电解海水制氯装置在惠州天然气发电公司的应用

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1、第36卷第5期华电技术Vo1．36No．52014年5月HuadianTechnologyMav．2014电解海水制氯装置在惠州天然气发电公司的应用夏文武(广东惠州天然气发电有限公司，广东惠州516082)摘要：海洋生物在海水管道和冷却设备内的附着和生长，会导致海水流量受阻、换热效率下降及形成生物腐蚀。以广东惠州天然气发电有限公司为例，分析了电解海水次氯酸钠发生装置的应用情况，得出了该装置应用于海滨电站的海水系统，可有效防止海洋生物附着和生长的结论。关键词：天然气电厂；滨海电站；生物腐蚀；电解海水；次氯酸钠中图分类号：P747文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014

2、)05—0056—02总反应：NaC1+H20一NaCIO+H2。(6)0引言平衡反应(3)～(5)的反应方向主要取决于pH我国拥有漫长的海岸线和丰富的海洋资源，随值和环境温度。海水的pH值为8．0～8．5，且温度着滨海电厂、海洋石油、海洋矿产等行业的迅速发在15。c时，所有的分子态消失，有效氯由次氯酸钠展，在开发利用海洋资源的同时，因海洋生物污损带(NaCIO)(约80％)和次氯酸(HC10)(约20％)形态来的损失非常严重，海洋生物污损也越来越受到关出现的次氯酸根离子混合物组成。注。若海洋生物不能被有效抑制，会导致海水系统除上述反应外，由于海水中存在钙、镁离子，长运行不稳定

3、。滨海电厂的冷却循环系统和发动机经时间电解后，这些离子会在阴极上形成钙和镁的沉常因此维修或大修，不仅浪费时间及金钱，而且严重淀物，增加电能的消耗，因此，必须通过酸洗的方法影响安全生产和设备正常运行。目前，电解海水制定期消除这些沉淀物。氯技术是防止循环冷却水系统海洋生物污损最安2技术条件全、有效、经济的办法，已在国内外各海滨电站得到广泛应用。SC300／1型电解槽(1组)运行特性参数：额定广东惠州天然气发电有限公司(以下简称惠州有效氯产量，85kg／h；电压，0～70V；电流，0～6050天然气发电公司)汽轮机凝汽器循环冷却水系统的A；直流电耗，3．72(kW·h)／kg；海水流

4、量，2×27介质为海水。为防止海洋生物在系统管道和设备内m／h；次氯酸钠出口质量分数，1．37％0；最大承受压大量生长繁殖，惠州天然气发电公司采用了电解海力，36．3kPa；流速，0．6m／s。SC300／1型电解槽(1水制次氯酸钠系统设备。这套设备利用电解海水产组)安装特征参数：总质量，128kg；安装尺寸，1270生具有毒性的有效氯，击晕或杀死海洋生物的幼虫mmX403mm×270mm；阳极材料，钛涂多元贵金属或孢子，达到防止海洋生物附着和生长的目的。自氧化物阳极；阴极材料，哈氏合金(HasteIloyC一2006年至今，该套制氯设备已正常运行8年，保证276)；进／出口法

5、兰，DN80mm；槽盖材料，有机玻璃了惠州天然气发电公司循环水系统安全、稳定运行。(亚克力)；壳体材料，聚氯乙烯(PVC)；密封圈材料，氟橡胶；导电杆材料，钛一铜；紧固螺栓材料，3161工作原理不锈钢；电连接材料，紫铜。海水通过电解槽会发生一系列电化学反应。3SC300／1型电解槽主要部件阳极反应：2C1一一Cl，+2e。(1)阴极反应：2H2O+2e一2OH一+H，。(2)(1)电解槽盖。盖板采用透明有机玻璃(亚克极问化学反应：力)加工制造，操作人员在运行过程中可以透过盖Cl2+2OH一一C10一+Cl一+H20，(3)板直接观察槽内反应情况，有利于直观地判断和掌握电解槽维修

6、和酸洗时机。CIO一十H2O—HCIO+OH一，(4)(2)电解槽壳体。壳体采用极耐次氯酸钠腐蚀HCIO—H+CIO一。(5)的PVC材料，进、出水口采用法兰连接。该结构具收稿日期：2014—01—10；修回日期：2014—03—30备更高的安全性和稳定性，消除了液体泄漏问题。第5期夏文武：电解海水制氯装置在惠州天然气发电公司的应用·57．(3)阳极。阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层的行另一组电解槽维修。DSA@阳极，该阳极在0～45℃内均有良好的电化学电解槽维修主要针对阳极网使用寿命到期和导性能，具有长寿命的使用特性。阳极为板网形状，增电组件损坏老化等问题的机械维修。该类型电解槽

7、加了海水湍流，提高了电解效率。板网状阳极比板阳极网正常使用情况下寿命为5年，阴极板永不损式阳极的有效活性面积大，提高了产氯量。阳极和坏，其他导电组件视运行状况更换，成套密封件每次阴极用聚偏氟乙烯(PVDF)隔离钉保持2．5mm拆卸均需全部更换。间距。第1组拆卸的14个电解槽126片阳极网中有2(4)阴极。阴极所采用的哈氏合金具有以下特片阳极网有较明显损坏击穿现象(如图1所示)，其点：在海水和次氯酸钠介质中具有更强的耐蚀性；比他极板外观良好，少数涂层略微脱落，对有瑕疵的阳钛阴极析氢电位低0．4