火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水處理技術(shù)與運(yùn)行監(jiān)督

火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水處理技術(shù)與運(yùn)行監(jiān)督摘要：在水資源短缺的情況下，我國應(yīng)加強(qiáng)對水資源的保護(hù)，使用正確合理的方式處理循環(huán)水，提高對水資源的保護(hù)并且做到節(jié)約用水。作為火力發(fā)電廠運(yùn)行設(shè)備中的重要組成，凝汽器運(yùn)行受到循環(huán)水水質(zhì)的直接影響，若水質(zhì)存在超標(biāo)問題，極易增大銅管出現(xiàn)銹蝕、結(jié)垢等問題的概率。對此，需掌握其防腐、防垢要求，合理應(yīng)用相關(guān)處理技術(shù)來調(diào)整循環(huán)水質(zhì)，結(jié)合對運(yùn)行監(jiān)督的強(qiáng)化開展，為火力發(fā)電廠機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；循環(huán)冷卻水；處理技術(shù)；運(yùn)行監(jiān)督1.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分類

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求、水冷卻方式和循環(huán)水的散熱形式，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)又可分為密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

1.1密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水在移走換熱設(shè)備的熱量以后，密閉循環(huán)回用。

在此系統(tǒng)中，循環(huán)水不與大氣接觸，處于密閉循環(huán)狀態(tài)，循環(huán)水的損耗很少，如果選用密封性能很好的水泵，可以做到基本上不消耗水。但是，由于這種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)所需費(fèi)用較高，故一般只適用于被冷卻裝置散熱量較小、所要求的工作安全可靠度大或具有特殊要求的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.2敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水經(jīng)由冷卻設(shè)備與空氣直接接觸冷卻后，再循環(huán)使用。

在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，一方面循環(huán)水帶走物料、工藝介質(zhì)、裝置或熱交換設(shè)備所散發(fā)的熱量；另一方面升溫后的循環(huán)水通過冷卻構(gòu)筑物與空氣直接接觸，釋放熱量，然后再循環(huán)使用。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種冷卻水系統(tǒng)，根據(jù)與物料、換熱器等的接觸情況，可分為清循環(huán)（又稱間接循環(huán)）、污循環(huán)和集塵循環(huán)3種類型。其中清循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中最為常見。為此，本文后續(xù)內(nèi)容均以清循環(huán)系統(tǒng)為介紹、研究的主體[1]。2.循環(huán)冷卻水處理技術(shù)概述及原理

2.1鍋爐循環(huán)冷卻水處理就是采用相關(guān)水質(zhì)穩(wěn)定劑基于鍋爐冷卻水在系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)的污垢淤結(jié)、腐蝕和微生物繁殖等現(xiàn)象進(jìn)行控制和處理。所謂冷卻水處理技術(shù)，是指針對循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)、設(shè)備材質(zhì)、工況條件選擇合適的緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑等水質(zhì)穩(wěn)定劑進(jìn)行正確匹配組成水處理配方，在一定工藝控制條件下提供相應(yīng)的清洗、預(yù)膜方案進(jìn)行全過程控制的水處理技術(shù)。冷卻水處理中所用的化學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定劑是現(xiàn)代工業(yè)循環(huán)水處理的必要前提條件和基礎(chǔ)。

2.2鍋爐循環(huán)冷卻水處理的技術(shù)原理

天然水是進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的主要水資源。天然水都不同程度的含有一些比重較小的泥土微粒、動植物腐物，鐵、鋁、硅等化合物以及各種礦物質(zhì)離子等懸浮、膠體和溶解性雜質(zhì)。循環(huán)水在生產(chǎn)系統(tǒng)中運(yùn)行經(jīng)常會遇到結(jié)垢腐蝕、微生物繁殖等相關(guān)問題，為了控制工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕，保證設(shè)備的換熱效率和使用年限，應(yīng)針對工業(yè)循環(huán)冷卻水進(jìn)行技術(shù)處理。

