第35卷第1期電站輔機Vol 35 No. 12014年3月Power Station Auxiliary EquipmentMar.2014文章編號:16720210(2014)01003104濱海電廠循環(huán)水泡沫起因分析及解決方案龍宏斌(廣東紅海灣發(fā)電有限公司,廣東汕尾516623)摘要:近年來,環(huán)境的污染問題被日益受到重視,某濱海電廠冷卻水排水口處出現(xiàn)泡沫污染問題,彩響了周邊的自然環(huán)境。為此,對循環(huán)水產(chǎn)生泡沫的起因進行了分析,提出了加裝斜板堆、攔泡墻及消泡噴淋管、設置緩坡溢流堰、增加柔性膜覆蓋層等措施,采用這類解決方案后,能夠有效減輕濱海電廠循環(huán)水排水口處泡沫的污染問題。關(guān)鍵詞:濱海電廠;循環(huán)水,虹吸井;排水;泡沫;污染;分析;方案中圖分類號:TK223.5文獻標識碼:BThe Analysis of the Causes and Solutions to the Foam of CirculatingCooling Water of Coastal Power PlantLONG Hong-binGuangdong Honghaiwan Power Plant Co, Ltd, Shanwei, Guangdong 516623)Abstract: In recent years, the pollution of environment have been more concerned, the foam problem of the circulatingcooling water outlet of coastal power plant also caused some troubles. The paper analyzes the cause of the circulatingcooling water foam and put forward several solutions Installing Inclined plates, Installing a wall can hold bubbles andsome pipes can spray water to destroy bubbles, set the slope overflow weir, Installing a layer of flexible film coveringon the surface of the water, which can effectively reduce the foam pollution of the circulating cooling water outlet ofcoastal power plantKey words: coastal power plant; circulating water; siphon well discharge; foam; pollution; analysis; plan0概述1循環(huán)水泡沫的成分及規(guī)律廣東紅海灣發(fā)電有限公司一期工程的1號、2為了解循環(huán)水泡沫的起因,找出解決的方案,對號機組為國產(chǎn)600MW超臨界壓力燃煤機組,循環(huán)泡沫的組成進行了取樣分析,并對泡沫的排放情況冷卻水取自海水,采用單元制供水系統(tǒng),其流程為:進行了近1年的觀察和記錄。碼頭港池→取水口→引水明渠→亠循環(huán)水泵→循環(huán)水對泡沫成分的分析結(jié)果,如表1所示。泡沫的進水管→凝汽器→排水管→虹吸井→排水管→排水主要成份是浮游生物有機質(zhì)、懸浮物和藻類植物的口。投運后機組循環(huán)水的排放有時會夾帶大量泡殘骸。沫,嚴重時,泡沫將聚集在排放口的數(shù)公里范圍內(nèi),循環(huán)水泡沫的形成也有一定規(guī)律,在循環(huán)水加積聚時間較長,且不容易消散,對電廠附近的海域環(huán)殺生劑后的2~3天內(nèi),會產(chǎn)生較多泡沫;在低潮境造成了不良影響位時,產(chǎn)生的泡沫量較大;當氣溫和水溫較高時泡沫M凵中國煤化工收稿日期:20130228CNMHG作者簡介:龍宏斌(1974),男,工程師,工學學士,主要從事火電廠化學分析和環(huán)保方面的技術(shù)管理工作。電站輔機總第128期(2014No1表1泡沫成份分析結(jié)果盛,也會大量繁殖并在死亡后分解出蛋白質(zhì);臺風來分析項目泡沫下水泡沫水臨,取水明渠內(nèi)積聚的懸浮物、浮游生物及魚類等泡沫顏色無色至淺黃色淺黃色至淡黃色也使海水的有機質(zhì)增多。