大型火力发电厂循环水处理方案

  杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用.

现在，能源工业开展迅速，火电厂大容量、高参数机组逐渐成为主力机组。众所周知，火电厂是工业中用水最大用户之一，因而，建造一个新电厂，优先考虑节水办法，努力完成对外零排放已势在必行。而在电厂工业用水中，循环水弥补水占较大份额，这样，优化选择循环水处理计划，进步循环水浓度倍率，具有十分重要的含义。

　　1概略

　　在我国，水质特色呈地域散布，重碳酸盐类水约占河水的78%，华北地区为高硬水区域，西北地区为极高硬水区域。某电厂坐落较为缺水的华北地区，单机容量为600 MW等级的进口燃煤机组，冷却水体系规划选用带有天然冷却通风塔的敞开式冷却体系。循环水补水源于某水库，水质如表1。

　　由水库月化验陈述可知，7～8月水质较好，3～4月水质最差。

　　2常用循环水处理办法简述

　　现在，敞开式循环水处理办法较多，大致可分为坚持水质安稳的阻垢处理、弥补水软化和循环水质调整三大类。即：

　　水质安稳处理。杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用在循环水中参加水质安稳阻垢剂，经过螯合反响和表面吸附，可有用按捺或减缓循环水在传热面的成垢过程。现在，常用的一些阻垢剂有聚磷酸盐、多元膦酸、磷酸酯、聚羧酸及复合阻垢剂等。

　　弥补水软化。该法是将循环冷却体系弥补水中的碳酸盐硬度(暂硬)除掉，即软化处理，然后避免循环水体系构成水垢。常用办法有石灰处理法和离子交流法，其间石灰处理法是将生石灰参加水中生成消石灰，再与水中的碳酸盐硬度发作反响，生成CaCO3和Mg(OH)2沉积，下降了水中的硬度和碱度，然后进行了软化；离子交流法是运用弱酸阳离子交流树脂具有作业交流容量大、再生比耗接近于1以及易于与碳酸盐硬度发作反响的特性，经过设备体系对循环弥补水进行软化的。

　　杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用水质调整。所谓水质调整是指向循环水中参加化学药品，改动或调整水质盐分组成，使之不易构成水垢。常用办法有加酸法和炉烟处理法。加酸法是经过向水中参加酸(一般为硫酸)，下降循环水中的碳酸盐硬度，使其低于极限碳酸盐硬度，然后减缓了断垢倾向，到达防垢意图。现在，加酸法常和阻垢处理复合运用，以添加作用。炉烟处理法是运用炉烟中含有CO2酸性物质，参加循环水中，可有用按捺Ca(HCO3）2的分化反响，使循环水中钙盐坚持碳酸氢盐状况，避免了断垢。

　　3计划论证及技能经济比较

　　在循环水冷却体系中，因为蒸腾、风吹、渗漏、排污等丢失，构成水量丢失，需弥补水，以到达水平衡。蒸腾、风吹、渗漏丢失与气候影响和设备体系构成有关，电厂建成今后，一般是不变的。而排污丢失是随循环水处理办法的不同而不同，节水潜力最大。循环水浓缩倍率的凹凸，直接影响着排污率的大小。表2为某电厂2×600 MW夏日额外工况不同浓缩倍率下的水平衡。

　　由此可见，循环水体系选用高浓缩倍率处理办法运转，可有用地削减排污丢失，对全厂节水起主导作用。有利于对外完成零排放。据此，供给三个常用的循环水处理计划，即石灰处理法、阻垢处理法和弱酸离子交流法，以进行比较优选。

　　石灰处理法现在在我国火电厂循环水冷却体系中运用的有两大类，一为石灰消化处理体系(山西神头发电厂)，另一为石灰排渣重复运用体系(山东邹县电厂)，此二体系关键设备均须进口。榜首种体系因为高纯度消石灰国内供货达不到要求，且体系不安稳，浓缩倍率低，最高仅为2.5倍左右，并伴有后沉积问题。后一种体系须自备煤气站，投资较大，且该体系对Ca2＋、Mg2＋含量有严格要求，Mg2＋含量不宜超越总硬度的20%，而某电厂源水Mg2＋占总硬度的份额远远大于此值，达43%左右。故此，石灰处理法不宜选用。

　　3.1技能比较

　　3.1.1浓缩倍率

　　3.1.1.1阻垢安稳处理

　　杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用在循环水冷却体系中，弥补水碳酸盐硬度是构成结垢的主要因素。如图1、2所示，原水碳酸盐硬度越低，安稳的极限碳酸盐硬度也较低，但相应的浓缩倍率较高；当原水碳酸盐硬度越高，安稳的极限碳酸盐硬度也较高，但相应的浓缩倍率较低。某电厂原水碳酸盐硬度在2.2～3.5 mmol/L之间，由图1、2可知，用阻垢剂处理循环水，其极限碳酸盐硬度大约在5.5～8.5 mmol/L左右，浓缩倍率在2.3～2.5倍之间。