鍋爐循環(huán)冷卻水處理技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是針對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的污垢、腐蝕及微生物進(jìn)行控制和處理。工業(yè)循環(huán)冷卻水處理方法主要有磁處理、靜電處理、光化學(xué)處理、超聲波處理等適用于硬度較小水質(zhì)的物理處理技術(shù)。相對于硬度較高的復(fù)雜水質(zhì)來說，通常是向補(bǔ)充水中加入定量水質(zhì)穩(wěn)定劑，利用阻垢分散劑與結(jié)垢離子的螯合作用達(dá)到防垢目的，利用緩蝕劑抑制腐蝕反應(yīng)的陽極過程、在金屬表面形成沉淀膜并覆蓋陰極表面、在金屬表面定向吸附并形成保護(hù)性的吸附膜阻止腐蝕過程，從而起到緩蝕作用。磷系配方技術(shù)在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理中使用效果較好，但隨著含磷廢水排放的環(huán)保要求，磷系配方逐漸被環(huán)保型水處理劑代替。3．火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水處理技術(shù)與運(yùn)行監(jiān)督

3.1石灰處理

石灰處理能有效減少循環(huán)冷卻水中的鹽垢，冷卻水結(jié)垢是因?yàn)槔鋮s水中的Ca2+、Mg2+和碳酸氫根所形成的，所以在冷卻水中加入石灰乳，可以有效去除水中游離的二氧化碳和碳酸鹽等物質(zhì)，還能去除部分微生物，極大地降低了循環(huán)冷卻水的結(jié)垢現(xiàn)象。石灰處理得方法也較簡單，但是會消耗大量石灰，并且要求石灰純度要達(dá)到80％以上，石灰雖然不能減少水中的非碳酸鹽硬度，但這些物質(zhì)也不會導(dǎo)致其在管壁結(jié)垢。國內(nèi)石灰的純度不夠并且循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不穩(wěn)定，導(dǎo)致后期會出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，可能造成管道堵塞等現(xiàn)象，并且對循環(huán)水的濃縮倍率也沒有明顯提高，但相對也是節(jié)約水的一種方式。

3.2殺菌處理

（1）殺菌劑種類。殺菌劑的種類有氧化型和非氧化型兩種。氧化性殺菌劑殺中一般都含有氯，氯是一種氧化性很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，可以對細(xì)菌以及真菌進(jìn)行破壞，殺菌成本比較低，使用方便供應(yīng)比較簡單，是一種使用非常廣泛的殺菌劑，但是其腐蝕性很強(qiáng)，不能持久性殺菌，需要配合氧化型的殺菌劑使用。二氧化氯也是一種殺菌劑，二氧化氯可以破壞微生物的細(xì)胞壁，殺菌效果很強(qiáng)，少量的二氧化硫可以快速、有效地殺死細(xì)菌，但是，受限于運(yùn)輸，只能現(xiàn)場制作，所以成本較高。非氧化型殺菌劑一般有氯酚和季胺鹽。常用的冷卻水殺菌劑是三氯酚以及五氯酚，其在殺菌的效果上是最好的，通常是在冷卻塔中進(jìn)行噴灑，增強(qiáng)循環(huán)水系統(tǒng)的細(xì)菌抵抗力。季胺鹽是一種有機(jī)鹽，殺菌透性效果比較好，殺菌能力比較突出，但是，容易和水中的陰離子發(fā)生反應(yīng)失去殺菌性，因此，要和別的殺菌劑配合使用。（2）常用殺菌系統(tǒng)。①加液氯的系統(tǒng)。氯系統(tǒng)主要是由液氯鋼瓶、氣液匯流排組件、真空加氯儀、液氯的蒸發(fā)器還有擴(kuò)散器等部件組成。液氯從液氯鋼瓶通過匯流排的液氯進(jìn)入蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器對液氯進(jìn)行蒸發(fā)，產(chǎn)生的氯氣經(jīng)過過濾器進(jìn)入加氯一起，然后，再進(jìn)入冷卻水中。在使用該系統(tǒng)時，一般為液態(tài)氯，由于氯氣具有毒性，因此，要做好防漏措施。②加次氯酸鈉系統(tǒng)。系統(tǒng)主要是利用點(diǎn)解制氯的原理，對鹽酸溶液水解值得次氯酸鈉，該系統(tǒng)主要包括次氯酸鈉發(fā)生器、鹽水接裝置、貯液裝置以及控制系統(tǒng)。稀鹽酸發(fā)生水解后，在點(diǎn)解槽中生成次氯酸鈉和氫氣。由于氫氣具有易燃易爆的性質(zhì)，因此，氫氣的收集和排放是該系統(tǒng)的重點(diǎn)[2]。

