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
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