內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠1#～6#機(jī)組循環(huán)冷卻水運(yùn)行現(xiàn)狀分析

陳 平

(華能集團(tuán)北方聯(lián)合電力達(dá)拉特發(fā)電廠 運(yùn)行部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 014300)

內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠1#～6#機(jī)組循環(huán)冷卻水運(yùn)行現(xiàn)狀分析

陳 平

(華能集團(tuán)北方聯(lián)合電力達(dá)拉特發(fā)電廠 運(yùn)行部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 014300)

為了提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，對(duì)內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠1#～6#機(jī)組循環(huán)冷卻水的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，通過(guò)調(diào)整濃縮倍率并向循環(huán)水中加酸、加藥的辦法，解決了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的結(jié)垢現(xiàn)象；同時(shí)，對(duì)循環(huán)水補(bǔ)水進(jìn)行水質(zhì)全分析，節(jié)約了黃河補(bǔ)充水,降低加藥成本，降低了污染物的排放量，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。

循環(huán)水；濃縮倍率；腐蝕；結(jié)垢；殺菌

發(fā)電廠循環(huán)水處理的優(yōu)劣會(huì)影響系統(tǒng)和凝汽器的清潔程度。若結(jié)垢，則由于生物污泥的影響就會(huì)使凝汽器真空度下降1%，造成機(jī)組發(fā)電煤耗上升1%，這在很大程度上影響了發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。發(fā)電廠中循環(huán)水的用水量占了全廠用水量的75%～80%，因此，節(jié)約使用循環(huán)水在發(fā)電廠中有著極其重要的意義。為了提高傳熱效率,需要將換熱器的管壁做得很薄,并且嚴(yán)格控制污垢的厚度。如果換熱器發(fā)生腐蝕或結(jié)垢,尤其是發(fā)生局部腐蝕,將使換熱系統(tǒng)很快泄漏并導(dǎo)致報(bào)廢,給生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失。為了確保循環(huán)冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行并節(jié)約工業(yè)用水,減少對(duì)環(huán)境的污染,在使用循環(huán)冷卻水時(shí),需選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的水處理方法,避免冷卻水對(duì)水冷設(shè)備及輸水管道造成的腐蝕、結(jié)垢及粘泥等危害。

1 對(duì)達(dá)拉特發(fā)電廠循環(huán)水現(xiàn)狀分析

內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠1#～6#機(jī)組的額定出力為330 MW。凝汽器為雙側(cè)單流程，循環(huán)水量為47 920 m3/h，冷卻水管內(nèi)流速為1.8 m/s；冷水塔為自然通風(fēng)雙曲線設(shè)計(jì)，冷卻塔塔高為105 m，冷卻面積為4 500 m2，蓄水池貯水容積約為12 000 m3。1#機(jī)組凝汽器管材質(zhì)為HSn70-1A黃銅管，2#～4#機(jī)組凝汽器管材質(zhì)為HSn70-1B黃銅管，4臺(tái)機(jī)組凝汽器空抽區(qū)管子均為B30白銅管；循環(huán)水補(bǔ)水水源為黃河水，處理方式為加水質(zhì)穩(wěn)定阻垢劑。

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，機(jī)組冷水塔填料存在較嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，影響了機(jī)組的正常運(yùn)行。

1.1 對(duì)冷水塔填料上所沉積的垢進(jìn)行成分分析

對(duì)4#、5#機(jī)組冷卻塔填料上的沉積物進(jìn)行化學(xué)成分分析，如表1和表2所示。從分析結(jié)果可以看出，4#、5#機(jī)組冷卻塔填料垢樣的主要成分為CaCO3，由此可以斷定1#～6#循環(huán)水冷卻塔填料都存在結(jié)垢現(xiàn)象。

表1 4#機(jī)組冷卻塔填料垢樣分析結(jié)果

表2 5#機(jī)組冷卻塔填料垢樣分析結(jié)果

1.2 對(duì)循環(huán)水補(bǔ)水進(jìn)行水質(zhì)全分析

1#～6#機(jī)組循環(huán)冷卻水補(bǔ)水都為經(jīng)過(guò)混凝澄清處理的黃河水。通過(guò)對(duì)黃河水的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，可以看出黃河水的水質(zhì)受季節(jié)性影響較大，如表3所示。

