碳酸钙的过饱和度,阻止碳酸钙的沉积和结垢.该方法是将二次除尘的烟气与冲灰水充分混合,由灰浆泵输入管道,”以废治废”,即减缓灰水结垢和降低pH值.炉烟处理分为炉烟CO:法和炉烟SO法.a)炉烟CO处理炉烟CO除垢机理:灰垢的主要成分是碳酸钙,它与烟气中的CO:,水作用,生成溶解度较大的ca(HCO,),其化学反应式如下:CaCO3+CO2+H20SCa(HCO312采用这种方法处理后的灰水pH值能降至9.0以下,冲灰管无明显结垢虽然该工艺对降低灰场排水pH值,改善冲灰管道结垢均能起到积极作用,但在连续运行中,仍存在一些问题,如二次除尘效果不够理想,在运行中存在除尘塔出口管路,罗茨风机有积灰直至堵塞现象;灰水在管前停留时间不足,不能达到冲灰管前CaCO,全部结晶的目的,从而使炉烟处理效果受到一定的影响等.b)炉烟SO:处理对于煤的含硫量较高,烟气中SO:浓度较大的电厂,适合炉烟SO:处理.该方法是利用烟气中低浓度的SO:中和灰水中的OH一,就可防止CaCO,结垢.做到既能防止冲灰管结垢又能使排放灰水的pH值达标,对环境保护具有十分重要的意义,国内外均已采用.主要化学反应式为:SO2+20H一=:S03一+H20炉烟处理法除垢速度快,治理成本低.但该方法存在稳定性差,设备较复杂,维护工作量大,不能达到清除不同厚度垢层的目的等缺点.利用炉烟对除灰系统进行防垢,我国在八十年代研究比较活跃.这主要是因为当时我国火电厂多采用湿式除尘技术稀灰浆输送系统,适于采用这种方法.从目前看来,在大型燃煤电厂中,主要采用干收湿排除灰系统,输送的灰浆浓度也比过去浓些,这一技术不适于该系统的防垢处理.(4)三相流防垢三相流输灰系统主要由除尘净化系统,动力系统,加气系统,管道系统及控制系统等五部分组成.除尘净化系统的主要作用是除去烟气中的尘埃,然后将含有CO:,SO: 的洁净烟气输入加气系统;根据固,液两相流管道输送的流量,压力,浓度,管径及长度等,由加气系统进行加气量和加气压力的控制,将洁净烟气输入管道,与两相流浆体混合,形成三相流防垢,除垢输送系统.该系统同时还具有节能,节水的优点.三相流防垢的机理主要有以下几个方面:a)利用烟气中CO:,SO:酸性气体溶入浆体所产生的防垢作用;b)两相流送气体后,管壁面周围形成一个连续的封闭式水气膜,使管壁粗糙度减小,形成较光滑壁面,结晶的CaCO,沉积物不易在管壁停留,被浆体水流带走;C)相流气后,浆体水流作用增强,可加速浆体中氢氧化钙与重碳酸钙反应,生成的结垢物质吸附在颗粒空隙间及颗粒表面,在紊流作用下,较粗颗粒离开下管壁向上悬浮, 在一定流速下,固体颗粒被浆体带走;d)浆体运行管道内的CO,SO:不易散发,在高压,紊流作用下,与浆体进行充分有效的化学反应,缩短结垢行程.在长期运行工况下,还有一定的除垢作用.目前,该工艺还处于试验研究阶段,国内未见其在工业应用上的报道.2回水管道防垢从理论上说,凡是能在回水进入管道之前使ca浓度和CO,.浓度降低或CaCO,微晶不吸附在管壁上或吸附不牢的方法,都能达到防垢目的.其方法主要有:回水预处理,活性及惰性晶种防垢法,投加高效阻垢剂等.2.1回水的预处理对回水进行预处理的目的是降低成垢组分的过饱和度.由于回水在进管前就已达到所处条件下的最高过饱和状态,如果在管前使水质处理到介质稳定状态,那么进入回水管后,水质的过饱和度就不会象灰管里的灰水那样继续增大.因此,控制管前的处理是比较理想的.该方法是在灰场修建土工设施,使澄清的灰水流过该设施,碳酸钙的沉淀过程自动在此完成.