熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)水處理技術(shù)
獨(dú)山子熱電廠有三臺(tái)發(fā)電機(jī)組,分別為25MW、25MW、50MW,合計(jì)發(fā)電量為100MW。有三臺(tái)雙曲線自然通風(fēng)式冷卻塔,總循環(huán)水量為10 300m3/h,保有水量為11 000 m3。自投產(chǎn)以來,一直未做處理,同時(shí)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(gè)季度都需要膠球清洗,有時(shí)需要高壓水沖擊,造成檢修費(fèi)用大大增加。因?yàn)槔鋮s不下來,各用水部門在天熱時(shí)加生水冷卻,造成用水量增加。針對(duì)這些問題,我們做了全面調(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。
1水處理技術(shù)方案
1.1 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(duì)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(jìn)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(cè)試循環(huán)水濁度變化,在濁度2~4小時(shí)不變,可以結(jié)束殺菌剝離?砷_大補(bǔ)充水及排污閥進(jìn)行置換排放。
測(cè)試項(xiàng)目:濁度,1次/2h;pH值,1次/h。
1.2 正常運(yùn)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(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(dòng)較大,則對(duì)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)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。
1.3 水質(zhì)控制指標(biāo)和分析頻次
2 水處理技術(shù)應(yīng)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(yùn)行良好,循環(huán)水水質(zhì)各項(xiàng)分析監(jiān)測(cè)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(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)腐蝕速率監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果表3。從監(jiān)測(cè)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。
總體來看,循環(huán)水水處理技術(shù)應(yīng)用在熱電廠近四個(gè)月來,各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均達(dá)到并優(yōu)于國(guó)標(biāo)GBJ50-83和中國(guó)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。
3經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估
3.1 降低煤耗
根據(jù)等效熱降理論計(jì)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(jì)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=5 000×10.25%=512.5(萬元)。
3.2 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8 000h計(jì)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(jì)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)。
3.3 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(zhǎng)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。
4 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(cè)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(tái)帳,沒有設(shè)備腐蝕狀況記錄;對(duì)水處理藥劑沒有進(jìn)行有效的監(jiān)督和檢驗(yàn)等等。針對(duì)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(cè)手段。大修時(shí)應(yīng)選擇合適部位安裝監(jiān)測(cè)換熱器和監(jiān)測(cè)掛片器,以便準(zhǔn)確及時(shí)了解循環(huán)冷卻水處理效果,確保凝汽器正常安全運(yùn)行。
(3)建立設(shè)備大修臺(tái)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(yàn)。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?yàn)橐坏┿~設(shè)備腐蝕,水中銅離子會(huì)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(duì)進(jìn)廠的每一批藥劑進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)和性能評(píng)定,確保水處理藥劑高質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
〔1〕 冷卻水分析和試驗(yàn)方法. 中國(guó)石油化工總公司生產(chǎn)部和發(fā)展部,1990,440.
作者簡(jiǎn)介 呂慧,女,1972年5月出生,中國(guó)石油股份有限公司獨(dú)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(shù)研究工作。
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