已料技風(fēng)電站循環(huán)水工況優(yōu)化試驗(yàn)劉濤1劉江(1.包頭第二熱電廠,內(nèi)蒙古包頭014030;2內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院,內(nèi)蒙古呼和浩特010020鏑要]通過(guò)循環(huán)冷卻水靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn),以及阻垢緩蝕劑對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)材質(zhì)腐蝕影響試驗(yàn),確定循環(huán)水運(yùn)行工況的最佳控制指標(biāo)。試驗(yàn)研究得出的運(yùn)行參數(shù)對(duì)電廠節(jié)約用水,循環(huán)水系統(tǒng)的防腐、防垢具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義,同時(shí)也為企業(yè)節(jié)能降耗工作的開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)咲關(guān)鍵詞]循環(huán)水;濃縮倍率;動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)為了科學(xué)合理的節(jié)約水資源,提高發(fā)電機(jī)組冷卻水的利用率,電能廠常采用提高循環(huán)冷卻水濃縮倍率的方法來(lái)減少排污水量,但濃縮倍率將相同體積的原水分別加入到6個(gè)1000m燒杯當(dāng)中,分別加入過(guò)高會(huì)加劇循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕,給熱力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行質(zhì)量濃度為0、8、10、12、16、20mg幾的試驗(yàn)藥劑,放置在45℃的來(lái)隱患水浴鍋恒溫加熱、蒸發(fā)濃縮,根據(jù)硬度、堿度、氯離子、鈣離子的變化添加水質(zhì)穩(wěn)定劑是防止循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢最為直接有效的值計(jì)算出△A和△H及阻垢率,用來(lái)評(píng)定試樣的阻垢效率,篩選出最佳手段,但不同的原水水質(zhì)、循環(huán)水運(yùn)行工況決定需要采用不同的水質(zhì)穩(wěn)加藥量。定劑進(jìn)行處理。靜態(tài)阻垢試驗(yàn)結(jié)果分析如圖1,可見(jiàn)對(duì)于電廠的循環(huán)冷卻水:因此,評(píng)價(jià)循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定劑的適用性對(duì)機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行尤為水質(zhì)穩(wěn)定劑加入量為0時(shí),則△H和△A的值遠(yuǎn)大于02,阻垢效率為0,說(shuō)明此時(shí)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有嚴(yán)重的結(jié)垢傾向包頭第二熱電廠1、2號(hào)機(jī)組為200MW濕冷機(jī)組,循環(huán)冷卻水補(bǔ)當(dāng)加藥量為0~8mg時(shí),阻垢效率隨著藥劑量的增加而增大,并充水采用黃河水,凝汽器管為HSη70-1B銅管,為了確保電廠可持續(xù)且增加速度較快發(fā)展,達(dá)到節(jié)約用水的目的,并為機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的理論依當(dāng)藥劑量為10、1216、20mg/時(shí),△H和△A的值均小于據(jù),對(duì)電廠循環(huán)冷卻水的原水進(jìn)行了分析,通過(guò)靜態(tài)阻垢試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)模均滿(mǎn)足防止結(jié)垢的要求擬試驗(yàn)及加酸處理實(shí)驗(yàn),對(duì)污垢熱阻和緩蝕性能進(jìn)行分析,以評(píng)價(jià)循環(huán)當(dāng)藥劑量為10mg/時(shí),△H和△A的值最小,此時(shí)阻垢效率最水的結(jié)垢腐蝕情況,確定機(jī)組運(yùn)行的濃縮倍率、運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行加酸方好,經(jīng)濟(jì)性最高因此確定進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)時(shí),加藥濃度選取10mg/1試驗(yàn)用水藥劑在不用加藥時(shí)A的值包頭第二熱電廠200MW濕冷機(jī)組循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水采用黃河水,試驗(yàn)用水取自黃河水,水質(zhì)主要指標(biāo)見(jiàn)表1。