工艺流程为:在灰场的出口,把经过澄清的灰水引入结晶明沟里,结晶明沟的表面上盖满漂珠,沟浅而宽,流速不宜太大,在结晶明沟末端安一口较深的缓冲池.回水到这里时,其上层依旧被漂珠覆盖,而底部却是澄清的.将处理后的回水从底部管道弓l入回水池,再由回水泵抽入回水管.某电厂在闭路循环的测试中,发现灰场的溢流水流经盖满漂珠的明沟以后,ca’浓度明显降低,这是因为漂珠和灰管中的灰粒一样,在回水中也起到了结晶核心的作用.回水接触了漂珠,ca浓度大幅度地降低,说明有CaC0吸附在漂珠上.在灰场,明沟或清水池里的漂珠,由于密度小于水,覆盖在水的表面上,有利于回水处理.它既可作为结晶核心,又可以阻碍空气中CO:的溶入.此外,由于它是玻璃体,不会污染水质.利用漂珠作为结晶核心进行防垢是一种既经济,又方便的方法,但处理的程度难以掌握,在很大意义上仅能达到减低回水系统结垢的目的.2.2活性及惰性晶种防垢法通过引入晶种的方法,增加溶液中晶核数量,增加ca与CO一的碰撞机会,促使CaCO晶体或警惕群的生成.当水中陡然出现大量的ca或CO一时,可增加两种离子的碰撞机会,而频繁的碰撞又使初始阶段CaCO,品种群逐渐长大成为具有一定大小的晶核.这时,形成CaCO,沉淀的能量障碍即被克服,过饱和溶液中的ca及CO,一可自发的沉积到已形成的晶核上,提高结晶速度,降低溶液中CaCO的过饱和度.该防垢法灰水处理流程见图1所示-39?轹疆电九2006年第3想惠第90想循环流化床锅炉风烟系统热控点设计,安装问题的改造建议循环流化床锅炉风,烟系统热控测点设计,安装问题的改造建议胡常胜瞿朋新疆新能监理有限责任公司(乌鲁木齐830026)【文摘】通过对循环流化床锅炉运行特点的介绍及对日前国产循环流化床锅炉风,烟系统热控测点典型布置的作用分析,结合实际运行当中所出现的问题,提出对循环流化床锅炉部分测点进行改造的一点建议.【关键词】循环流化床锅炉测点返抖器取样装置I加入r—————————————]1日”兰一:二二二二二=}一I灰水处理反应器l——+l出水}—一I冲灰水泵II冲灰}}充水LJ一一图1灰水处理流程中试试验表明该技术的主要特点是:除了在灰水反应器启动时需加入少量品种外,运行中不需加药,只定期排出沉淀物;可解决火电厂灰水闭路循环系统全程结垢的问题;灰水处理系统简单,运行简便,处理效果好.但因该方法要求消除冲灰水中的碳酸盐,具体实施难度较大,故中试以后未见推广应用.(3)投加回水阻垢剂在回水进入回水管之前加入阻垢剂,可提高极限碳酸盐硬度.延长CaCO结晶诱导期,或干扰破坏其结晶的正常生长,使晶格发生畸变,不再变成附壁的硬垢.1.目前常用的阻垢剂主要有无机磷酸盐.典型的有三聚磷酸钠,六偏磷酸铁等;有机膦系,典型的有ATMP(氨基甲叉磷酸盐), HEDP(羟基乙叉二膦酸盐)等;低分子量有机聚电解质,如聚丙烯酸,聚马来酸酐等;复合阻垢剂,将以上数种阻垢剂单体进行复合.使单体之间发生协同增效作用猫l.其阻垢效果远比单独使用一种阻垢剂的效果好.不同阻垢剂在不同水质条件下其阻垢机理不同,一般认为是通过吸附,分散,络合反应等不同的物理化学过程改变结垢物质的结晶规律.使结垢成分维持在溶解或悬浮状态下.即相当于提高了结垢物质的溶解度.从而阻止垢的生成.阻垢,分散剂阻垢的作用原理主要有4个方面.即螫和作用,低剂量效应,品格畸变作用和分散作用.一般认为.这几个方面不是彼此孤立.而是有机联系在一起的,在阻垢时都能同时发生作用,只不过可能以某一方面为主而已.