　　现在，因为有机膦具有阻垢和缓蚀功能，其工业应用较为广泛。常用有机膦药剂为ATMP、HEDP、DETMP等。运用阻垢剂安稳处理循环水，其浓缩倍率可达较高水平的有“有机膦＋三聚”及“有机膦＋硫酸”等配方。前者是运用有机膦的阈限效应和协同效应，一般选用低剂量(2～3 mg/L)处理，其最高浓缩倍率亦仅在2.5倍左右。“有机膦＋硫酸”复合处理是对水质进行降碱度和阻垢协同处理，浓缩倍率可达3倍。

　　3.1.1.2弱酸离子交流法

　　氢型弱酸阳离子交流树脂能有用地除掉水中碳酸盐硬度，适用于水质碳酸盐硬度2～10 mmol/L，而某电厂水质碳酸盐硬度为2.2～3.5 mmol/L，硬碱比在1.33左右，系永硬水，pH在8.49～9.23之间，契合弱酸树脂适用条件。弱酸树脂对永硬水有较高失效度，作业交流容量较大。原水pH值越大，水中游离CO2量越小，对离子交流反响的按捺作用越小，平衡时树脂失效度就越大。以漏硬度10%为失效点，均匀出水碱度约在0.2 mmol/L左右，作为循环水补水，浓缩倍率可达4倍及以上。

　　依据全厂水平衡图可知，除灰、输煤及主厂房工业用水均源自冷却塔排污水，以重复运用。这部分必需的用水量约为502.4 t/h，这样，要想完成对外零排放，冷却塔最多仅能排放502.4 t/h，排污率为0.38%，浓缩倍率要求在4.04倍以上。当远期选用干除灰时，必定构成除灰用水大起伏削减，为避免对外排放，必定进一步进步循环水浓缩倍率，由此可见，只要弱酸离子交流法能满意高浓缩倍率的要求。

　　别的，因为水库来水量和放水量均不大，枯水期尤甚，并且，该水库还是另一大型火电厂的冷却水源，广义上讲，好象是一个面积较大的冷却水池，属于半敞开式循环半直流式冷却体系，该库水质现已呈浓缩趋势，如选用阻垢处理，必定构成浓缩倍率逐渐下降的现象。而采取弱酸离子交流法软化处理，无此担忧。

　　3.1.2防垢及阻垢作用比较

　　弱酸树脂软化法是现在开展较快的一种新式处理办法，运转较为老练的有大同二电厂。别的，已设备并逐渐投入运转的有大同一热、阳泉二电厂和邹县电厂。该法适用于缺水地区，跟着社会的开展，从节省水资源、保护环境来看，此法大有推行出路。杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用

　　弱酸树脂软化体系出水硬度以Mg2＋为主，Ca2＋所占份额比进水小得多，而在循环水体系中构成水垢的主要成分为CaCO3，这样就可以有用地避免生成CaCO3垢。一起，因为除掉弥补水中的悬浮物，削减了成垢晶核，更有利于避免结垢。从大同二电厂运转情况来看，铜管结垢现象甚微，给电厂安全经济运转带来了有利条件。杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用

　　此外，全厂水平衡中，循环水弥补水有大部分(该厂为77.6%)水量先经过辅机和空调作一次冷却用水。这样，如选用阻垢处理，这部分水源就不能处理，跟着运转时刻的不断推移，必定构成辅机及空调冷却体系结垢，导致冷却功率下降。而如选用弱酸树脂法，弥补水先进行了软化处理，辅机及空调冷却体系结垢问题就不易发作。

　　3.1.3防腐作用比较

　　用水质阻垢剂处理循环水，遍及发作腐蚀现象，如铜管的脱锌腐蚀。因为处理操控不安稳，结垢和腐蚀替换或一起进行，致使大多数电厂发作经常性微漏，凝结器管安全可靠性大大下降。再加上酸洗凝结器，腐蚀程度进一步加剧。

　　为了进步浓缩倍率，阻垢剂加酸处理广为应用。在水体中参加硫酸，添加水的腐蚀性。硫酸根和硫酸盐复原菌发作反响构成硫化氢，下降了pH，一起硫化氢还会导致金属的电偶腐蚀。冷却塔为混凝土构筑物，而硫酸根又对混凝土侵蚀性极强，然后构成了冷却塔及水沟等构筑物的腐蚀。

　　杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用因为有机膦是水生物的养分物，这样用有机膦处理循环水，必定加强水生物繁衍，而微生物可直接参加腐蚀反响，加剧了腐蚀程度。虽加一些灭菌剂进行灭菌，如加氯处理，但却添加了极具侵蚀性的氯离子，又会促进腐蚀。

