第31卷第12期華電技術(shù)Vol 31 No 122009年12月Huadian TechnologyDec.2009330MW機組循環(huán)水處理優(yōu)化試驗研究冷以康,程春蘭,徐敬瑋(江蘇華電揚州發(fā)電有限公司,江蘇揚州225007)摘要:江蘇華電揚州發(fā)電有限公司330MW機組循環(huán)冷卻水釆用敞開式閉路循環(huán)系統(tǒng),其循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)選擇合適的方式與控制參數(shù),對做好發(fā)電廠節(jié)能減排經(jīng)濟工作有著非常重要的意義。通過對江蘇華電揚州發(fā)電有限公司循環(huán)冷卻水處理中阻垢緩蝕技術(shù)的試驗研究,總結(jié)出了適合該廠的循環(huán)水處理的最佳控制條件,實現(xiàn)了不結(jié)垢、不腐蝕的安全目標降低了運行消耗保證循環(huán)水排水水質(zhì)達標關(guān)鍵詞:循環(huán)冷卻水;阻垢;緩蝕;試驗研究中圖分類號:TM6218文獻標志碼:B文章編號:1674-1951(2009)12-0041-04引言(1)通過試驗對揚州發(fā)電有限公司2臺330MW機組循環(huán)水采用加水質(zhì)穩(wěn)定劑處理方式進行評江蘇華電揚州發(fā)電有限公司2臺330MW發(fā)電價,確定阻垢劑處理的最佳加藥量并提出技術(shù)可行供熱機組分別于2005年5月和8月投產(chǎn)。循環(huán)水經(jīng)濟合理的循環(huán)水優(yōu)化處理方案,確保循環(huán)水系統(tǒng)系統(tǒng)采用京杭運河揚州段運河水為補充水,循環(huán)水不發(fā)生結(jié)垢與腐蝕提高發(fā)電機組運行效率。系統(tǒng)設(shè)計濃縮倍率為2.5倍,凝汽器管材為TP04(2)通過試驗進一步研究揚州發(fā)電有限公司提不銹鋼管。循環(huán)冷卻水處理方式選擇投加阻垢劑方高循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍率的可能性,使循環(huán)水濃縮倍式,使用計量泵連續(xù)投加阻垢劑限制循環(huán)水中率在設(shè)計值2.5倍的基礎(chǔ)上得到提高,從而起到降CaCO3的析出。為防止冷卻水系統(tǒng)及凝汽器內(nèi)細低發(fā)電水耗以減少運行消耗的目的菌、藻類和貝殼類等微生物繁殖和生物污泥的生成,(3)通過試驗研究進一步驗證循環(huán)水處理工藝采取對循環(huán)冷卻水定期沖擊加非氧化型殺菌劑的方的先進性,對循環(huán)水排水進行環(huán)保評價,使循環(huán)水排式進行處理。水達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級標目前,節(jié)能減排是我國的一項重要國策,燃煤發(fā)準的要求。電機組中循環(huán)水耗水量約占火電廠用水量的80%,1.2試驗研究的依據(jù)因此,如何采用節(jié)水、環(huán)保型的循環(huán)冷卻水處理技(1)揚州發(fā)電有限公司330MW機組循環(huán)水部術(shù),選擇合適水的處理參數(shù),有效地提高發(fā)電廠各項分工程設(shè)計說明書。經(jīng)濟效益有著非常重要的意義。2008年,揚州發(fā)電(2)揚州發(fā)電有限公司近2年大運河河水全分有限公司對2臺330MW機組開展了循環(huán)水處理優(yōu)析報告?；囼?通過循環(huán)水系統(tǒng)阻垢、緩蝕技術(shù)等一系列試(3)GB5005095《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計驗,全面評價了揚州發(fā)電有限公司循環(huán)水水系特點,規(guī)范》。