回水中影响阻垢效果的主要因素是pH值.当回水0前言煤的循环流化床燃烧,是2O世纪6O年代开始发展起来的新型燃煤技术,由于其燃料适应性广,燃烧效率高,氮氧化物排放低,负荷调节比大以及负荷调节快等优点而越来越得到广泛应用,特别是近1O来为了有效保护环境而pH>10.5.合适的阻垢剂较少,选用时一定要慎重.工业上选用阻垢剂,一定要根据静态阻垢试验和动态阻垢试验结果来确定.如果阻垢剂的品种和剂量选用合适,阻垢效率在90%以上.此工艺经试验研究表明其具有设备简单,操作方便,维护工作量小,防垢效果好等优点,在我国得到广泛的应用.不足之处在于处理成本较高.再者磷酸盐系列的阻垢剂也会给环境带来一定的污染.3结语3.1化学防垢法处理效果好,但由于其药剂费用高.运行管理复杂,且对环保处理设施有腐蚀,及对环境造成二次污染,因此无论是在环保角度上,还是在经济上,厂家都不愿选用化学法.而采用物理防垢,不但无污染,而且运行费用低,管理方便,具有明显的环保和经济优势,因而它已成为人们青睐的方法.但因其阻垢防垢机理尚未建立,在工业上应用尚有一定距离.因此.短期内,我国的灰水系统防垢技术还将以化学防垢为主,随着物理防垢技术研究的发展,未来的灰水防垢技术必将以无污染,运行费用低的物理防垢为主.3.2由于各种防垢技术互有优势.因此具体实施时可能考虑两种或多种防垢方法联合使用.如灰浆系统与冲灰水系统结构程度不一样,可采用不同的防垢方法,并互相兼顾. 从而达到整个系统防垢的目的.如采用降低灰水pH值和加阻垢剂联合使用.大多阻垢剂在pH<10.5条件下,阻垢效果好,因此可利用加(废)酸调节灰水pH值,再加入阻垢剂.充分发挥阻垢剂的阻垢效果.3.3加强灰水系统动力学和热力学的理论研究.深入研究冲灰系统结垢原因.建立能定量表达灰水系统结垢的数学模型.使灰管结垢速率,结垢趋势等得以定量的表示.为研究新型的防垢技术奠定理论基础.3.4加强灰水系统现场运行的监督与管理.积累现场运行资料.借助计算机建立灰水系统结垢,防垢数据库.为研究防垢新途径提供实践资料.40?。
火电厂水力输灰管道的清洗方法
清 洗 世 界
２ ０ ，２ ６ ：８— ０ ０６２ （ ）２ ３
Ｃｅｎｎ ｒ ｌ ｉ ｇ Ｗｏｌ ａ ｄ
火 电厂 水力 输 灰 管 道 的 清洗方 法
王 健 华
（ 汉大 家科 技有 限公 司 ， 武 湖北 武汉 ７０７ ） ３００ 摘 要 ： 绍 火 电厂水 力输 灰 管道 的 四种 方 法 ， 介 即在 线化 学清 洗 、 环 化 学 清洗 、 管 器清 洗、 循 清
作者 简介 ： 王健华 （９４一） 男 ， １６ ， 河南 洛阳市人 ， 经济师 ， 从事工业清洗工作 。
维普资讯
第 ２ 卷 ２
王建华 ． 火电厂水力输灰管道清洗方法
・２ ・ ９
缺点 ：
１ ）施工 周期 长 ， 工 人员 多 ； 施 ２ ）施工 时管 线不 能使 用 。
Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ｈ ｅ ｌｐ ｗ ｒｐ ａ ｔ ｉ ｓ ｈ ｒｉ ｇ ａ ｈ ｐ ｐ ；ｃｅ ｎ ｎ ｅ ｒ ｓ：ｔ ｒ ｅ ｌ ；ｄ ｃ ａｇｎ ｉ ｍａ ｏ ｎ ｓ ｅ ｌａ ｉ ｇ