表3 蒙達(dá)電廠水質(zhì)分析結(jié)果

從水質(zhì)分析結(jié)果來(lái)看，第二次試驗(yàn)水樣的溶解固形物、懸浮物、電導(dǎo)率、pH、Cl-、全硅、總磷、CODCr等指標(biāo)均較第一次試驗(yàn)水樣高，這主要是受季節(jié)性影響所致。但堿度、Ca2+等指標(biāo)變化不大，這就需要嚴(yán)格控制循環(huán)冷卻水的加藥量，根據(jù)季節(jié)水質(zhì)抽查情況對(duì)循環(huán)水進(jìn)行必要的殺菌滅藻處理。

2 循環(huán)水處理措施探討

為了解決循環(huán)水的結(jié)垢問(wèn)題，內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠對(duì)1#～6#機(jī)組循環(huán)水進(jìn)行濃縮倍率試驗(yàn)、阻垢劑性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)、殺菌劑性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)，從而確定循環(huán)水最優(yōu)控制濃縮倍率和循環(huán)水控制指標(biāo)，解決循環(huán)水系統(tǒng)的嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象。

2.1 對(duì)阻垢劑進(jìn)行理化性能檢測(cè)

對(duì)MD-311K阻垢緩蝕劑進(jìn)行了理化性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，MD-311K阻垢緩蝕劑符合標(biāo)準(zhǔn)中B類產(chǎn)品的指標(biāo)要求。

表4 MD-311K阻垢緩蝕劑理化性能檢測(cè)結(jié)果

對(duì)天津正達(dá)阻垢緩蝕劑進(jìn)行了理化性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5所示。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，天津正達(dá)阻垢緩蝕劑符合標(biāo)準(zhǔn)中B類產(chǎn)品的指標(biāo)要求。

根據(jù)表4和表5的檢測(cè)結(jié)果可以看出，依據(jù)DL/T806-2002《火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水用阻垢緩蝕劑》，由內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠提供的MD-311K阻垢緩蝕劑和天津正達(dá)阻垢緩蝕劑的各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)中B類產(chǎn)品的指標(biāo)要求，可繼續(xù)使用。

表5 天津正達(dá)阻垢緩蝕劑理化性能檢測(cè)結(jié)果

2.2 殺菌實(shí)驗(yàn)

2.2.1 動(dòng)態(tài)殺菌試驗(yàn)

在動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)期間，對(duì)循環(huán)水的細(xì)菌總數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表6所示。由測(cè)定結(jié)果可知，循環(huán)水加入150 mg/L異噻唑啉酮，2 h后細(xì)菌總數(shù)由5.8×105個(gè)/mL減少到1.7×105個(gè)/mL，9 h后的殺菌效果最明顯，低至1.30×103個(gè)/mL。加藥后的第4天，細(xì)菌總數(shù)仍維持在較低水平。

在動(dòng)態(tài)殺菌試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)，向循環(huán)水中添加了粘泥剝離劑，測(cè)定加藥前后的電導(dǎo)率及濁度變化，結(jié)果如表7所示。試驗(yàn)結(jié)果顯示，循環(huán)水中加入120 mg/L粘泥剝離劑后，電導(dǎo)率變化不大，濁度明顯上升，水質(zhì)變渾濁，說(shuō)明粘泥剝離劑效果明顯。

表6 細(xì)菌總數(shù)測(cè)定結(jié)果 個(gè)/mL

表7 循環(huán)水加粘泥剝離劑試驗(yàn)

注：7月19日8:10向循環(huán)水中加入120 mg/L粘泥剝離劑

2.2.2 靜態(tài)殺菌試驗(yàn)

采用動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)中濃縮倍率為2.4倍的循環(huán)水作為靜態(tài)殺菌試驗(yàn)水樣，向該水樣中加入150 mg/L異噻唑啉酮，測(cè)定加藥前后細(xì)菌總數(shù)的變化情況，其結(jié)果如表8所示。

表8 細(xì)菌總數(shù)測(cè)定結(jié)果 個(gè)/mL

由靜態(tài)殺菌試驗(yàn)的結(jié)果可知，試驗(yàn)循環(huán)水中加入150 mg/L異噻唑啉酮，4 h后細(xì)菌總數(shù)由加藥前的3.5×104個(gè)/mL減少到380個(gè)/mL，1 d后細(xì)菌總數(shù)為4.2×103個(gè)/mL。加藥后第2 d至第7 d，細(xì)菌總數(shù)一直保持在4.0×104～9.0×104個(gè)/mL范圍。加藥后第8 d為1.26×105個(gè)/mL，出現(xiàn)上升趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，當(dāng)循環(huán)水中加入150 mg/L異噻唑啉酮，殺菌效果至少可維持一周。