水質(zhì)的含鹽量、氯根、硬度較高,且水質(zhì)指標(biāo)隨季節(jié)變化較大,這就對(duì)電廠選用適宜的水質(zhì)穩(wěn)定劑以有效提高循環(huán)水濃縮倍率工作提出了與表1原水水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目amgn)JD(mol/) D (moL/)1rmln)水質(zhì)107.733.612試驗(yàn)原理及儀器加藥量/(mg.L循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,由于鹽類(lèi)濃縮,平衡CO2散失及圖1靜態(tài)阻垢試驗(yàn)分析結(jié)果水溫升高等原因,使水中CaCO3、MgCO3等難溶鹽類(lèi)的含量超過(guò)飽和22動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)值,從而引起結(jié)垢循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置是在實(shí)驗(yàn)室條件下,模擬運(yùn)行機(jī)組循環(huán)一般采用安全濃縮倍率判斷系統(tǒng)是否結(jié)垢,公式冷卻水系統(tǒng)的流態(tài)、循環(huán)水流速、凝汽器與冷卻塔進(jìn)出口溫度差和排汽溫度等參數(shù),以原水水質(zhì)作為補(bǔ)充水,考察評(píng)價(jià)整個(gè)循環(huán)水處理工藝控制的合理性,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定循環(huán)水運(yùn)行工況的控制參數(shù)和水質(zhì)穩(wěn)定劑的加入量。△=x-≤02試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)連續(xù)補(bǔ)水以保持系統(tǒng)水容積不變,并根據(jù)補(bǔ)水量當(dāng)△A≤02、ΔH≤02、ΔΦ≤02時(shí),系統(tǒng)處于不會(huì)結(jié)垢的亞穩(wěn)加入規(guī)定劑量藥劑,當(dāng)濃縮倍率達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)始排污并控制排污定狀態(tài),作為安全濃縮倍率的判據(jù)值。量,以控制系統(tǒng)濃縮倍率在要求范圍內(nèi),通過(guò)測(cè)定水中堿度、硬度、鈣試驗(yàn)所使用儀器及藥品離子、氯離子、電導(dǎo)率的變化情況,計(jì)算△A、△H和△Φ,當(dāng)其中任動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)臺(tái)、酸度計(jì)、電子分析天平、恒溫水浴鍋、分光光度值超過(guò)02時(shí),即判定水工況到達(dá)安全濃縮倍率值。計(jì)、硫酸、硝酸銀、EDTA、鹽酸、電廠提供的水質(zhì)穩(wěn)定劑等,實(shí)驗(yàn)管控制參數(shù)材材質(zhì)為HSn70-1B循環(huán)水進(jìn)口溫度:32C2結(jié)果與分析進(jìn)出熱交換器溫差:8~10°℃循環(huán)流量:600/h循環(huán)水靜態(tài)實(shí)驗(yàn)是在一定體積燒杯取一定容量實(shí)驗(yàn)用水,用加熱換熱管長(zhǎng)度570蒸發(fā)濃縮或化學(xué)滴定等方法破壞平衡,通過(guò)加入水質(zhì)穩(wěn)定劑前后某些水藥劑質(zhì)量濃度中國(guó)煤化工質(zhì)參數(shù)的變化來(lái)判斷水中成垢物質(zhì)的離析情況,用以評(píng)價(jià)藥劑的阻垢性不加酸工況運(yùn)CNMH G862013年1月(王應(yīng)用科技兩種工況均符合〈工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范〉300.30(GB50050-2007)中關(guān)于換熱設(shè)備的循環(huán)冷卻水側(cè)管壁的污垢熱阻的2.525規(guī)定值:<344×104m224緩蝕性能試驗(yàn)分析在進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)時(shí),除試驗(yàn)用試管外(熱交換用)外,分別懸15掛HSn70-1B及20號(hào)碳鋼掛片進(jìn)行腐蝕性能測(cè)試,以評(píng)價(jià)藥劑的緩蝕性能0.10動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)腐蝕掛片測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。