水 力管 道 输 灰 是 火 电 厂 一 种 主要 的 排 灰 方 法 ， 锅 炉排 出的废渣 通过 灰浆 泵用 输 灰 管道 输 送 到 厂外 的灰 场 中 ， 渣 在 管 道 运 行 时 ， 断 地 沉 淀 形 成 灰 灰 不 垢 ， 灰 管 内壁每 年 结垢 可 达 十几 甚 至 几 十 ｍｎ 当 输 ｌ， 灰垢 达 到一定 厚度 时 ， 响正 常排 灰 ， 重 时输 灰 管 影 严 完全 堵塞 ， 成 灰 渣 无 法 排 出而 影 响 正 常 生 产 。因 造 此 ， 电厂水 力 输 灰 管 道 结 垢 的 清洗 是 电 厂 生 产 的 火
高化水射流清洗。并对它们的原理、 优缺点、－Ｌ － ￣要求、 Ｙ） 工艺流程、 注意事项等展 开了论述。
火电厂除灰系统
除灰系统与环保政策的结合
严格执行环保标准
随着环保政策的日益严格，火电厂需升级改造 除灰系统，确保达标排放。
资源回收利用
将除灰系统产生的飞灰进行资源化利用，如制 作建筑材料、肥料等，实现变废为宝。
降低能耗
优化除灰系统运行方式，降低能耗，减轻对环境的影响。
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火电厂除灰系统
目 录
• 火电厂除灰系统概述 • 火电厂除灰系统的分类 • 火电厂除灰系统的运行原理 • 火电厂除灰系统的维护与优化 • 火电厂除灰系统的未来发展
01
火电厂除灰系统概述
定义与功能
定义
火电厂除灰系统是指火力发电厂中用 于收集、输送和处理灰渣的整套装置。
功能
主要功能是确保灰渣的有效处理和排 放，防止设备堵塞，保障火电厂的安 全、稳定运行。
VS
人工控制
在自动控制系统出现故障时，操作人员根 据实际情况进行手动操作和控制。
04
火电厂除灰系统的维护 与优化
除灰系统的日常维护
定期检查
对除灰系统的各个部件进 行定期检查，确保其正常 运转。
清洁保养
定期对除灰系统进行清洁 保养，以防止灰尘和杂质 的积累。
润滑维护
对除灰系统的关键部位进 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ润滑，以减少磨损和摩 擦。
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环境保护
火电厂除灰系统能够确保 灰渣的合规处理和排放， 减少对环境的污染。
安全生产
有效的除灰系统可以防止 灰渣在设备内积聚，降低 设备故障和事故风险。
提高运行效率
保持除灰系统的良好运行 状态有助于火电厂的稳定 运行，从而提高发电效率。
火电厂灰水处理
中国水处理网火电厂灰水处理发布时间：2011-3-16 10:23:11 中国污水处理工程网火力发电厂的废水按来源可以分为工业废水、冲灰水和生活污水。
冲灰废水主要来自除尘、冲灰、排渣后经浓缩池或灰场澄清的灰水；工业废水常是多种废水的混合物，它主要由转动机械的冷却水、轴封水、输煤栈桥冲洗水、煤场淋水、厂房内各处的清扫冲洗水；生活污水来源于厂内生活污水、雨水等。
冲灰水是火电厂主要污染源之一，是电厂排水中较为严重的污染源，冲灰水中超出标准的主要指标是pH 值、悬浮物、含盐量和氟等，个别电厂还有重金属和砷等。
灰水处理1.1浓缩水力除灰浓缩水力除灰是将原灰水比1：(15—20)降至1：5左右，灰水比例应根据全厂水量平衡及灰场水量平衡综合考虑来确定。
浓缩水力除灰不仅减少厂区水补给量，而且减少了排放量。
1.2干除灰渣干除灰渣是将灰渣在厂区内脱水后，用汽车运至贮灰场。
脱水后的灰渣含水量仅为灰渣量的20%这种工艺不仅节约了用水，又防止灰水对地下水的污染。
在西欧和美国的燃煤电厂大多采用干式气力输灰系统。