掌握了水質(zhì)變化趨勢,通過模擬試驗探索了循環(huán)冷(4)D/T712-2000《火力發(fā)電廠凝汽器管選卻水處理的最佳控制參數(shù),最終實現(xiàn)了系統(tǒng)不結(jié)垢、材導(dǎo)則》。不腐蝕的安全目標,降低了運行消耗,保證循環(huán)水排水水質(zhì)達標。循環(huán)冷卻水處理阻垢性能試驗研究1試驗研究的目的與依據(jù)對揚州發(fā)電有限公司目前使用的阻垢緩蝕劑進行阻垢性能評價試驗研究,以確定其阻垢性能及最1.1試驗研究的目的佳加入劑量。針對江蘇華電揚州發(fā)電有限公司330MW機組2.1試驗方法循環(huán)水處理現(xiàn)狀,對循環(huán)水系統(tǒng)阻垢、緩蝕技術(shù)的試向動態(tài)模擬試驗裝置循環(huán)水箱中加入試驗水樣驗研究主要實現(xiàn)以下目的:L,在水樣中按加藥劑量加入阻垢緩蝕劑,攪拌均勻;向補充水箱中加入10~20L已按加藥劑量加入收稿日期:2009-03-20阻垢緩蝕劑的試驗用水;開啟動態(tài)模擬試驗裝置總42華電技術(shù)第31卷電源開關(guān),開啟循環(huán)水泵開關(guān),調(diào)整循環(huán)水量為補充水箱1000Lh;開啟鍋爐冷卻水閥門,保證冷卻水流通開啟加熱開關(guān)及控溫風(fēng)扇開關(guān),控制循環(huán)水箱內(nèi)循環(huán)水溫度為(45±1)℃,水樣開始進行循環(huán)、濃縮;溫度傳感器開啟補充水電磁閥閥門,連續(xù)向循環(huán)水箱內(nèi)補入補充水,保持系統(tǒng)水容積不變;定期進行取樣測定堿度換熱鍋爐溫度傳感器循環(huán)水箱(JD)和氯根(Cl-),直到求出極限濃縮倍率。試驗終點的判斷:當循環(huán)水堿度下降或△A循環(huán)水泵(Ka--K1)≥0.4時,停止試驗。圖1循環(huán)水動態(tài)試驗裝置試驗過程中,定期測定循環(huán)水的酚酞堿度、全堿增加到12mgL時,各指標的極限值又有較大幅度度、總硬度、鈣硬度、Cl和pH,計算濃縮倍率。的增加。因此,在目前水質(zhì)條件下,確定阻垢緩蝕劑試驗結(jié)束后,測定試驗水樣的總磷、正磷、硫酸加入8mgL為其較經(jīng)濟、技術(shù)合理的加入劑量?，F(xiàn)根含量。階段使用的阻垢緩蝕劑加入劑量為8mg/L時,實驗2.2試驗條件室極限濃縮倍率可達到3.43倍。根據(jù)現(xiàn)場運行的(1)試驗水樣:揚州發(fā)電有限公司循環(huán)水補充經(jīng)驗系數(shù)乘0.80,揚州發(fā)電有限公司現(xiàn)場運行循環(huán)水,主要水質(zhì)指標見表1。水濃縮倍率控制在2.75倍左右。(2)阻垢緩蝕劑:揚州發(fā)電有限公司現(xiàn)階段使用的zH532YD型低磷阻垢緩蝕劑。3循環(huán)冷卻水處理緩蝕性能試驗研究(3)殺菌劑:揚州發(fā)電有限公司現(xiàn)階段使用的對揚州發(fā)電有限公司目前使用的阻垢緩蝕劑進S613Yd-2型殺菌劑。行緩蝕性能評價試驗研究,以確定不同加入劑量下(4)殺菌劑加入劑量、頻率:每組試驗加入1的緩蝕性能。次,按水容積一次性加入殺菌劑100mg/L3.1試驗裝置(5)試驗溫度:(45±1)℃。試驗裝置包括旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗儀及電子分析(6)動態(tài)阻垢性能測試裝置動態(tài)模擬量:系統(tǒng)天平等。水容積約40L,循環(huán)水量為800Lh3.2試驗條件(7)試驗水樣進出口溫差:4~8℃。