摘要：獨(dú)山子熱電廠有三臺發(fā)電機(jī)組，分別為25MW、25MW、50MW，合計發(fā)電量為100MW。有三臺雙曲線自然通風(fēng)式冷卻塔，總循環(huán)水量為10300m3/h,保有水量為11 000m3。自投產(chǎn)以來，一直未做處理，同時與魚池相連，存在著較為嚴(yán)重的腐蝕問題和生物粘泥問題，每年因腐蝕問題造成凝汽器銅管泄漏達(dá)200根，由于生物粘泥，每個季度都需要膠球清洗，有時需要高壓水沖擊，造成檢修費(fèi)用大大增加。因為冷卻不下來，各用水部門在天熱時加生水冷卻，造成用水量增加。針對這些問題，我們做了**調(diào)研，采取切斷魚池和化學(xué)加藥的水處理技術(shù)方案，提高了汽輪機(jī)凝汽器的真空度和水資源的利用率，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)發(fā)供電。
關(guān)鍵詞：熱電廠 循環(huán)水 水處理技術(shù)
1 前 言
獨(dú)山子熱電廠有三臺發(fā)電機(jī)組，分別為25MW、25MW、50MW，合計發(fā)電量為100MW。有三臺雙曲線自然通風(fēng)式冷卻塔，總循環(huán)水量為10300m3/h,保有水量為11 000m3。自投產(chǎn)以來，一直未做處理，同時與魚池相連，存在著較為嚴(yán)重的腐蝕問題和生物粘泥問題，每年因腐蝕問題造成凝汽器銅管泄漏達(dá)200根，由于生物粘泥，每個季度都需要膠球清洗，有時需要高壓水沖擊，造成檢修費(fèi)用大大增加。因為冷卻不下來，各用水部門在天熱時加生水冷卻，造成用水量增加。針對這些問題，我們做了**調(diào)研，采取切斷魚池和化學(xué)加藥的水處理技術(shù)方案，提高了汽輪機(jī)凝汽器的真空度和水資源的利用率，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)發(fā)供電。
2 熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)概況
熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)見表1。
表1 熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)
項 目 | 單 位 | 運(yùn) 行 參 數(shù) |
循環(huán)水量 | m3/h | 10300 |
保有水量V | m3 | 11000 |
溫差 | ℃ | 8～12 |
蒸發(fā)損失量E | m3/h | 90 |
風(fēng)吹損失D | m3/h | 10 |
3 水處理技術(shù)方案
3.1 **剝離清洗
**剝離的目的是去除附著在系統(tǒng)中的粘泥和粘泥附著物，切斷其對藥劑的隔絕作用，使藥劑*大限度發(fā)揮其緩蝕阻垢作用。
A、集水池水位降至*低**水位，以節(jié)約藥劑用量。
B、投加粘泥剝離劑400mg/L進(jìn)行**剝離。
C、觀察冷卻塔頂部配水裝置和塔內(nèi)壁的粘泥、菌藻的去除情況，出水孔堵塞緩解情況，塔內(nèi)壁綠苔消失，通過測試循環(huán)水濁度變化，在濁度2～4小時不變，可以結(jié)束**剝離。可開大補(bǔ)充水及排污閥進(jìn)行置換排放。
測試項目：濁度，1次/2h；pH值，1次/h。
3.2 正常運(yùn)行加**案
（1）阻垢緩蝕劑：DL－6，投加濃度20mg/l。緩蝕阻垢劑在進(jìn)行基礎(chǔ)投加后，應(yīng)用加藥裝置連續(xù)均勻地加入系統(tǒng)，以維持藥劑濃度的平穩(wěn)。如果藥劑濃度波動較大，則對循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行不利，低則影響藥劑使用效果，高則浪費(fèi)藥劑。
（2）**劑：非氧化性**劑和氧化性**劑交替使用。
非氧化性**劑，每月投加一次，投加濃度50mg/l。
氧化性**劑，每天投加一次，投加濃度50mg/l。
3.3 水質(zhì)控制指標(biāo)和分析頻次
表2 水質(zhì)控制指標(biāo)和分析頻次
序號 | 控制項目 | 頻次 | 控制指標(biāo) |
1 | 水溫 | 1次/h | ≤28.0℃ |
2 | COD | 1次/d | ≤10mg/l |
3 | Ca2+ | 1次/d | 75mg/l≤Ca2+≤500mg/l |
4 | 濁度 | 6次/d | ≤10FTU |
5 | pH | 2次/d | 8.0～9.0 |
6 | 藥劑濃度（以PO43-計） | 6次/d | 總磷2.0～3.0mg/L |
7 | 異養(yǎng)菌總數(shù) | 2次/7d | ≤1.0×105個/ml |
8 | 生物粘泥 | 2次/7d | ≤5ml/m3 |
9 | 濃縮倍數(shù) | 2次/7d | 5.0～6.0 |
10 | Cu2+ | 2次/7d | <0.1mg/L |
11 | 腐蝕速率 | 月度 | ≤0.005mm/a |
4 水處理技術(shù)應(yīng)用效果
熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)過**剝離清洗后正常投加水處理藥劑，現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行良好，循環(huán)水水質(zhì)各項分析監(jiān)測數(shù)據(jù)基本控制在指標(biāo)范圍內(nèi)，循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)上升較為理想約5～6之間。研究院防腐中心對其系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)腐蝕速率監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果表3。從監(jiān)測結(jié)果看，熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行較好，黃銅腐蝕速度合格。