在国内，随着大容量机组的发展，一般都装设电除尘设备，相应干式除灰也得到了一定的发展。
1.3灰水闭路循环灰水闭路循环是将贮灰厂中除灰排水回收至厂区，再用于除灰补水，美国、加拿大、前苏联等国的火电厂湿式除灰系统多数采用再循环系统，灰水用作循环冷却水补充水，一方面节约了用水，另一方面减少了灰水的外排，其经济效益和环境效益是十分显著的。
灰水回收系统的主要特点是存在灰水管结垢问题。
对于灰水管结垢，多年来国内许多单位进行了大量试验研究，提出“管前处理了PH值、闭路循环加再生液或阻垢剂”的综合治理措施。
在国内部分发电厂已经使用并取得了较好的效果，但仍有一些不足之处，还需逐步完善。
2.1冲灰水中悬浮物去除冲灰水的悬浮物含量主要与灰场(沉淀池)大小等因素有关。
解决冲灰水中悬浮物超标应重点考虑冲灰废水在沉淀池中有足够的有效停留时间。
如富拉尔基发电总厂采用的灰格串联运行，该方法可有效增加冲灰水在灰场中的停留时间，同时也避免了冲灰水在灰场中的短路现象，对降低外排冲灰水中悬浮物尤为有效。
火力发电厂水力冲灰系统管道结垢
火力发电厂水力冲灰系统管道结垢影响因素试验研究齐连惠(北京钢铁设计研究总院，北京，100053)张家骅陈艳芳曹彩铃卢胜军(武汉水利电力大学，武汉，430072)摘要以试验研究为基础，给出了影响火力发电厂水力冲灰系统管道结垢的各种因素，以正交试验方式判别各因素的影响程度，以单因素试验方式给出了主要影响因素的作用规律，其试验结果可作为冲灰系统结垢行为的数据基础，为冲灰系统结垢预测及防垢、除垢研究提供指导。
关键词水力冲灰结垢判据静态模拟一、引言随着我国电力工业的发展，采用静电除尘器的电厂或机组越来越多，而电除尘器所收干灰又多采用水力除灰方式排向灰场，因此，许多电厂存在着冲灰管道结垢、环境污染、浪费用水等综合性问题。
采用闭路循环可以解决环境污染和浪费用水的问题，但是闭路运行后，由于高Ca2+、高pH灰是反复利用，使得水力冲灰系统的结垢更加严重。
所以，水力冲灰系统能否采用闭路循环，关键在于能否防止灰管和回水管的严重结垢。
用试验方法研究水力冲灰系统结垢的影响因素，明确其作用范围、作用结果及作用规律，可减少水质预测对试验的依赖性，并对防垢研究具有一定的指导意义。
二、试验研究1.试验设计影响结垢的因素很多，其中主要是可溶性碱性物质(fCaO)的含量、颗粒形貌(如粒径)、pH值、溶液的全碱度(ALK)、灰土在冲灰系统中停留时间、水灰比、灰水流速、同离子效应——冲灰水中[Ca2+]、灰水在冲灰系统中的流态等等[1～3]。
择其要点，选择L18(21×37)正交试验表头设计试验，可检出其主要影响因素，据之进行单因素试验，可得到各因素对成垢影响的作用规律。
正交试验最重要的是水平的选择，本文根据电厂实际运行工况，依据灰水水质及运行条件的变化范围，确定水平如表1。
2.试验方法与仪器依表头进行灰水管道正交静态模拟试验，搅拌过程模拟灰水在冲灰管道中的流动，因此，搅拌前灰水样模拟管前灰水，搅拌后灰水样模拟管后灰水，静置过程(取静置时间为8h)模拟在灰场中沉淀澄清过程。
水力冲灰系统结垢的防止
水力冲灰系统结垢的防止
王纯双;闫丽;王宝云
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2000(020)012
【摘要】对双鸭山第一发电有限责任公司冲灰水系统的结垢原理及成分进行了分析,介绍了传统清洗冲灰水系统的方法及弊端.由此提出并实施了采用化学分场制水单元再生时的酸性废液处理冲灰水系统的新工艺.