(1)試驗用阻垢緩蝕劑:揚州發(fā)電有限公司現(xiàn)循環(huán)水動態(tài)試驗裝置如圖1所示階段使用的阻垢緩蝕劑。2.3試驗結(jié)果(2)試驗水樣:不同加入劑量下以進行動態(tài)阻使用揚州發(fā)電有限公司現(xiàn)階段使用的阻垢緩蝕垢性能試驗達到極限濃縮倍率以后的水樣。劑,在加入劑量分別為6,8,10,12mg/L時,進行阻(3)試驗水溫:(45±1)℃。垢性能試驗,試驗結(jié)果見表2。(4)試驗材質(zhì):TP304,Q235B鋼由表2的試驗數(shù)據(jù)可以看出:當加入劑量從6(5)試片制備:將凝汽器管管樣在車床上車成mg/L增加到8mg/L時,各指標的極限值增加幅度I0mm的圓環(huán),試片先用粗砂紙打磨至內(nèi)表面無坑較大;當加入劑量由8mg/L增加到10mg/L時,各點后,再用細砂紙拋光,然后用無水乙醇脫脂并清洗指標的極限值增加幅度小;當加入劑量由10mg/L干凈在干燥器內(nèi)干燥24h后稱重并測出其表面積。衰1試驗水樣主要水質(zhì)指標酚酞堿度鈣硬度電導(dǎo)率( mmol.L1)(mmod·L-1)(mmol·L-1)(r7.675表2阻垢緩蝕劑不同加藥劑量阻垢性能試驗結(jié)果加入劑量/(mg·L1)極限硬度/(mmol·L-4)極限鈣硬度/( mmolL-1)極限堿度/(mndl·L-)極限濃縮倍率K,/倍10.797.3211.938.2第12期冷以康,等:330MW機組循環(huán)水處理優(yōu)化試驗研究43(6)試驗持續(xù)時間:TP304材質(zhì)500h,Q235B發(fā)電有限公司按要求提供。鋼材質(zhì)120h。(2)水樣按確定的處理方式進行處理。33試驗方法(3)試驗溫度:(45±1)℃。取約1800mL試驗水樣置于燒杯中,將燒杯放(4)試驗用水質(zhì)穩(wěn)定劑:揚州發(fā)電有限公司目人旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗儀水箱中,水浴保持溫度為前使用的水質(zhì)穩(wěn)定劑現(xiàn)場取樣。(45±1)℃。將處理好并編號的試片掛入盛有試驗(5)水質(zhì)穩(wěn)定劑加入劑量:按提高循環(huán)水濃縮水樣的燒杯中。調(diào)整旋轉(zhuǎn)掛片轉(zhuǎn)速約為125r/min,倍率方案確定的加入劑量。進行試驗。(6)試驗時間:約500h,達到循環(huán)水要求濃縮倍在試驗過程中每天觀察試片表面的腐蝕變化并做率后再穩(wěn)定運行20d好記錄定期向燒杯中補加除鹽水,以維持水樣恒定。(7)動態(tài)模擬試驗換熱管揚州發(fā)電有限公司在試驗結(jié)束后觀察凝汽器管表面狀態(tài)利用失凝汽器用TP304不銹鋼管材重法計算腐蝕速率。(8)動態(tài)模擬試驗方式掛片:揚州發(fā)電有限公3.4試驗結(jié)果司循環(huán)水系統(tǒng)所包括的全部材質(zhì)掛片。對阻垢劑分別使用68,10,12mgL4種不同4.2動態(tài)模擬試驗方法加人劑量進行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗,腐蝕試驗結(jié)果如圖2所示。在補水箱中加入按循環(huán)水補充水處理方式處理后的補充水,并在補水中加入要求劑量的水質(zhì)穩(wěn)定劑,攪拌均勻后送入模擬試驗系統(tǒng),至水容積達要求濾配線的水容積時,啟動循環(huán)泵進行循環(huán),控制循環(huán)水流量達到要求值,合上換熱器加熱器加熱電源,開始蒸發(fā)濃縮。試驗過程中連續(xù)補水,保持系統(tǒng)水容積不變。