兩種掛片在試驗(yàn)濃縮倍率為355,氯根為383mg/L時(shí)的腐蝕速率均滿(mǎn)足江工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50050-2007)中的技術(shù)要求,即時(shí)間/h碳鋼管壁的腐蝕速率:≤0075mm/a;圖2動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果加酸前銅、銅合金和不銹鋼管壁的腐蝕速率:≤0005mma表2腐蝕掛片測(cè)試結(jié)果△試片()材願(yuàn)腐蝕速率標(biāo)準(zhǔn)要求備注Hn70-1B10.000m/a≤Q.0060m/a合格0202080.024≤6.075m/合格0,101)試驗(yàn)結(jié)果表明,包頭第二熱電廠循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水采用黃河水,0.05其運(yùn)行濃縮倍率應(yīng)控制在236以下?？赏ㄟ^(guò)加酸降堿度法提高循環(huán)水濃縮倍率,已達(dá)到節(jié)約用水的目的,加酸后的濃縮倍率應(yīng)控制在340時(shí)間/h2)按照伙火力發(fā)電廠凝汽器管選材導(dǎo)則(DLT712-2000)規(guī)圖3動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果(加酸后)定,HSn70-1B凝汽器管耐氯臨界值為400mg/L,在試驗(yàn)中,濃縮倍循環(huán)水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2和圖3所示。率為340時(shí),氯根為368mg/,小于凝汽器管HSn70-1B耐氯臨界從試驗(yàn)可以得出,該水質(zhì)在不加酸工況下運(yùn)行,當(dāng)濃縮倍率達(dá)到值400mg/,因此包頭第二熱電廠1、2號(hào)機(jī)組循環(huán)水在該濃縮倍率下236倍時(shí),水中的硬度和堿度均較高,△H值等于020,△A和△Φ運(yùn)行時(shí),凝汽器銅管不會(huì)發(fā)生腐蝕值均接近020,結(jié)垢趨勢(shì)明顯;為了提髙循環(huán)水濃縮倍率,降低循環(huán)水3)因?yàn)樵撍|(zhì)屬易結(jié)垢腐蝕型水,應(yīng)加強(qiáng)循環(huán)水的監(jiān)督工作,使堿度不超過(guò)極限碳酸鹽硬度,采用加酸處理,以防止換熱器管材結(jié)垢。其在安全濃縮倍率下運(yùn)行,冋時(shí)健全循環(huán)水膠球系統(tǒng)和循環(huán)水加藥系統(tǒng)在加酸工況下運(yùn)行,加入的酸與水中堿度反應(yīng),致使堿度濃縮平衡消臺(tái)賬,保證循環(huán)水加藥系統(tǒng)和膠球系統(tǒng)的正常投運(yùn)失,故△A判斷指標(biāo)失效,當(dāng)濃縮倍率達(dá)到340倍時(shí),△H值等于4)凝汽器管HSn70-1B耐氯性較差,易發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象,建議所020,到達(dá)安全濃縮倍率值用阻垢劑應(yīng)提高緩蝕性能即提高所用阻垢劑中唑類(lèi)含量。3污垢熱阻試驗(yàn)分析5)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)定期投加殺菌劑,防止循環(huán)水凝汽器換熱效率的好壞主要取決于換熱管表面的潔凈程度,而進(jìn)系統(tǒng)微生物的滋生及換熱管附著黏泥,避免岀現(xiàn)垢下腐蝕和換熱設(shè)備傳出口溫差和污垢熱阻是判斷換熱管換熱效率的重要指標(biāo),直接反映了換熱效率降低。熱管表面的潔凈度及水質(zhì)穩(wěn)定劑的阻垢效果。作者簡(jiǎn)介:劉濤,女,本科,學(xué)士學(xué)位,工程師。污垢熱阻隨時(shí)間的增加而增大,本試驗(yàn)需要確定的是安全濃縮倍率下的污垢熱阻值,即當(dāng)ΔA、ΔH、△Φ都約等于02時(shí)試驗(yàn)管材的污垢熱阻。試驗(yàn)結(jié)果參考文獻(xiàn)]1)當(dāng)不加酸、濃縮倍率達(dá)到2.36倍時(shí),污垢熱阻值為039×1011孫利雖等中水回用循環(huán)水工藝控制優(yōu)化研究湖內(nèi)蒙古電力技術(shù)20121張強(qiáng)鄭敏聰發(fā)電廠循環(huán)水阻垢緩蝕劑動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)研究安徽電力,2)當(dāng)加酸、濃縮倍率達(dá)到340倍時(shí),污垢熱阻值為124×10中國(guó)煤化工CNMHG