浅析高浓缩倍率循环冷却水处理技术

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1、浅析高浓缩倍率循环冷却水处理技术尹劲，任心果，邢进(山东兖矿济三电力有限公司，山东济宁272069)摘要高浓缩倍率循环冷却水处理技术的发展在我国起步较晚，70年代初，我国引进了循环冷却水处理技术．它的优越性和带来的经济效益很快被人们公认，并由化工行业迅速推广到石化、热电等其它行业。特别是80年代后期，高浓缩循环冷却水处理技术得到了突飞猛进的发展，应用范围越来越广泛。本文对高浓缩倍率循环冷却水处理技术进行了详细的阐述。关键词高浓缩倍率循环冷却技术火电厂高浓缩倍率循环冷却水处理技术是指循环冷却水的浓缩倍率达到3及

2、以上的处理技术。遵照1998年国家电力公司下达的《火力发电厂节约用水的若干意见》要求，循环冷却水的浓缩倍率，根据不同水质、凝汽器管材、通过试验并经技术经济分析比较后确定。各种循环冷却水处理方案一般应达到以下效果：(1)加防垢防腐药剂及加酸处理，浓缩倍率应在3左右；(2)采用石灰处理，浓缩倍率应在4左右；(3)采用弱酸树脂等处理方式，浓缩倍率应在4以上。这些指示条文，充分说明了未来的火电厂循环冷却水处理技术将朝着节水、节能、满足环境保护要求等几方面来发展。通过近年来循环水管理控制方面的运行经验，结合当前循环冷却

3、水处理技术发展实际，特谈谈对高浓缩倍率循环水处理技术在济三电力的应用实际。1济三电力有跟公司循环水系统资料l.l循环水系统工况资料冷却水温：设计水温：夏季33℃，春秋季20℃，冬季15℃平均最高水温：27℃最高水温：33℃循环倍率：57.9（THA工况凝汽量）冷却管内设计流速：2m/s清洁系数：0.85凝汽器汽侧进口允许最高温度：80℃凝汽器循环水允许温升（设计工况）：9.6℃循环水处理方式：加酸、加缓蚀阻垢剂、加杀菌剂。机组负荷：135MW凝汽器材质：不锈钢TP306L循环水系统管道和其他换热器壳体材质：碳

4、钢1.2补给水原水水质及分析原水水质见表1。从上述水质分析评价可以看到，济三电力公司补给水原水水质属结垢性水，水质在没有任何浓缩的情况下，就具有中等结垢倾向，因此随着浓缩倍率的提高，其在换热系统上的结垢倾向将越来越严重，这将严重影响凝汽器的传热效率。2电厂凝汽器换热管结构机理循环冷却水通过凝汽器换热后循环水温上升，回到冷却塔中喷淋散热，部分水分蒸发而使水温下降，在循环过程中使水中的一部分碳酸氢根离子变成碳酸根离子，同时PH值上升，含盐量增大，这样就造成碳酸钙在水中的量逐渐增多，超过它的溶解度，以过饱和的状态存

5、在于水中，而循环冷却水要实现高浓缩倍率运行，必然在高含盐量条件下运行，盐类溶液结垢物质(如：CaCO3)有一个逆着溶解度曲线的问题，也就是说，结垢的碳酸钙物质的溶解度随着水温的上升而下降。水的温度在传热表面或其附近时，大于在大部分系统中的温度，在这些区域中，某些物质(如：CaCO3、CaSO4·2H2O、SiO2等)的溶解度是很小的，而这些物质就趋于沉淀和结垢。高浓缩倍率运行下的循环冷却水系统主要特点为结垢物质过饱和度增大，含盐量增大，此时水溶液的比重、粘度(流动性)也有变化；另外一特点，就是受空气中不溶的悬

6、浮固体物颗粒影响也较敏感，结垢趋势增大，这就是经常检查管子时发现有污垢的原因，高浓缩倍率运行循环冷却水系统污垢沉积更突出。3抑制结垢机理探讨要提高循环水浓缩倍率，通常有以下几种途径：循环水补水加硫酸降碱度、循环水弱酸阳床处理、循环水加药控制硬垢的生成等多种方法配合；使用阻垢剂是其中最常用的方法之一，关于阻垢剂对钙垢的抑制作用的机理，可分为下面三种类型，第一种为低剂量效应；第二种为分散作用；第三种为晶格畸变作用。碳酸钙晶体为正六面体，加了阻垢剂后，使CaCO3，晶体均发生了畸变，抑制了晶体的生长速率，畸变程度越

7、严重，阻垢效果就越好，发生畸变后，CaCO3晶体颗粒越不规则，越不易沉淀形成硬垢，起分散作用的阻垢剂主要表现在防垢官能团上有差异，对Ca2+、Mg2+等离子有极好的络合能力，并对这些盐类也有很好的去活化作用，而且能和已形成的CaCO3晶体中的Ca2+进行表面螫合，起到螫合增溶的效果，避免了大颗粒晶体硬垢的形成和沉积，能够产生严重的晶格畸变的作用，能够使CaCO3颗粒变得非常的不规则，也就是成垢物质最不易沉积和结垢，所形成的垢疏松，象“雪片状”的物质在冷却水池被除去。4高浓缩倍率循环冷却水处理的现行技术4.1石

8、灰软化—加酸—旁滤加药处理技术(1)适用条件①该法适用于严重缺水地区，当地能供应高纯度的石灰粉，适合于以暂硬为主水质的生水。②该法处理技术较为全面，循环水浓缩倍率可达4～5倍。③适合于单机容量为300MW，600MW级的以采用镁硬含量很少的地下水作水源的火电厂。该技术非常强调石灰软化处理要辅以阻垢剂稳定处理和凝汽器连续胶球清洗，可维持浓缩倍率4～6运行。(2)优缺点该处理法优点是处理能力大，运行费用