TP304不銹鋼管腐蝕速度Q235H鋼管腐蝕速度當達到要求的濃縮倍率后,此時系統(tǒng)開始排污并調(diào)阻垢緩性劑加入量/mg·L節(jié)排污量,保持濃縮倍率在要求的范圍內(nèi)。試驗進圖2阻垢緩蝕劑不同加入劑量時腐蝕試驗結(jié)果人穩(wěn)定工況運行階段后,在該工況下連續(xù)運行20d。從圖2可以知道,阻垢緩蝕劑按4種不同加入在試驗運行中,定期測定系統(tǒng)中的Cl、酚酞堿劑量進行的腐蝕試驗結(jié)果顯示,凝汽器管材TP304度、堿度、硬度、鈣離子、pH、總磷、正磷。不銹鋼管的腐蝕速率均可達到GB50050-95《工業(yè)在試驗結(jié)束后,從換熱器中取出凝汽器TP304循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的腐蝕速率≤管樣剖開查看表面狀態(tài),看是否有結(jié)垢、粘泥及腐0005mm/a的要求;循環(huán)水管Q235鋼的腐蝕速率蝕情況。查看腐蝕掛片器中凝汽器TP304管樣的在阻垢緩蝕劑加入量8mg/L以下時能夠滿足GB表面狀況并對試片進行稱重,求得均勻腐蝕速率。5005095《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的選取換熱器及腐蝕掛片器中典型試樣進行電鏡腐蝕速率≤0.125mm/a的要求。分析。4循環(huán)冷卻水處理動態(tài)模擬試驗研究動態(tài)模擬試驗裝置示意圖如圖3所示。4.3動態(tài)模擬試驗結(jié)果根據(jù)動態(tài)阻垢性能試驗裝置、旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試根據(jù)動態(tài)模擬試驗換熱器中凝汽器管表面狀態(tài)驗裝置的試驗結(jié)果,得出確定的提高循環(huán)水濃縮倍及腐蝕掛片器中凝汽器管表面狀態(tài)、腐蝕速率試驗率的方案(水質(zhì)穩(wěn)定劑加入劑量、處理方式等),在結(jié)果,綜合驗證水質(zhì)穩(wěn)定劑的阻垢緩蝕性能,可得動態(tài)模擬試驗臺進行動態(tài)模擬試驗。通過動態(tài)模擬出循環(huán)水現(xiàn)場運行的參考控制參數(shù)。動態(tài)模擬試驗試驗,可達到以下目的:中,通過排污和調(diào)節(jié)補水流量,使得加藥8mg/L工(1)對水質(zhì)穩(wěn)定劑的阻垢、緩蝕性能進行驗證。況下循環(huán)水濃縮倍率基本穩(wěn)定在25~2.8倍,達到2)在動態(tài)模擬試驗臺上進行模擬電廠機組實試驗的要求。動態(tài)模擬試驗濃縮倍率變化趨勢圖如際運行參數(shù)的驗證試驗。通過試驗,可以驗證該處圖4所示理方案的正確性、合理性,為揚州發(fā)電有限公司循環(huán)44循環(huán)水主要污染物指標分析結(jié)果水實際運行提供依據(jù)。試驗特別針對補充水和循環(huán)水的主要污染物指4.1試驗條件標進行了檢測,包括磷酸鹽(以P計)、氨氮、COD、(1)試驗水樣:循環(huán)水補充水,具體水樣由揚州有機磷,具體試驗結(jié)果見表3。華電技術(shù)第31卷1.抽風(fēng)裝置;2冷卻塔:3.填料:4水箱:5.補水箱:6循環(huán)水泵:7流量計;8.腐蝕試片:9電阻溫度計10.溫控儀:11.換熱管;12.模擬換熱器:13.熱水循環(huán)泵:1415.加熱器:16.布水裝置圖3動態(tài)模擬試驗裝置示意圖5.1直接經(jīng)濟效益循環(huán)水系統(tǒng)的補充水量是由蒸發(fā)損失、風(fēng)吹及泄漏損失、排污損失3部分組成的。對于一定的冷卻系統(tǒng),蒸發(fā)及吹散損失是一定的,因此,排污損失仝堿度{mml·L)的大小決定了補充水量的多少。