2.3 循環(huán)水處理措施

提高循環(huán)水的濃縮倍率，不僅可以降低補(bǔ)充水的用量，節(jié)約水資源，還可以降低排污水量，減少對(duì)環(huán)境的污染和廢水的處理量。此外，提高濃縮倍率還可以節(jié)約水處理藥劑的消耗量，從而降低冷卻水處理的成本。但是，過(guò)多的提高濃縮倍率，也會(huì)產(chǎn)生不良影響：

1)使循環(huán)水的硬度、堿度、濁度等升高，使水的結(jié)垢傾向性增大，從而使控制結(jié)垢的難度增大；

2)使循環(huán)水中腐蝕性離子和腐蝕性物質(zhì)含量增大，增強(qiáng)水的腐蝕性，從而使控制腐蝕的難度增加；

3)使藥劑在冷卻水系統(tǒng)內(nèi)停留時(shí)間增長(zhǎng)而水解。

因此，循環(huán)水的濃縮倍率也并不是越高越好，必須要把循環(huán)水的濃縮倍率控制在一個(gè)有效的范圍內(nèi)。

2.3.1 調(diào)節(jié)濃縮倍率

1#～4#機(jī)組循環(huán)冷卻水僅采用投加阻垢劑處理，濃縮倍率較低，大約為2倍左右。5#、6#機(jī)采用加硫酸的方法調(diào)節(jié)循環(huán)水，使其全堿度在6.4 mmol/L以下，并且向循環(huán)水中加入天津正達(dá)阻垢緩蝕劑，維持循環(huán)水中的有機(jī)磷含量在3.5～4.0 mg/L，濃縮倍率控制在6倍以下，可以保證循環(huán)水不發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。

將1#～4#機(jī)組循環(huán)冷卻水指標(biāo)控制作如下調(diào)整：1#～4#機(jī)濃縮倍率2.2～2.4，全堿度7.4～7.8，有機(jī)磷(以磷酸根計(jì))2.2～2.6。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和電廠循環(huán)水系統(tǒng)的實(shí)際情況，再加硫酸和天津正達(dá)阻垢緩蝕劑，5#、6#機(jī)組循環(huán)水水質(zhì)控制指標(biāo)：若濃縮倍率為3.0～4.0，全堿度為6.0～7.0，有機(jī)磷為(以磷酸根計(jì))2.5～3.5；若濃縮倍率為4.0～5.0，全堿度為5.0～6.4，有機(jī)磷為(以磷酸根計(jì))3.5～4.0，可以保證循環(huán)水不發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。

2.3.2 循環(huán)水加藥處理

1)1#～4#機(jī)組循環(huán)水中所加藥劑為服務(wù)公司制藥廠生產(chǎn)的MD311K循環(huán)水阻垢劑，1#、2#機(jī)組用泵連續(xù)加入，3#、4#機(jī)組采用將容藥箱放入循環(huán)泵房前池連續(xù)自流的加藥方式。殺菌劑投加時(shí)間是4～10月份，具體投加方式：先用BL62粘泥剝離劑清理凝汽器銅管內(nèi)的粘泥，循環(huán)水內(nèi)的加藥量為100 mg/L，然后用80～120 mg/L異塞唑啉酮?dú)⒕?，?個(gè)月調(diào)換一次，每周用沖擊式加藥一次，藥量按化驗(yàn)的COD、細(xì)菌總數(shù)、外觀青苔量確定加藥量。一般情況下，循環(huán)水塔加藥后24～48 h不排污。

2)5#、6#機(jī)組循環(huán)水加采用加入天津正達(dá)阻垢緩蝕劑和硫酸的復(fù)合處理方式，用加藥泵連續(xù)加入。殺菌劑投加時(shí)間是4～10月份，具體投加方式：先用BL62粘泥剝離劑清理凝汽器銅管內(nèi)的粘泥，循環(huán)水內(nèi)的加藥量為100 mg/L；然后用80～120 mg/L異塞唑啉酮?dú)⒕?個(gè)月調(diào)換一次，每周用沖擊式加藥一次，藥量按化驗(yàn)的COD、細(xì)菌總數(shù)、外觀青苔量確定加藥量。一般情況下，循環(huán)水塔加藥后24～48 h不排污。

