Page 88 - 电力与能源2021年第六期
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6 9 6 苏玉凤, 等: 电厂工业循环冷却水联合处理方案讨论
表 2 各种循环水处理方法的适用条件及优缺点
处理方法 适用条件 优点 缺点
酸消耗 量 大, 浓 缩 倍 率 低 时, 处 理 费 用
可处理碳酸盐硬度较高的补充水;
设备简单; 较高;
酸化法 使用硫酸时, 应 注 意 防 止 硫 酸 钙 沉 淀 及
运行维护工作量小 硫酸是一种 危 险 性 较 大 的 药 剂, 需 采 取
高含量 SO 4 对普通硅酸盐水泥的侵蚀
2-
完善的安全措施
加药设备简单; 药剂价格较高;
在通常水质 条 件 下, 可 在 较 高 浓 缩 倍 率 运行维护方便; 药剂中含膦, 仍需加强杀菌灭藻处理, 如
阻垢剂处理法
( N<3~4 ) 下运行 兼有阻垢分散作用; 无磷、 氮、 有 利 于 环 保 有 的 药 剂 质 量 不
可减缓铜管腐蚀 稳定
基建投资大;
原水碳酸盐硬度高; 适用的水质范围广;
石灰处理法 需进行辅助处理, 以确保处理效果;
需在高浓缩倍率( N=4~6 ) 下运行 运行费用较低
系统运行复杂, 容易污堵
适用于水源非常紧张条件下的高浓缩倍 基建投资大;
离子交换法 浓缩倍率高
率( N>5 ) 运行 运行费用较高
适用于水源紧缺, 含盐量高, 高浓缩率下
[
反渗透处理法 4 ] 浓缩倍率很高 基建投资大
运行
因为节水需求, 大多数电厂要求浓缩倍率达 表 3 石灰处理时水温与残留碱度的关系
到 3~4 倍 以 上, 因 此 阻 垢 剂 处 理 法 应 用 最 为 处理温度 / ℃ 5 25~35 120
水净化的总时间 / h 1.50 1.00~1.500.75~1.00
广泛。
残留碱度 /( mmol · L -1 ) 1.50 0.50~1.750.30~0.50
4 循环水联合处理探讨 因为 CaCO 3 的溶解度与原水中钙的非碳酸
盐硬度( CaCl 2 CaSO 4 有关, 它的含量越高, 经石
、
)
阻垢剂处理法一般可控制循环水“ 钙硬 + 碱
灰处理后, 出水残留的钙含量也大, 则其残留碱度
度” 在 800~1000m g LCaCO 3 浓度区间运行,
/
越低, 如表 4 所示。
对应的浓缩倍率为 3.5~4.5 ( 假设补充水钙硬 +
表 4 石灰处理后残留碱度( t=20~40℃ )
/ )。若需进一步提升浓
碱度为 228 m g LCaCO 3
出水残留钙含量 /
缩倍率, 则需要采取阻垢剂—石灰或阻垢剂—硫 >3.00 1.00~3.000.50~1.00
2+
[ mmol · L -1 ( 1 / 2Ca )]
酸联合处理。 残留碱度 /( mmol · L -1 )0.50~0.600.60~0.700.70~0.75
阻垢剂—石灰联合处理可在高浓缩倍率( 4~ 用石灰处理时, 水中硅化合物的含量会有所
6 ) 下运行, 运行费用较低, 但基建投资大, 系统运 降低: 当温度为 40℃ 时, 硅化合物可降至原水的
行复杂, 容易污堵, 而且需进行辅助处理, 以确保 30%~35% ; 采用石灰—混凝处理时, 水中有机物
处理效果。阻垢剂—硫酸联合处理设备简单, 基 可降低 30%~40% 。为了使石灰处理水更为稳
建设资小, 处理费用较低, 但应注意缓蚀剂量, 以 定, 在补入循环冷却系统时, 一般要进行辅助处
免发生腐蚀 [ 5-6 ] 。 理, 如加酸调节 p H 值。
下以某电厂 2×600 MW 机组为例, 比较两 4.2 阻垢剂—硫酸联合处理原理
种联合处理方式的优缺点。 循环水在浓缩过程中, 大多是由于补充水中
4.1 阻垢剂—石灰联合处理原理 的碱度和 Ca 浓度限制了浓缩倍率的提高, 因此
2+
石 灰 处 理 可 以 除 去 水 中 的 重 碳 酸 钙 加酸调节循环冷却水 p H 值以提高浓缩倍率, 不
Ca ( HCO 3 2 重碳酸镁 M g HCO 3 2 和游离二氧 失为简便而有效的一种方法。
(
)
),
化碳 CO 2 适用于碳酸盐硬度较高的原水 [ 5 ] 。 酸化法原理是通过加酸来降低水的碳酸盐硬
,
经石灰处理后水的残留碱度包括 2 个部分: 度, 使碳酸盐硬度转变为溶解度较大的非碳酸盐
一是 CaCO 3 的溶解度, 一般为 0.6~0.8mmol / L ; 硬度, 从而可达到防止结垢的目的。目前很多运
二是石灰的过剩量, 一般控制在0.2~0.4mmol / L 行装置都采取了这一措施, 以达到节水目的。
( 以1 / 2CaO 计)。因此, 石灰处理后, 水的残留碱 根据酸碱中和原理, 理论上加酸量等于碱度
2- )。此值还 降低量。一般工业硫酸纯度为 95%~98% , 如用
度一般在 0.8~1.2mmol / L ( 1 / 2CO 3
与石灰处理时的水温有关, 见表3 。 98% 硫酸调 p H 值, 则硫酸投加量为