排污損失量可按下濃度倍率倍式計算2015018021024027qn v-2x qv試驗時間h0-1圖4動態(tài)模擬試驗濃縮倍率變化趨勢圖式中:qm為排污損失量,m3/h;gmz為蒸發(fā)損失量,表3動態(tài)模擬試驗循環(huán)水主要m3/h;q為風(fēng)吹及泄漏損失量,m3/h;為濃縮污染物試驗結(jié)果m/L倍率。補充水量91p+ 9v aw揚州發(fā)電有限公司2臺330MW機組循環(huán)水系注:補充水中氨氮含量為0.32mg/L,在循環(huán)水中未檢測出統(tǒng)的濃縮倍率與各種損失率水量和補水率、水量間揚州發(fā)電有限公司循環(huán)水阻垢緩蝕劑加入劑量的關(guān)系見表4。為8mg/L(按產(chǎn)品計)時,現(xiàn)場運行濃縮倍率控制在表4揚州發(fā)電有限公司各種濃縮倍率與損失率、275倍左右。凝汽器TP304材質(zhì)的不銹鋼腐蝕速率水量和補水率、水量間的關(guān)系滿足GB5005095《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)處理方式項目范》中規(guī)定的<0.005mm/a的要求,循環(huán)水母管試驗研究前試驗研究后Q235B材質(zhì)的碳鋼腐蝕速率滿足<0.125mm/a的濃縮倍率/倍2.502.75要求。在加入8mgL阻垢緩蝕劑的工況下,循環(huán)水循環(huán)水量/(m3,h-1)70000排水的主要污染物(磷酸鹽、氨氮、CODa)含量均可達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級排放補充水量/(m3·h1)16301540標準的要求。由表4可看出,當循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍率由250倍提高至275倍時,2臺機組節(jié)水量為90h,下降5試驗研究的成果16%,按全年5000h計算,每年可節(jié)約用水45萬t;通過一系列的試驗研究,揚州發(fā)電有限公司同時用于循環(huán)水處理用的阻垢劑殺菌劑以及用于330MW機組循環(huán)水處理的方案得到了優(yōu)化循環(huán)水補水處理用的聚合氯化鋁等大宗藥品的消耗均有大阻垢劑加藥量確定為8mg/L,循環(huán)水濃縮倍率控制幅降低,亦可產(chǎn)生明顯的直接經(jīng)濟效益在2.75倍,循環(huán)水處理運行消耗得到大幅降低,發(fā)52間接經(jīng)濟效益電水耗率也有所下降,取得了明顯的經(jīng)濟效益。(1)通過試驗研究進一步優(yōu)化了(下轉(zhuǎn)第58頁)58華電技術(shù)第31卷卡套,旋入螺母壓緊管子最后緊固。初次緊固后可照廠家要求和步驟施工。拆下螺母以檢查卡套和管子咬合的情況,卡套的刃目前,新建火電機組的運行參數(shù)越來越高,對機口必須嵌入管子表層,其尾部沿徑向收縮,卡套在管組安全、穩(wěn)定運行的要求也在不斷提高。但由于儀子上不得有徑向移動,否則應(yīng)再重新緊固。表管路接頭滲漏、彈裂等原因而導(dǎo)致測量信號不準2.3螺紋聯(lián)接或者丟失,從而引發(fā)的重大生產(chǎn)事件時有發(fā)生,給電螺紋聯(lián)接是一種簡便的連接方式,它主要通過廠的經(jīng)濟運行帶來很大影響。本文通過介紹儀表管密封螺紋來防止泄漏,一般用在終端聯(lián)接處,用于聯(lián)路的幾種連接方式以及這幾種連接方式在安裝過程接設(shè)備。螺紋一般分為管螺紋和錐螺紋2種。管螺中的要點,為后續(xù)機組儀表管路連接方式的設(shè)計、安紋聯(lián)接的時候必須選用一種合適的墊片,在高溫高裝提供參考,以選用更加科學(xué)合理的方式,減少由于壓管路上,一般選用退過火的紫銅墊片;參數(shù)相對較連接方式的設(shè)計安裝不合理而導(dǎo)致機組發(fā)生安全低的管路聯(lián)接選用紅鋼紙墊片低溫低壓的測點管生產(chǎn)事故,從而提高機組的運行性能和生產(chǎn)效益。