熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)水處理技術的應用

項       目	單     位	運 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
風吹損失D	m3/h	10

　　3  水處理技術方案

　　3.1  殺菌剝離清洗

　　殺菌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，使藥劑最大限度發(fā)揮其緩蝕阻垢作用。

　　A、集水池水位降至最低安全水位，以節(jié)約藥劑用量。

　　B、投加粘泥剝離劑400mg/L進行殺菌剝離。

　　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，可以結束殺菌剝離?？砷_大補充水及排污閥進行置換排放。

　　測試項目：濁度，1次/2h；pH值，1次/h。

　　3.2  正常運行加藥方案

　　（1）阻垢緩蝕劑：DL－6，投加濃度20mg/l。緩蝕阻垢劑在進行基礎投加后，應用加藥裝置連續(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)運行不利，低則影響藥劑使用效果，高則浪費藥劑。

　?。?）殺菌劑：非氧化性殺菌劑和氧化性殺菌劑交替使用。

　　非氧化性殺菌劑，每月投加一次，投加濃度50mg/l。

　　氧化性殺菌劑，每天投加一次，投加濃度50mg/l。

　　3.3  水質(zhì)控制指標和分析頻次

　　表2  水質(zhì)控制指標和分析頻次

序號	控制項目	頻次	控制指標
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	<0.1 mg/L
11	腐蝕速率	月度	≤0.005mm/a

　　4         水處理技術應用效果

　　熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)過殺菌剝離清洗后正常投加水處理藥劑，現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)運行良好，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)進行了系統(tǒng)腐蝕速率監(jiān)測，監(jiān)測結果表3。從監(jiān)測結果看，熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)運行較好，黃銅腐蝕速度合格。

　　表3　系統(tǒng)腐蝕速率監(jiān)測^（1）

執(zhí)行標準	《冷卻水分析和試驗方法》(1993版)　?。袊突た偣?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	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	黃銅 ≤0.005 mm/a, 無明顯孔蝕現(xiàn)象。

　　總體來看，循環(huán)水水處理技術應用在熱電廠近四個月來，各項運行指標和監(jiān)測數(shù)據(jù)均達到并優(yōu)于國標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%。預計全年平均提高在10.25%以上。那么汽輪機效率和全廠效率都將提高10.25%，電廠全年煤耗款5 000多萬元，由此帶來的煤耗降低=5 000×10.25%=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)水處理技術應用后，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，補充水量可由處理前的276m³/h降低到166m³/h，節(jié)水110m³/h，一年按8 000h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8 000h計算，可以減少排污水88萬m³，折合排污費264萬元，當然排放水并不都排到下水溝，而是用來澆樹、除灰等方面，所以效益中應扣除這部分水費。

　　表4  濃縮倍數(shù)與補水、排污的關系（循環(huán)水量：10 000m³/h）

濃縮倍數(shù)	補水量（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

　　化學處理后，腐蝕速度可以降低到0.005mm/a（onclick="g(銅管);">銅管），這樣可延長onclick="g(銅管);">銅管壽命10年以上。一年可節(jié)約清洗費用10萬元。由于減少了onclick="g(銅管);">銅管泄漏，也避免了凝結水的污染，可節(jié)約凝結水5萬元。

　　6  存在問題和建議

　　熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)水處理技術應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，諸如沒有建立設備大修臺帳，沒有設備腐蝕狀況記錄；對水處理藥劑沒有進行有效的監(jiān)督和檢驗等等。針對這些情況建議熱電廠：

　　（1）增設旁濾裝置，為進一步提高水處理效果創(chuàng)造條件。增設旁濾裝置一次性投資大，但運行費用低，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。

　?。?）完善監(jiān)測手段。大修時應選擇合適部位安裝監(jiān)測換熱器和監(jiān)測掛片器，以便準確及時了解循環(huán)冷卻水處理效果，確保凝汽器正常安全運行。

　?。?）建立設備大修臺帳，采集垢樣，做垢樣組成分析，記錄設備腐蝕狀況，為調(diào)整水處理配方提供依據(jù)。

　　（4）加強水處理藥劑監(jiān)督和檢驗。在有銅設備的冷卻水系統(tǒng)中，水處理藥劑中BTA除了保護銅設備以外，也相應保護了碳鋼設備，因為一旦銅設備腐蝕，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蝕。因此，水處理藥劑中BTA的含量至關重要，需嚴把藥劑質(zhì)量關，對進廠的每一批藥劑進行質(zhì)量監(jiān)測和性能評定，確保水處理藥劑高質(zhì)量。

　　參考文獻

　　〔1〕 冷卻水分析和試驗方法. 中國石油化工總公司生產(chǎn)部和發(fā)展部，1990，440.

　　作者簡介  呂慧，女，1972年5月出生，中國石油股份有限公司獨山子石化分公司研究院防腐研究中心工程師,主要從事水處理技術研究工作。地址：新疆獨山子石化公司研究院防腐研究中心，郵編：833600，電話：0992-3869975，Email：[email protected]