這幾種情況均使循環(huán)水排泡沫的氣味略帶腥味顯著腥味水中有機物含量增加,從而造成了泡沫的增多。值濁度/度虹吸井溢流堰的主要作用是穩(wěn)定地維持凝汽器懸浮物/g·L10.007437.5出水管的水封,避免大氣進入凝汽器出水管而破壞虹總固形物/g·L1吸作用,因此虹吸井溢流堰頂應滿足一定的高度要浮游植物細胞數(shù)/個·L11.31×101.91×105求。循環(huán)冷卻水經(jīng)虹吸井溢流堰自由跌落,跌落過程細菌總數(shù)cu·L3.0×101.3×10中吸附大量空氣與下游水體發(fā)生猛烈碰撞摻氣水體量大;臺風來臨前,形成的泡沫較多劇烈波動繼而破碎翻騰形成大量氣泡口,落差越高則2循環(huán)水泡沫的起因分析摻氣攪拌現(xiàn)象就越劇烈,生成泡沫則越多。這些氣泡由于表面吸附了表面活性劑或微生物、蛋白質(zhì)等物產(chǎn)生循環(huán)水泡沫須有三個必要條件:(1)海水中質(zhì)增大了表面張力形成穩(wěn)定難以擴散及破滅的泡含有表面活性劑或大量的微生物、蛋白質(zhì)等能增加沫2-3。對虹吸井排氣孔處的觀察證實了正是從溢表面張力的物質(zhì);(2海水中摻入了大量氣體;(3)劇流堰流出后才產(chǎn)生了大量泡沫烈的攪拌。廣東紅海灣發(fā)電有限公司1號、2號機分別配根據(jù)對循環(huán)水泡沫的成分分析可知,產(chǎn)生泡沫備2臺循環(huán)水泵和1根DN3200的循環(huán)水壓力進水的海水中含有大量的微生物及貝類、藻類等死亡后管,循環(huán)冷卻水通過循環(huán)水泵從取水明渠抽水經(jīng)進腐爛分解出的蛋白質(zhì)。在循環(huán)水中加入殺生劑后,水管道將循環(huán)冷卻水送入蒸汽輪機凝汽器循環(huán)冷由于殺生劑CT1300中的主要成分是聚胺鹽,具有卻水吸收凝汽器內(nèi)水蒸氣熱量使蒸汽冷卻成水,吸定的表面活性作用,且海水中的貝類、藻類、微生熱后的循環(huán)冷卻水通過2根外徑2240mm的排水物等被殺生劑殺滅,腐爛后也會分解成蛋白質(zhì),因管排人虹吸井,虹吸井的結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。排此,在循環(huán)水加入殺生劑后,在短期內(nèi)有較多泡沫產(chǎn)水經(jīng)溢流堰溢流后,通過尺寸為3200mm×3200生。同樣在夏天海水水溫高時,生物的新陳代謝旺mm的鋼筋混凝土排水暗溝排入紅海灣海域。1500×150排氣孔土建預埋D240×24鋼管外露150圖1虹吸井結(jié)構(gòu)圖該虹吸井溢流堰頂?shù)母叨葹?.858m。根據(jù)紅三個必要條件著手。海灣遮浪海洋站觀測數(shù)據(jù),歷史最高潮位為2.501)降低海水的表面張力m歷史最低潮位為-0.97m。循環(huán)冷卻水排水與海水中的貝類藻類、微生物等始終存在,即使下游水體在漲潮和落潮時落差分別為0.358m和被殺滅,其分解后也依然存在于海水中,加入消泡劑3.828m,因此,在漲潮時泡沫較少,落潮時泡沫量降低泡沫的表面張力是消除泡沫的有效辦法但存就會大大增加。在運行成本高昂、會對海域環(huán)境產(chǎn)生二次污染的問3減少循環(huán)水泡沫的可行性分析題M凵中國煤化工(2)避免CNMHG要避免循環(huán)水泡沫的產(chǎn)生,需要從產(chǎn)生泡沫的同樣水質(zhì)的海水產(chǎn)生泡沫的多少,將取決于攪淚海電廠循環(huán)水泡沫起因分析及解決方案電站輔機總第128期(2014N1拌的強度及摻氣量的多少。電廠循環(huán)水的攪拌及摻證斜板以下部分的通流面積),斜板頂則逐級升高。氣是經(jīng)虹吸井溢流堰下落時同時發(fā)生的,落差越高運行時,水流越過溢流堰后,在逐級升高的斜板頂?shù)膭t摻氣、攪拌越劇烈,因此可以從這兩個方面考慮,阻攔下形成具有一定厚度且水面相對穩(wěn)定的水流采用優(yōu)化虹吸井結(jié)構(gòu)或其他方式減少海水摻氣及減層。當海水通過水流層底部時,被多層斜板分隔形輕海水的攪拌。成多個狹窄流道平穩(wěn)地下瀉至排水渠,只有在水流4虹吸井消泡優(yōu)化方案層的末端(即排水下瀉的最后1個流道),因排水不能充滿流道,在該處會摻入空氣產(chǎn)生少量的泡沫。4.1斜板堆兩層斜板之間的間距越小則產(chǎn)生的泡沫越少。增加斜板堆的方案,如圖2所示。