【总页数】2页(P45-46)
【作者】王纯双;闫丽;王宝云
【作者单位】双鸭山第一发电有限责任公司,黑龙江,双鸭山,155136;双鸭山第一发电有限责任公司,黑龙江,双鸭山,155136;双鸭山第一发电有限责任公司,黑龙江,双鸭山,155136
【正文语种】中文
【中图分类】X773;TQ085+.4
【相关文献】
1.EH涂料防止水力输灰管道结垢的试验研究 [J], 常爱玲;李守信
2.电厂水力排灰系统结垢影响因素的模拟试验 [J], 胡刚华
3.燃煤电厂水力冲灰系统结垢分析 [J], 张琼;李进;王娜
4.火力发电厂水力冲灰系统管道结垢影响因素试验研究 [J], 齐连惠;张家骅
5.水力冲灰系统结垢成因及防垢对策 [J], 陈慧
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成为 CaCO3的结晶核心 。 CaCO3 逐渐沉积在管壁 上 , 从而形成 CaCO3垢层 。 垢层一般呈灰色或灰 白色 , 沿水流方向呈层叠分布 , 且沿水流方向结垢
现象呈递减趋势 。其反应过程如下 :
CaCO3
900℃
CaO
+CO
2
←
CaO +H2O =Ca(OH)2 Ca(OH)2 =Ca2 + +2OH OH- +HCO3- =H2O +CO23Ca2+ +CO23 - =CaCO3 ↑
阻垢剂 、分散剂能与水中的硬度离子形成可 溶的螯合物 , 使相当多的硬离子稳定于水中 , 相当 于增加了微溶盐的溶解度 , 从而减小了生成过饱 和溶液的可能性 。其阻垢的主要机理是 , 从结晶 热力学和动力学角度分析 , 在碳酸盐过饱和灰水 中存在大量小于临界半径的碳酸钙晶体 , 这些小 晶体的活性生长点吸附了阻垢 , 使自身难以继续 生长 , 控制了大于临界半径的晶体的出现 , 灰水中 不会析出结晶 。 另外 , 由于阻垢剂的加入 , 使碳酸 钙晶型发生严重畸变 , 阻垢剂不仅与水中的钙离 子形成稳定的螯合物 , 而且还与碳酸钙晶体界面 上的钙离子发生螯合作用 , 形成的螯合物占据正 常晶体生长的晶格位置 , 使晶体成为歪晶 , 晶体继 续长大 , 螯合物镶嵌在继续生长的晶体之中 。这 种晶体是不稳定的 , 当环境条件改变时 , 晶体易于 破裂 , 晶格发生畸变 。另外 , 还可使用复合配方阻 垢剂 。 复合配方阻垢剂中有些成分在水中电离 , 能吸附在微小晶体表面 , 形成双电层 , 改变颗粒原 来的电荷状态 , 微粒因同电性相斥的作用而稳定 地分散在水中 , 不能形成 CaCO3垢层 。
外 , 达到除垢的目的 。其反应方程式如下 :
CaCO3 +CO2 +H2O =Ca(HCO3)2
该反应是可逆反应 , 也可以看成以下四个反
应的总和 :
CO2 +H2O =H2CO3
H2CO3
=H+
+HCO
3
CaCO3
=C
a2
+
+CO
23
H + +CO23 - =HCO3-
我们知 道 , 当 pH 不大于 4 .3 时 , 水中 只有 CO2 ;pH =8 .3 ～ 8 .4 时 , 98 %以上都是 HCO3- ;pH
水中的碳酸盐 , 使灰管中的碳酸钙的结垢倾向减
小。
由于电厂冲灰水中杂质较多 , 处理的水量很
大 , 因而 , 从经济性上考虑不宜采用离子交换法和
膜分离法 。较多采用石灰预脱碳法 。石灰预脱碳
2002 年第 4 期 张惠灵 , 等 :火电厂水力冲灰系统的防垢与除垢技术