　　选用弱酸树脂处理循环水补水，防腐作用较为显着。大同二电厂选用此法后，凝结器铜管运转十多年相当无缺。因为选用软化水作循环弥补水，改动了循环水水体结构，微生物繁殖现象几乎消失，避免了循环水的微生物腐蚀。

　　现在，循环水体系的防腐办法一般选用向循环水中添加防腐按捺剂进行腐蚀操控，其间铬酸盐＋锌盐为最常用的一种行之有用的防腐计划。但是铬酸盐是有毒的，可存在于水生物的安排器官中。受环境保护约束，排污水不易向外排放。弱酸树脂处理循环补水体系，是现在考虑无铬酸盐循环水处理的替代计划。

　　某电厂源水水质为永硬水，选用弱酸树脂软化处理后，循环水弥补水总硬度可达1.1 mmol/L以上，然后也避免了极软水对混凝土的腐蚀。而源水Cl－含量最高为25 mg/L，浓缩倍率即便进步至5倍，Cl－也仅为125 mg/L，未超出150 mg/L限值。

　　3.1.4主动化水平比较

　　杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用现在，循环水选用阻垢处理，大多选用计量泵加药，无主动操控设备。在美国亚利桑纳州电厂曾运用主动加酸设备，加酸处理按循环水水泵出口pH反应信号调理加酸量，但因为循环水体系巨大，流量太大，运用循环水pH值操控加酸量，滞后较大，致使加酸量不能及时调整。

　　选用弱酸树脂软化处理循环弥补水，出水安稳，易于操控。离子交流设备体系可完成程控，并有老练的运转经历。体系如选用双流弱酸离子交流器，与单流固定床比较，出力进一步进步，设备台数和占地面积削减。双流床系新式的且较为先进的水处理设备，现在投入运转的不多，阳泉二电厂的双流床有程控再生办法，积累了一些经历，较大同榜首热电厂手动操作的双流床前进了一大步。

　　3.1.5国内部分电厂循环水处理工艺及作用比较

　　笔者近期对一些有代表性的电厂循环水处理工艺及作用进行了调研，取得了一些实际情况，如表3所示。

　　由调研成果可知，凡选用阻垢处理工艺的电厂，浓缩倍率最高仅为2.5倍，且凝结器管均不同程度地发作了断垢腐蚀，有的较为严峻。这些电厂虽几经替换阻垢剂种类，但作用均不尽人意。特别是加酸处理，因为循环水量大，不易调整操控，且加药不均匀，呈现的问题较多。弱酸树脂软化处理可靠性高，浓缩倍数在4倍以上，有时乃至到达了11倍，杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用。而铜管基本无结垢腐蚀现象，给电厂安全经济运转带来了史无前例的好势头。现在，一 些大型电厂在循环水处理规划中选用弱酸树脂软化处理的计划越来越多，如邹县电厂三期2×600 MW建造中已选用此法。

　　3.2投资及效益比较

　　杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用选用阻垢剂安稳处理循环水，体系简略，占地面积小，一次性投资省，约需100万元。弱酸树脂软化处理则占地面积大，投资高，约需1400万元。运转维护费用二者比相差不多，虽弱酸树脂处理投资大，但在节水和保护环境方面，其经济效益和社会效益比阻垢处理更具优势。

　　针对某电厂工程，阻垢处理浓缩倍率按2.5倍计，循环水总弥补水量为3 189 t/h，排污量1 142 t/h，排污水除电厂本身重复运用耗费外，尚有640 t/h向外排污。而如选用弱酸处理，浓缩倍率可进步到4倍以上，核算其总补水量不超越2 559 t/h，排污量512 t/h，排污水量既可确保电厂耗费，又可完成对外零排放。弱酸处理自用水率按5%计，耗费约130 t/h左右，这样，二者比较，弱酸处理可节省水量500 t/h左右，少向外排污640 t/h左右。现在，水费按0.15 元/t计，弱酸处理年可节省45万元左右。排污费用按0.05 元/t计，弱酸处理可节省32万元左右。别的，依据现在阻垢处理循环水的运转经历，总磷一般操控在2.0 mg/L左右，而GB8978—88二级排放标准规定为1.0 mg/L，这样，排污水总磷超支，加倍收取排污费用，弱酸处理在排污费用方面可节省64万元左右。由此可知，从节水和排污两方面，弱酸处理软化法就可节省110万元(在华北大部分地区，水费大约均在1元以上，故节水费用可大起伏添加)，跟着社会的开展，取水及排污费用会越来越高，选用弱酸处理，效益将会更加显着。

　　4结束语

　　综上所述，杭州桂冠环保科技有限公司出产的旁滤器，电解水处理器，自清洗过滤器在循环水得到广泛的运用大型火力发电厂循环水处理计划选用弱酸树脂软化处理，在技能经济方面具有必定的优越性，可确保电厂安全经济运转，节水效益显着，并可完成对外零排放。