將長度與虹斜板堆結(jié)合了導流箱涵和正反斜板堆的優(yōu)點,吸井寬度相等的板料如同百葉窗一樣順著溢流堰堰能有效減少泡沫的產(chǎn)生,并且這樣的結(jié)構(gòu)相對簡單,體傾斜角度,將其平行排列后固定在虹吸井的兩側(cè)但需在機組停運時進行維修和清理壁上,斜板底部標高應在最低潮位水位以下(但要保1500×1500排氣孔多層斜板土建預埋D240×24鋼管外露1502.10消能墩2460圖2正向斜板堆方案示意圖4.2攔泡墻加消泡噴淋管4.3緩坡溢流堰攔泡墻加消泡噴淋管的消泡方案,如圖3所示。緩坡溢流堰的方案,如圖4所示。將溢流堰下在虹吸井的出口處設置擋墻,同時在擋墻頂部設置水一側(cè)用混凝土填充改造成平緩的坡度(坡度應盡1根或數(shù)根平行于擋墻的噴淋水管。漂浮在水面的量平緩)。海水越過溢流堰后,順著緩坡流入排水方泡沫被擋泡墻攔截,水流則從擋泡墻下方流出排入涵。由于坡度平緩,且水流方向與排水方涵內(nèi)的海大海。被攔截的泡沫聚集在攔泡墻前,從消泡噴淋水流動方向大致相同,水流的沖擊與摻氣將大為減管噴灑出細小、密集的水滴淋在泡沫上迅速使泡沫輕,能有效減少泡沫的產(chǎn)生潰滅,避免泡沫大量聚集從排氣孔溢出。此方案可減少泡沫的產(chǎn)生和聚集,如能配合擋此方案是在擋泡墻方案的基礎上發(fā)展改進而泡墻、噴淋管等措施則效果會更好。泡沫較少時,可來,解決了被擋泡墻攔截的泡沫需較長時間才能潰關(guān)閉噴淋水讓泡沫自行潰滅。滅、泡沫容易大量聚集溢出的問題。150081500孔600噴淋水土建預理D120×24鋼管擋泡墻外露153擋泡墻加消泡噴淋管方案示意「H中國煤化工CNMHG電站輔機總第128期(2014No1)1500×1500排氣孔2.858上建預埋D2和×24鋼管外露150用混凝上將溢流堰改成緩坡2.10消能墩減輕水流的沖擊、攪拌圖4緩坡溢流堰方案示意圖4.4柔性膜覆蓋層海水腐蝕的1mm不銹鋼薄板卡邊,由一端固定在柔性膜具有抗水汽滲透的能力。柔性膜的密度虹吸井項部的數(shù)條纜繩將柔性膜的前端拉住,使柔小,耐腐蝕性強,這種有機高分子PE復合材料通常性膜既能隨水位自由浮動又不會被水流沖走。柔性用于制作除鹽水箱的柔性浮頂,浮頂漂浮在水面能膜的前端由于薄不銹鋼板卡邊增加了重量沉在水面有效隔絕空氣。下少許(可調(diào)整纜繩的固定位置改變下沉深度),確柔性膜覆蓋層方案是用一塊寬度與虹吸井寬度保從膜下面流過的水流不會摻氣,少量的海水可能相等的柔性膜漂浮覆蓋在溢流堰前直至溢流堰后越過前端從膜表面流過,但并不足以產(chǎn)生泡沫。10m以上的水流表面,通過隔絕水流與空氣的接觸這些消泡方案的優(yōu)缺點,如表2所示。避免摻氣來防止泡沫的產(chǎn)生6。柔性膜的前端用耐表2各種消泡方案優(yōu)缺點對比解決方案方案描述消泡效果利用逐級升高的斜板頂形成有一定厚斜板堆度且水面相對穩(wěn)定的水流層海水從在水流層的末端(即有水下瀉的最需在溢流堰后安裝斜板堆結(jié)水流層底部沿多層斜板分隔而成的多后1個流道)因排水不能充滿流構(gòu)復雜工程量大只能在停機個狹窄流道平穩(wěn)下瀉道摻入了空氣,會產(chǎn)生少量泡沫。時進行清理維護攔泡墻加消同時在擋墻頂部設置1根或數(shù)根平行水流流出,但在低潮位時可能無|設置擋墻安裝噴淋水管工程于擋墻的噴淋水管進行消泡處理。法有效攔截泡沫。緩坡溢流堰|將溢流堰下水側(cè)用混凝土境充改造成|有少量泡沫產(chǎn)生如配合擋泡墻能結(jié)構(gòu)簡單,實施工程量較小,免實施工程量最小,改造成本最低,柔性膜覆蓋用柔性膜覆蓋層隔絕水流與空氣的接若覆蓋完全則基本不會產(chǎn)生泡沫。存在纜繩斷開柔性膜破損的可層觸,防止摻氣。能機組運行期間無法維護。5結(jié)語時更換損壞的系泊纜繩或柔性膜。這幾種解決方案均能有效解決或減少循環(huán)水排參考文獻水口處產(chǎn)生泡沫污染的問題,采用斜板堆方案的設1]曾令剛濱海電廠虹吸井排水泡沫成因及治理措施[中國科計結(jié)構(gòu)較復雜、實施工程量大、維護清理困難,不推技信息,2009(18):67-68.薦采用;攔泡墻加消泡噴淋管的消泡方案同樣較復[2]趙國璽表面活性劑物理化學[M北京:北京大學出版社,1984[3]唐金庫泡沫穩(wěn)定性影響因素及性能評價技術(shù)綜述[]艦船防雜,而且消泡效易受潮位的變化影響,也不推薦采化,2008(4):1-8用;緩坡溢流堰方案實施工程量較小且免維護,具有[4]馬洛平消除有害泡沫技術(shù)[M]北京化學工業(yè)出版社,1987較好的應用價值但有時會有少量泡沫產(chǎn)生;用柔性5章洪良,泡中國煤化工山油化纖,1993,12膜覆蓋的實施方案較簡單,工程費用低,具有較好的(1):22-26HCNMH及井溢流堰型優(yōu)化應用價值,但需在每次機組檢修時進行檢查維護,及[6]黃艷君,杜消[J].華中電力,2003,16(1):13-1