表3 系統(tǒng)腐蝕速率監(jiān)測（1）
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 《冷卻水分析和試驗方法》(1993版) －中國石油化工總公司(生產(chǎn)、發(fā)展部)頒布 |
監(jiān)測儀器 | 電子天平量程：0～100g，精度：±0.1mg |
監(jiān)測地點(diǎn) | 熱電廠三號涼水塔出口處 |
監(jiān)測日期 | 9月12日10：30 至 10月14日16：30 | 10月8日16：30至 11月1日11：30 | 11月8日10：30至 12月9日11：30 |
監(jiān)測時間 | 773.5h | 571h | 745h |
試片材質(zhì) | 黃 銅 |
試片表面積（cm2） | 20 |
腐蝕速率（mm/a） | 0.0023 | 0.0030 | 0.0040 |
試片外觀 | 光亮，無腐蝕 | 光亮，無腐蝕 | 光亮，無腐蝕 |
指標(biāo) | 黃銅 ≤0.005mm/a, 無明顯孔蝕現(xiàn)象。 |
總體來看，循環(huán)水水處理技術(shù)應(yīng)用在熱電廠近四個月來，各項運(yùn)行指標(biāo)和監(jiān)測數(shù)據(jù)均達(dá)到并優(yōu)于國標(biāo)GBJ50－83和中國石油天然氣股份有限公司煉油化工企業(yè)工業(yè)水管理制度。
5 經(jīng)濟(jì)效益評估
5.1降低煤耗
根據(jù)等效熱降理論計算可以知道：真空每提高1%，汽輪機(jī)效率提高1%，全廠效率提高1%。由前述數(shù)據(jù)可以知道，今年9、10月份真空比去年同期的平均-82Kpa提高了-7Kpa，真空度提高了8.5%。預(yù)計全年平均提高在10.25%以上。那么汽輪機(jī)效率和全廠效率都將提高10.25%，電廠全年煤耗款5000多萬元，由此帶來的煤耗降低=5000×10.25%=512.5（萬元）。
5.2節(jié)約新水量和減少排污量
熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)水處理技術(shù)應(yīng)用后，濃縮倍數(shù)得到大大提高，從處理前的2可以提高到4，由表4可以知道，補(bǔ)充水量可由處理前的276m3/h降低到166m3/h，節(jié)水110m3/h，一年按8000h計算，可節(jié)水88×104m3，折合79.2萬元。排水量可由處理前的138m3/h降低到28m3/h，減少排污量110m3/h，一年按8000h計算，可以減少排污水88萬m3，折合排污費(fèi)264萬元，當(dāng)然排放水并不都排到下水溝，而是用來澆樹、除灰等方面，所以效益中應(yīng)扣除這部分水費(fèi)。
表4 濃縮倍數(shù)與補(bǔ)水、排污的關(guān)系（循環(huán)水量：10000m3/h）
濃縮倍數(shù) | 補(bǔ)水量（m3/h） | 節(jié)水率（％） | 排污水量（m3/h） | 減少排污率（％） |
1.1 | 1 517 | / | 1 379 | / |
1.5 | 414 | 72.7 | 276 | 80.0 |
2.0 | 276 | 81.8 | 138 | 90.0 |
3.0 | 207 | 86.4 | 69 | 95.0 |
4.0 | 184 | 87.9 | 46 | 96.7 |
5.0 | 173 | 88.6 | 35 | 97.5 |
6.0 | 166 | 89.1 | 28 | 98.0 |
5.3 節(jié)約檢修費(fèi)
化學(xué)處理后，腐蝕速度可以降低到0.005mm/a（銅管），這樣可延長銅管壽命10年以上。一年可節(jié)約清洗費(fèi)用10萬元。由于減少了銅管泄漏，也避免了凝結(jié)水的污染，可節(jié)約凝結(jié)水5萬元。
6 存在問題和建議
熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)水處理技術(shù)應(yīng)用雖然取得較好的效果，但仍然存在較多的問題，在硬件方面缺少旁濾裝置和監(jiān)測換熱器，在軟件方面缺少綜合管理和監(jiān)督的體制，諸如沒有建立設(shè)備大修臺帳，沒有設(shè)備腐蝕狀況記錄；對水處理藥劑沒有進(jìn)行有效的監(jiān)督和檢驗等等。針對這些情況建議熱電廠：
（1）增設(shè)旁濾裝置，為進(jìn)一步提高水處理效果創(chuàng)造條件。增設(shè)旁濾裝置一次性投資大，但運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好。在回用管上使循環(huán)水量的2～5％流經(jīng)旁濾裝置可有效除掉循環(huán)水中懸浮的藻類、微生物的尸骸及污垢，降低濁度。
（2）完善監(jiān)測手段。大修時應(yīng)選擇合適部位安裝監(jiān)測換熱器和監(jiān)測掛片器，以便準(zhǔn)確及時了解循環(huán)冷卻水處理效果，確保凝汽器正常**運(yùn)行。
（3）建立設(shè)備大修臺帳，采集垢樣，做垢樣組成分析，記錄設(shè)備腐蝕狀況，為調(diào)整水處理配方提供依據(jù)。
（4）加強(qiáng)水處理藥劑監(jiān)督和檢驗。在有銅設(shè)備的冷卻水系統(tǒng)中，水處理藥劑中BTA除了保護(hù)銅設(shè)備以外，也相應(yīng)保護(hù)了碳鋼設(shè)備，因為一旦銅設(shè)備腐蝕，水中銅離子會置換出鐵，而使銅沉積造成碳鋼的縫隙腐蝕和點(diǎn)蝕。因此，水處理藥劑中BTA的含量至關(guān)重要，需嚴(yán)把藥劑質(zhì)量關(guān)，對進(jìn)廠的每一批藥劑進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測和性能評定，確保水處理藥劑高質(zhì)量。