路,常用聚四氟乙烯材質(zhì)墊片,并在螺紋表面包生料帶以增加密封效果,壓墊式接頭就是最常用的管螺參考文獻:紋聯(lián)接方式。在選用錐螺紋聯(lián)接的時候,除按常規(guī)纏上生料帶外,可在螺紋表面涂一層專用的螺紋密1楊然,王志銀熱工儀表及控制裝置安裝[M,北京:封膠,以保證密封良好。中國電力出版社,2001儀表管路的連接還有很多方式,如法蘭聯(lián)接,常]于東國熱工儀表與控制裝置部分[M].北京:中國電力出版社,2008用于襯膠部分管路的聯(lián)接,還有目前經(jīng)常使用的PVC管,采用一種快速插頭聯(lián)接等。[3]郭志安熱工儀表及自動裝置系統(tǒng)安全操[M]北京:中國電力科技文化音像出版社,20053結(jié)束語[4]DLT774--2004,火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)檢修運行維護規(guī)程[S]在機組的儀表管路設(shè)計和安裝過程中,考慮設(shè)[5]電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心熱工儀表檢修(電力備的安全、穩(wěn)定運行因素,應(yīng)盡量選用焊接連接作為工程熱工儀表及自動裝置專業(yè))[M].北京:中國電力出管路連接的主要方式,尤其是在汽水系統(tǒng)、油系統(tǒng)以版社,2009及氫氣系統(tǒng)的管路安裝上,焊接連接是最可靠的連(編輯:劉芳)接方式。在機組儀用空氣系統(tǒng),一般采用8mmx1mm的氣源管,考慮儀用空氣壓力較低且為常溫,作者簡介則可選用卡套連接的方式。另外,在選用進口卡套魯魁(1982-),男,浙江杭州人,助理工程師從事電力接頭作為高溫高壓部分變送器終端接頭的時候,一建設(shè)熱控安裝技術(shù)方面的工作定要仔細閱讀該產(chǎn)品的說明書,因為每個廠家的卡呂國華(1980-),男,浙江紹興人,工程師,從事電儀安套接頭都有各自安裝要求和安裝步驟,必須嚴格按裝的生產(chǎn)和技術(shù)方面的工作。(上接第44頁)揚州發(fā)電有限公司循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定處理方式,有效地防止凝汽器等重要熱參考文獻力系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢問題,提高了汽輪機組真空和凝汽[1]高秀山,羅獎合,楊東方,等.火電廠循環(huán)冷卻水處理器端差水平,以保證機組真空不上升1kPa計算,每[M].北京:中國電力出版社,2001年可實現(xiàn)效益數(shù)百萬元。[2]楊紅艷.循環(huán)水處理優(yōu)化[J].華北電力技術(shù),200(2)通過試驗研究進一步確定了循環(huán)冷卻水處A01):116-119理工藝對凝汽器不銹鋼管和循環(huán)水碳鋼管緩蝕的影[3]尉愛芬循環(huán)水處理運行方案優(yōu)化[中國科技信息響因素,有效地防止了凝汽器等重要設(shè)備損壞,實現(xiàn)2005(8):140了較大的安全效益。(編輯:劉芳)(3)通過試驗研究選取了先進的循環(huán)冷卻水處理工藝保證了循環(huán)水系統(tǒng)排污水水質(zhì)達標,有效杜作者簡介絕了高污染水外排,達到了節(jié)能減排的目的,實現(xiàn)了冷以康(1966-),男江蘇揚州人,工程師,從事發(fā)電廠環(huán)保社會效益。技術(shù)管理、技術(shù)決策方面的工作