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文章正文
浅谈循环水处理及运行管理
作者:管理员    发布于:2016-05-13 11:41:44    文字:【】【】【

我司循环水系统采用带自然通风冷却塔的二次循环水冷却系统,一机一塔,热季循环水总水量为95218m3/h,冬季循环水总水量为65318m3/h,循环浓缩倍率按3.7设计,单台补水量为1900 m3/h,补充水采用混凝沉淀池出水。
  循环水处理方式采用阻垢、杀菌。阻垢剂投加方式采用计量泵连续投加,杀菌剂采用二氧化氯发生器定期投加,每天投加一次,时间为2小时,投加浓度5ppm。
  2循环水系统参数及水质状况
  2.1系统参数
  项目单位参数
  凝
  汽
  器冷却面积m259000
  冷却水量m3/s25.665
  空抽区有效面积m23432
  流程数/壳体数 1/2
  TMCR工况循环水带走的净热量 kJ/s1074410.0
  传热系数 W/m2.℃2954.2/3039.3
  管束内循环水最高流速m/s2.2
  冷却管内设计流速m/s2.2
  清洁系数 0.85
  TMCR工况循环水温升 ℃9.99
  凝结水过冷度 ℃≤0.5
  凝汽器设计端差 ℃ 4.19/4.03
  水室设计压力 MPa.g0.6
  壳侧设计压力 MPa.gVac.—0.15
  凝汽器出口凝结水氧含量μg/l20
  管子总水阻kPa72
  凝汽器汽阻 kPa0.1
  循环倍率(THA工况) 55
  循环水系统保有水量m330000
  浓缩倍率 3.7
  温差℃10
  补充水量m3/h1900
  2.2水质状况
  循环水系统补充水采用混凝沉淀池出水,补充水水质如下:
  检验项目符号单位补充水备注
  P HPH--7.71
  电导率DDμS/cm251
  总碱度JDmmol/L1.93
  钾离子K+mg/L1.83
  钙离子Ca2+mg/L42.37
  氯离子Cl-mg/L8.76
  水质趋势判断
  饱和指数 -0.13腐蚀
  稳定指数 8.0腐蚀
  结垢指数 8.23腐蚀
  从上表可看出,该水质在不浓缩的情况下,补充水具有明显的腐蚀倾向。
  3运行情况
  我司两台(2×1000MW)机组分别于2012年8月16日、11月4日投产,循环水处理系统同步投入运行。阻垢剂采用武汉中楚化工ZC-504阻垢剂,总磷控制在2-3mg/L;杀菌剂采用二氧化氯发生器产生的二氧化氯定期投加,浓缩倍率控制在3.0左右。
  4主要存在问题
  (1) 在实际运行过程中,由于设计原因,二氧化氯发生器出力不足,导致杀菌效果差,无法满足杀菌要求。
  (2) 在2013年4月#1机和7月#2机停机检查中均发现凝汽器出水侧不锈钢管内壁结垢。
  