3)1#～6#機(jī)組采用沖擊式加藥方式向循環(huán)水中加入150 mg/L異噻唑啉酮，殺菌效果非常明顯，可以維持循環(huán)水細(xì)菌總數(shù)不超標(biāo)的時(shí)間為4 d。

4)循環(huán)水加入120 mg/L粘泥剝劑，粘泥剝離效果明顯。循環(huán)水濁度在加藥后2.5 h達(dá)到最大值并趨于穩(wěn)定。因此，建議在加入粘泥剝離劑2.5 h后開始加大排污，以提高藥效和排污效率。

3 結(jié) 語(yǔ)

為落實(shí)國(guó)家及集團(tuán)公司關(guān)于節(jié)能降耗減排的號(hào)召，內(nèi)蒙古達(dá)拉特發(fā)電廠對(duì)5#、6#機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)施了電子—化學(xué)協(xié)合處理替代原化學(xué)處理的節(jié)能減排示范項(xiàng)目，所收到的成效如下：

1)循環(huán)水濃縮倍率有所提高，有效地減少了補(bǔ)水及排水量，收到良好的節(jié)能降耗效果；

2)通過(guò)向循環(huán)水中加硫酸調(diào)節(jié)堿度和加入天津正達(dá)阻垢緩蝕劑，基本可以杜絕循環(huán)水結(jié)垢現(xiàn)象，減少了凝汽器定期化學(xué)清洗次數(shù)，減少了檢修費(fèi)用以及結(jié)垢、粘泥等致使凝汽器導(dǎo)熱能力降低而造成的機(jī)組效率下降的損失；

3)對(duì)殺菌劑投加量及種類進(jìn)行調(diào)整，將循環(huán)水中的微生物控制在合格范圍內(nèi)。

該項(xiàng)目實(shí)施后，改善了5#、6#機(jī)組凝汽器的運(yùn)行工況，延長(zhǎng)了凝汽器酸洗后的清潔狀態(tài)，維持了高真空和較低汽耗；同時(shí)，降低了水處理的藥品消耗，減少了補(bǔ)充水的用量，減少了排污水量和總磷排放，降低了運(yùn)行成本,減少了環(huán)境污染。

[1]李傳統(tǒng)，衛(wèi)榮章.火電廠循環(huán)冷卻水應(yīng)用中水的試驗(yàn)研究[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)：工程技術(shù)版，2007,7(3)：30-33.

[2]許東升.600 MW機(jī)組低真空原因分析與治理[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016,12(4)：329-331.

[3]趙 健，黃啟亭，張漢青，等.優(yōu)化整流機(jī)組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行的研究及分析[J].科技信息，2012(22)：353.

[4]張時(shí)芳.循環(huán)冷卻水處理技術(shù)探討[J].山西電力技術(shù)，1997，17(3)：59-60.

[5]姜 琳，酈和生，王 崇.高硬度濃縮倍數(shù)循環(huán)水處理技術(shù)研究及應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2008，15(1)：8-10.

(責(zé)任編輯 張 凱 校對(duì) 佟金鍇)

Circulating Cooling Water Running Status Quo Analysis of 1#～6#Units in DaLaTe Power Station

CHEN Ping

(Operation Department,DaLaTe Power Station,North United Power Co.,Ltd.,
China Huaneng Group,Erdos 014300,Inner Mongolia)

The scaling of the Units 1#～6#circulating cooling water systems in Inner Mongolia DaLaTe Power Station were solved through adjusting the concentration ratio and adding acid and dosing into the circulating water on the basis of the circulating cooling water operation situation analysis so as to improve the heat transfer efficiency of the circulating cooling water systems.At the same time,it could be achieved that included saving the Yellow River water supplement,reducing dosing cost,decreasing emissions of pollutants and conserving energy consumption based on the overall analysis of the circulating cooling make-up water quality.

Circulating water; Concentration ratio; Corrosion; Scale; Sterilization

2016-12-12

陳 平(1981-)，女，遼寧朝陽(yáng)人，工程師。

10.13888/j.cnki.jsie(ns).2017.01.006

TQ085

A

1673-1603(2017)01-0026-05