循环水系统提高浓缩比途径分析

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1、循环冷却水系统提高浓缩倍率节水途径分析（吴彦丽工艺070207002207）我国属缺水国家且工业用水量大，而提高循环水浓缩倍数是搞好水质管理、节约用水的重要环节，因此提高水的利用率实现节约用水受到极大重视。目前，发达国家循环冷却水系统的浓缩倍率一般都在6～8，个别系统已达到零排污，而国内大多数循环水浓缩倍率仅有2左右，现主要介绍国内提高循环冷却水浓缩倍率的现行技术的原理、优缺点及在实际中的应用。1加酸处理酸可以使水中的碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度，因此向循环水中加入酸可以防止循环水浓缩时碳酸钙的析出，提高饱和钙离子浓度，在补充水水质基本不变的情况下提高浓缩倍率。另外，反应中生

2、成的游离CO也有利于抑制碳酸盐垢的析出。加酸量维持在循环水中碳酸盐硬度值低于极限碳酸盐硬度即可。单独加酸处理成本较低且简便有效。但对于水容量较大的系统，pH、碱度等指标的检测常滞后于加药时间，因此加酸量不容易控制，同时存在SO对混凝土的腐蚀问题。河南洛阳某电厂循环冷却水浓缩倍率为1.5～2.0，为降低循环水系统补水量，2004年2月进行加酸处理。由加酸系统调整循环水的pH在规定范围内运行，运行一周后循环水的浓缩倍率提高至3.3，循环水系统新鲜水补水量由原来的200t/h降低到160t/h，平均每月新鲜水补水量下降71520t。2硫酸-阻垢剂稳定处理硫酸-阻垢剂处理是指在水体中

3、先加入硫酸使补充水碱度降到一定程度后再加入阻垢剂如聚磷酸盐、有机阻垢剂等，从而达到阻垢和保证循环水稳定运行的目的。该法占地小、技术简单。但是需注意SO浓度过高会侵蚀混凝土，同时用有机磷处理循环冷却水势必加强水生物的繁殖，加重腐蚀程度，所以药剂处理要同时考虑阻垢、缓蚀及杀菌等多方面的效果，一般可以考虑采用复合型阻垢剂。东北某电厂4台300MW发电机组，采用全有机低磷配方SQ228为阻垢缓蚀剂，其配方由有机磷酸盐、聚羧酸和有关缓蚀剂组成，使用后循环水浓缩倍率从2.6提高到8.3，年节水、节酸、节水稳剂分别为6.084×106、91.3、36.5t，全年节约经费约675万元，具有明

4、显的经济效益与社会效益。3弱酸树脂交换处理用弱酸离子交换树脂处理原水可降低水中的碳酸盐硬度及相应的碱度，再投加缓蚀剂可防止循环水系统的腐蚀。既可提高循环水浓缩倍率，又不会增加水中硫酸根离子。经弱酸树脂处理后加阻垢剂的水样中即使有CaCO3结晶产生，也不会马上从水中析出。该法适用于处理碳酸盐硬度比例高的水，优点是系统简单、运行条件好、交换容量大、易再生、酸耗较低，从根本上解决了结垢问题。缺点是运行费用高、占地面积大、废水排放量大。姚孟第二发电有限公司四期2×600MW超临界凝汽式燃煤机组为实现循环水高浓缩倍率运行，根据水库水的水质，工程设计采用“旁流弱酸处理工艺控制循环水的碳酸

5、盐硬度”，同时在循环水中配合投加高效的阻垢分散剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂，防止循环水系统结垢、腐蚀和微生物繁殖，将循环水浓缩倍率控制在6左右运行，取得了显著的经济效益和环境效益。国华神木发电有限公司以弱酸阳离子交换水作为循环冷却水的补充水，同时加一定浓度的缓蚀阻垢剂，循环水浓缩倍率从2～4提高到6～7。经1a的运行，凝汽器铜管的腐蚀结垢情况得到明显的改善，同时节约水费约300万元。4石灰软化—加酸—旁滤加药处理补充水在预处理时就投加适当的石灰，除去水中的Ca、Mg。原水钙含量高而补水量又较大的循环冷却水系统常采用这种方法。经石灰处理的水，虽然碳酸盐碱度可以降低，但却有可能出现Ca

6、CO3沉淀，为消除这种不稳定性，可添加少量H2SO4。该法优点是处理能力大，运行费用较低。缺点是投资大、对石灰粉纯度要求高、对环境影响大。石灰软化—加酸—旁滤加药工艺于20世纪90年代应用于山西神头第二发电厂，该工艺处理效果良好，循环水浓缩倍率维持在4.5左右。德国8个火电厂的循环冷却水处理，全部采用石灰软化-阻垢剂的处理方式，其浓缩倍率达3～6。美国火电厂的循环冷却水处理主要采用软化或旁滤加药处理。其浓缩倍率多在3～3.5，仅在美国西部火电厂采用石灰软化—旁滤脱盐的复合处理，浓缩倍率可超过10。5旁流弱酸处理除直接对循环系统补充水进行处理还可对循环水进行旁流处理，其工艺流程

7、如下：循环水塔池→循环泵→清水箱→清水泵→高效过滤器→弱酸交换器→循环水。该技术可有效去除循环水中的悬浮物，降低循环水的碳酸盐硬度，维持循环水高浓缩倍率运行，减少排污量。但含氯杀菌剂会对弱酸树脂的机械强度起一定的破坏作用，此外，弱酸离子交换反应速度慢，运行流速低，需要设备多，系统复杂。华润集团某电厂新建2台300MW发电机组，其循环冷却水系统设计采用旁流弱酸处理工艺，提高了浓缩倍率，使循环水的补水量和排污量减少，取得了很好的经济效益和社会效益。澳大利亚南威尔士州贝司沃德电厂4×640MW机组的循环冷却水