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法是一种成熟的技术 , 但这种方法比较适用于灰 水中游离 CaO 溶出速度较快的场合 。 另外 , 为了 强化 CaO 溶出速度和 CaCO3的结晶过程 , 可在灰 浆池中设置搅拌装置或增大灰浆池的容积 , 延长 管前的结晶条件 。其缺点是劳动条件差 , 操作人 员劳动强度大 , 且设备易发生堵塞和磨损 。 2.2.4 阻垢剂法[ 5, 6]
1 灰水系统管道结垢机理分析
水力冲灰系统结垢的主要原因是 , 在水力冲 灰过程中 , 飞灰中的一些可溶性物质(如氧化钙) 逐渐溶解 , 使冲灰水中某些难溶和微溶的物质达 到一定的浓度后 , 以沉淀物形式析出 , 这些析出的 沉淀物沉积 在管道内壁上 , 不断积 累 , 就形成了 垢 。由于水力冲灰系统的多样性 , 因此结垢的部 位和垢的主要成分也不一样 。 最常见的垢为 CaCO3 , 结垢部位有冲灰管 、冲洗水管和灰水回收系 统。 1 .1 冲灰管道结垢机理
1.2 灰场回水管道结垢机理
灰场回水在循环回用时往往也产生严重的管
道结垢现象 。灰场灰水的 pH 值较高 , 高 pH 值的 灰水在灰场和大气充分接触 , 吸收大气中的 CO2 , 使得灰水中的 CO23 -浓度增加 , 同时灰水中游离的 CaO 继续不断溶解 , 使得灰水中的 Ca2+升高 。 当 [ Ca2+] ·[ CO23-] 的溶度积大于该温度下的溶度积
2.2.2 炉烟处理法
炉烟处理法是用水和烟气的混合物去除管道
结垢的方法 。 它主要针对排灰管的结垢 。其机理
是 , 烟气中 CO 2与灰管中的 CaCO3发生反应 , 生成 溶解度较大的 Ca(HCO3)2 , 从而破坏 CaCO3的结晶 条件 。在水 、气两相流的强烈冲击下 , CO2和水渗 入灰垢的细孔和显微微孔中 , 减弱了 CaCO3晶体 间的晶间键合 , 使疏松的灰垢随灰水一起排出管
时 , 就会产生 CaCO3的结晶体 。结晶体有的沉积
在灰场 , 有的随回水进入回水管道后沉积在灰水
回收管道上 。 其反应过程如下 :
CaO +H2O =Ca(OH)2 Ca(OH)2 =Ca2 + +2OH -
CO2 +H2O =H2CO3 H2CO 3 = + +CO23Ca2+ +CO23 - =CaCO3 ↑
第 25 卷第 4 期 2002 年 12 月
武 汉 科 技 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) J .of Wuhan Uni .of Sci .&Tech .(Natural Science Edition)
Vol .25 , No .4 Dec .2002
火电厂水力冲灰系统的防垢与除垢技术
目前我国火电厂多数采用水力除灰 。这种除 灰系统存在的问题主要有 :①管道结垢严重 。灰 场距离电厂一般较远 , 由于灰水在管道中停留时 间过长 , 结垢物质在排灰管内析出时有足够的时 间 , 故沉淀在管壁上成垢 ;②耗水量大 。 每排放 1t 粉煤灰需 15 ～ 20m3 水 ;③灰 浆 pH 值超标 。 灰管 结垢是目前 困绕电厂 的难题[ 1-4] 。 由于 灰管结 垢 , 从而使很多电厂冲灰系统的闭式循环名存实 亡 , 灰管结垢成为冲灰水能否循环利用的制约因 素 , 所以灰管结垢的问题就成了人们研究的重点 。
灰 , 灰水中的 CaO 溶出是 不可避免的 , 即灰浆中 成垢条 件之一 的阳离 子 Ca2+ 的增 加是必 然的 。
根据其成垢的机理 , 采用一定的防护措施 , 使灰水 中的阴离子 CO23 - , HCO3-的含量降到一定数值以