3.3加酸處理

當(dāng)循環(huán)冷卻水的堿度過高時，通常是向補(bǔ)給水中加入硫酸，加酸處理時要控制好酸的用量，硫酸具有腐蝕效果，如果大量使用酸，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)就會遭到破壞。適量使用硫酸可以降低冷卻水中的堿含量，及時做到除垢效果，同時還能提高循環(huán)水的濃縮倍率。我國目前工業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，還有離子交換處理方式、阻垢劑處理、軟化處理和穩(wěn)定劑處理方式。

3.4防腐處理

造成循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕的因素分為化學(xué)因素、物理因素、微生物因素，造成腐蝕的化學(xué)因素有pH值、腐蝕性離子、絡(luò)合劑、硬度，造成腐蝕的物理因素有溫度、流蘇、懸浮物、造成腐蝕的微生物因素主要是因?yàn)樗h(huán)使用，充足的氧氣環(huán)境下產(chǎn)生的細(xì)菌。不銹鋼等材質(zhì)的腐蝕速度和管內(nèi)黏泥黏附速率呈正相關(guān)關(guān)系。結(jié)構(gòu)處理措施很多時候都防腐功效，例如，使用阻垢劑+酸聯(lián)合處理。同時，實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，在循環(huán)水系統(tǒng)加入硫酸鹽，讓堿度無限接基金0，此時，水呈中性，pH值在7左右，沒有任何緩沖性對金屬產(chǎn)生腐蝕，此時，循環(huán)水系統(tǒng)處于最理想的裝態(tài)。但是，考慮到經(jīng)濟(jì)性以及添加過量酸可能造成安全隱患，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，加硫酸轉(zhuǎn)化為不易結(jié)垢的永硬，將碳硬控制在極限碳硬以下；考慮到防腐應(yīng)保持循環(huán)水的弱堿性以及經(jīng)濟(jì)性[3]。

3.5原水控制

原水的pH值、硬度、堿度、氯離子等水質(zhì)質(zhì)變不穩(wěn)定，而原水的性質(zhì)是產(chǎn)生結(jié)垢的主要原因之一，因此，火力發(fā)電廠要控制原水的水質(zhì)指標(biāo)，從而較少結(jié)垢的產(chǎn)生。如果原水中含有磷，會影響當(dāng)前市場上大部分阻垢劑的阻垢效果；水中的細(xì)菌、氨氮含量較高時會大幅度降低pH值，造成水循環(huán)時發(fā)生異常。發(fā)電廠在給循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水時要注意控制水質(zhì)，減少水中的有機(jī)磷含量，如果超標(biāo)需要添加阻垢劑的用量，加強(qiáng)對水的殺菌處理，防止pH值降低，同時，在日常工作中對循環(huán)水的pH值、氨氮含量進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，保證循環(huán)水系統(tǒng)的正常

3.6節(jié)水處理

近年來，國家大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展，在火力發(fā)電廠要注意節(jié)水處理，通過有效的措施降低水排污量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。當(dāng)前火電廠循環(huán)水處理系統(tǒng)存在不少的問題，水源水質(zhì)較差，給水處理增加了難度，同時，由于處理技術(shù)的問題，造成水源水質(zhì)不符合工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，對發(fā)電機(jī)組以及凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的除垢防腐裝置構(gòu)成了嚴(yán)重威脅；同時，濃縮倍率大幅度提升，造成緩蝕劑投入量不足，金屬管網(wǎng)被嚴(yán)重腐蝕；由于水處理技術(shù)的欠缺，造成了排放水中污染物嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境。結(jié)束語

在工業(yè)中需更加重視火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的處理技術(shù)，應(yīng)達(dá)到我國對節(jié)能減排、安全環(huán)保的要求。同時工業(yè)技術(shù)在生產(chǎn)過程中也需要注意對工廠的水質(zhì)進(jìn)行檢測，看是否符合循環(huán)冷卻水使用標(biāo)準(zhǔn)，并且要加強(qiáng)對水質(zhì)的檢測，將循環(huán)冷卻水的指標(biāo)控制在合格范圍內(nèi)。還要對循環(huán)水產(chǎn)生的污垢進(jìn)行采集，為調(diào)整水管理方案進(jìn)行充分的調(diào)查及準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)