 
  (3) 开式循环系统冷却器(主冷油器、氢冷器等)内部沉积大量淤泥。

 
  5改进措施
  针对结垢问题,考虑到整个开式水系统更改难度较大,只能从改善水质解决。由于我司循环水设计时只考虑阻垢和杀菌。但从运行情况来看,阻垢剂加药量已控制在高限,但仍不能控制水质往结垢方向发展。通过对原水水质分析,龟石水库的水质重碳酸盐含量较高,在水温升高时,极易分解成碳酸盐,形成碳酸钙附着在换热器表面。为防止冷却器表面结垢继续恶化,我司从循环水系统水质处理方式、运行管理等方面提出以下相应的措施及解决方案:
  5.1设备改造
  (1)增加加浓硫酸装置,调节循环水pH,中和水中的碳酸盐。工艺流程:卸酸泵将槽车上的浓硫酸打入地面硫酸储罐, 98%浓硫酸的浓硫酸通过地面储罐的出口将硫酸以自流的方式加入循环水塔。硫酸储罐出口安装电动调节阀,加酸量由在线pH计的测量信号调节储罐出口的电动调节阀的开度大小,从而实现加酸量的调控,以使冷却水的pH值在控制指标要求的范围内。
  (2)停止使用二氧化氯发生器,杀菌剂采用冲击式投加。
  (3)对于凝汽器已结垢的不锈钢管进行化学清洗,在2014年2月和2014年4月停机检修中,分别对#1、#2机凝汽器采用氨基磺酸进行了化学清洗,清洗后不锈钢管内表面基本无残余硬垢,各项质量指标均达到了《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》(DL/T957-2005)所规定的要求。
  5.2运行调整优化
  循环水处理方式采用EPC总承包,由循环水药剂厂家统一供货、现场水质调整、日常监督。采用这种方式在于药剂厂家可根据现场运行情况,实时调整阻垢剂和杀菌剂的配方,以便更好地调整水质运行工况。
  (1)阻垢剂。采用连续投加,加药量控制标准为:循环水总磷2~3ppm.单塔每日加药量为300kg。
  (2)杀菌灭藻剂。包括两种:氯锭与异噻唑啉酮。氯锭为氧化型杀菌剂,气温高时每周投加一次,每次投加1000~1500kg(根据微生物有机物滋生情况适当调整),累计投加三次后改
  投非氧化型杀菌剂异噻唑啉酮一次,投加量为1~2 吨。杀菌剂投加时关闭循环水排污,待循环水余氯小于0.1ppm,再开启连续排污。
  (3)浓硫酸采用连续投加,投加量以控制循环水PH8.5~8.7 为准。
  (4)正常加酸时,循环水浓缩倍率控制在3.5~4.0 之间。浓缩倍率控制要点:
  ①始终保持一台循环水排污泵进出口门全开,保持连续排污。此时排污流量约350t/h。
  ②机组负荷800MW 以下时,按照上述方式排污即可。但若因气温、风向、机组负荷等变化导致浓缩倍率达到3.5 以上时,需及时启动排污泵排污。
  ③机组负荷800MW~900MW 时,启动一台排污泵,另一台排污泵进出口关闭。此时流量约600t/h。若此负荷段时气温较低、凝汽器真空较好,只运行一台循泵,根据浓缩倍率实际值(小于3时)可停运排污泵,只保持一台泵进出口门全开排污;
  ④机组负荷900MW以上时,保持一台排污泵运行排污。若气温较高、运行两台循泵,浓缩倍率日渐上涨已大于4.0,则需启动两台排污泵大流量排污;若气温低、只运行一台循泵,根据浓缩倍率值(小于3时)可停运排污泵,只保持一台泵进出口全开排污。
  ⑤维持冷却塔水位就地1.4~1.8m,尽量保持稳定。
  (5)运行中日常控制指标及频次
  检验项目符号单位控制标准频次
  P HPH--7-9.20实时监测
  电导率DDμS/cm<750次/天
  总碱度JDmmol/L1-8次/天
  浊 度ZDFUN<20次/天
  钾离子 K+mg/L--次/班
  钙离子Ca2+mg/L<200次/天
  氯离子Cl-mg/L<300次/天
  总 磷PO43-mg/L2.0-3次/天
  浓缩倍数--K3.0-3.7次/班
  6结论
  通过上述一系列改造和运行优化调整后,取得如下效果:
  (1) 主机油冷却器未出现淤泥堵塞现象。
  (2) 凝汽器真空度一直处于优良,端差达到设计值。
  (3) 停机检查,凝汽器内部干净,无淤泥、结垢、腐蚀发生,清洁度达到设计要求。
  

  2014年8月#2机停机检查凝汽器内部情况
  
 
  2014年7月#1机停机检查凝汽器内部情况
  (4)浓缩倍率提高到4.0,减少新鲜水用量和排污量,对环境保护起到积极作用。
  7结束语
  水是人类的宝贵资源,地球上的淡水资源是有限的,可供人类利用的水资源越来越少,节约用水已刻不容缓。为了使循环冷却水系统正常运行,确保换热设备的长期使用,防止循环水在使用中对换热设备产生腐蚀、结垢及微生物污垢的危害,提高换热设备的冷却效率,确保生产正常运行,必须在设计阶段,根据补充水水质、结合所在地区的气候条件,选择合适的循环水处理方式,以免投产后进行改造。同时加强对循环水的运行管理,这不仅能提高冷却效率,延长设备使用寿命,并且对节约能源(节水、节电),减少修理费用及工作量和保护环境都有非常积极的意义。

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