下 , 是可能的 。 这种方法是通过添加某些药剂(如
石灰乳)或用离子交换法 、膜分离法等方法去除灰
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武汉科技大学学报(自然科学版) 2002 年第 4 期
电磁场法等物理方法 。 从防垢机理上看 , 加酸调 pH 值法 、炉烟处理
法都是通过调整灰水的酸度 , 使其中的碳酸根离 子转化为碳酸氢根离子 , 从而大大提高钙的碳酸 盐溶解度 ;提前结晶法 , 即通过一定的措施或前期 反应 , 将灰浆中含有的碳酸盐在进入灰管前尽量 消耗掉 , 从而使进入灰管的灰浆较少含有或几乎 不含成垢阴离子 ;特种钢塑复合管法 , 是在普通钢 管内壁紧密拉衬特种配方的聚乙烯 , 形成复合材 料 , 这种材质具有疏水特性(Mc 尼龙管法亦为人 工合成的疏水性材料), 这些疏水性的材料使 CaCO3沉淀物在管内与管壁不能产生吸附沉淀 , 或沉 淀物与管壁不能紧密附着 , 即形成疏松的 、非粘着 性的沉淀物 , 这种沉淀物易于随灰水一齐冲走 ;高 频电磁场法和静电场法均是利用磁场或电场的场 效应 , 使 CaCO3晶体发生畸变 , 破坏碳酸钙析出时 的结晶条件 , 使 CaCO3难以在管道上沉积成垢 , 从 而达到防止结垢的目的 。 2 .2 常用除垢防垢的方法 2.2.1 加酸法
CO2在水中的溶解度随温 度的变化较大 , 随温度
的升高 , CO2的溶解度减小 , 因此使用该方法受气 温 、水温和灰水 pH 值的影响 , 运行稳定性较差 。 2.2.3 管前预结晶(冲灰水预脱碳处理)法
由物相分析 可知 , 煤的主要 矿物组成 是碳 、
CaCO3 、硫铁矿和高岭石 。显然 , 采用水力冲灰排
加酸法工艺比较简单 , 是向灰水或灰管中加 入适量的盐酸或硫酸 , 使无机酸与灰垢发生反应 , 生成可溶性的无机盐 , 从而将灰垢去除 。采用加 酸法时一般是加入 HCl , 其化学反应如下 :
CaCO3 +2H + ※Ca2 + +H2O +CO2 ← 加酸措施有一点加酸 、二点加酸及多点加酸 。 从防止灰浆前池及灰管前段腐蚀而言 , 多点加酸 优于一点加酸 , 但多点加酸投资高 , 管理复杂 。 一点加酸一般在灰浆泵入口加酸 , 其操作比 较简单 。但是 , 为了维持整个灰管 内灰浆 pH 值 都处于临界点以下 , 而灰管进口处 pH 值相当低 , 从而导致钢管和混凝土前池壁严重酸腐蚀 , 或者 造成 灰管 出口 除垢 不理 想 。 另 外 , 反 应产 生的 CO2气体在 管顶聚集 , 使管顶与酸液 不能充分接 触 , 造成管顶除垢不彻底而管底腐蚀严重的现象 ; 由于产生大量的 CO2气体 , 为了保持管道的通畅 , 因而必须排气 , 排气时气体携带大量的酸液排出 , 污染排出口附近 的水体和 土壤 , 同时灰浆 在 pH 值较低情况下 , 可溶出物增加 , 使灰场排水水质恶 化 , 影响灰场附近的土壤环境和地下水的水质 。 酸洗灰管 , 由于其时间短 , 因而局部位置(如 弯管 、接头部位)酸洗往往不够彻底 , 酸洗后残留 的不规则垢层往往成 为以后成垢物 质的结晶中 心, 使结垢速率大大加快 , 酸洗间隔时间逐年缩 短 , 从而增加酸洗费用 , 降低管道的使用寿命 。
2 常用的除垢防垢方法
2 .1 概述 国内外学者对灰管结垢进行了大量的研究 。
防垢 、缓垢措施有[ 2-13] :加酸调 pH 值法 、炉烟处 理法 、提前结晶法 、阻垢剂法等化学处理方法 ;有 静电场法 、Mc 尼龙管法 、特种钢塑复合管法 、高频