自备热厂冷凝机组循环水系统设置的优化

第5期中国氯碱No.52010年5月China Chlor- AlkaliMay.2010自备热厂冷凝机组循环水系统设置的优化汤永平(贵州遵义氯碱股份有限公司,贵州遵义563004)摘要:介绍了 自备热厂补充水水质指标的分析情况及水质对设备的影响。论述了在该指标下的优化系统设置和药剂的添加,探索出适合该水质的处理方法。.关键词:冷凝机组;循环水系统;设置;药剂;优化中图分类号:TQ051.5文献标识码:B文章编号:1009-1785(2010)05- -0029 -04Optimization of circulating water system of condensate sets of self-contained heat plantTANG Yong-ping(Guizhou Zunyi Chlor- alkali Co., Ltd, Zunyi 563004, China)Abstract: The analysis status of index of quality of make-up water and the influences on the equipmentswere introduced. How to optimize the system setup and reagent addition were discussed. The treatmentmethod of rational water quality was explored.Key words: condensate sets; circulating water system; set up; reagent; optimization贵州遵义氯碱股份有限公司现有型号为C25-表1 循环水水质分析情况3.43/0.98型热电联产抽凝机组1台,设置了7 500m2/hn分析项目数据的循环水处理系统。pH值1循环水水质分析p[(ax*)/(mg+L1)120.5循环水系统采用的补充水来源于遵义城区湘江p(Mg* )(mg.L")233总硬度/(mgL*)353.5.河下游河水,是经简单的絮凝沉降处理后的工业水,总碱度/(mg*L)水质相当于中水(城市污水经处理后达到国家规定.电导/(ue.cm")2000水质标准的再生水),水质恶劣,且波动大,主要原因p(Cr)/(mg*L")84.3是受降雨量的影响和上游企业、城区生活污水排污p(S0t)(mg.L)162波动的影响。水质指标分析见表1。Ss(mgL")40从表1数据可知,该补充水为高碱度、高硬度、TDS(mg+L+)310高有机物富营养、高悬浮物,易于结硬垢的水质,且色度/度30水质波动特别大。中国煤化工2502循环水补充水水质对 系统设备的影响0HCNMHG70552.1微生物、菌 类的危害本系统补充水为河水,受上游污染,本身已富含30~40C)为微生物快速繁殖提供了有利的生长条较多微生物,同时,由于冷却水系统(循环水水温为件,微生物的控制成为本系统的一大问题。.30中国氯碱2010年第5期COD含量高对循环水系统的不利影响,主要是外由于腐蚀会产生锈镏，会引起换热效率下降或管其中可被微生物分解的有机物在系统运行过程中作线堵塞等。为微生物的营养源,被微生物生化分解,促进微生物2.4 离子的影响加速繁殖,代谢而滋生黏性物质-黏液(所谓胶水物循环水系统的金属管线还会因其他离子如氯离质)与循环水进人冷却塔,塔上的轴流风机抽风逆流子和硫酸根离子的存在而腐蚀,CI和SO:均属强腐冷却循环水，与水洗涤空气而进人系统的灰尘等交蚀性离子，特别是CIr,由于其半径小，容易穿透钝化织粘附在--起,随水流粘附在设备壁面,进而形成膜表面的细孔而产生点蚀现象。另外，有污垢存在1层滑腻的垢层,即表面疏松多孔的软垢。附着在热时,Cl还是造成不锈钢点蚀及应力腐蚀的主要因交换器管壁上的软垢,是热的不良导体(导热系数很素,所以,冷却水中CI-的允许浓度应根据设备的材小,只有不锈钢材的百分之一),会造成换热效果明质结构确定。显下降,影响换热器传热速率,从而影响汽机真空、3循环水系统工艺设置流程发电负荷、标煤耗。而黏泥疏松多孔,为氧气的渗人自备热电厂循环水系统的工艺设备流程见形成良好的通道,在循环水这个大的导池中,形成无图1。数的浓差电池，加速设备的点蚀。微生物黏泥(软蒸发及风吹损失垢),既影响传热,又加速设备腐蚀,应进行杀菌灭藻处理,防止微生物危害设备。2.2水质结 垢的影响结垢是指水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因,而沉积在金属表面。敞开式循环冷却水系统的结垢,主要成分是钙垢和腐蚀产物,由于采用微碱性冷却塔处理技术，，并投加缓蚀剂，因此腐蚀产物很少,而以| 胶球清洗CaCO,垢和黏泥(软垢)为主要成分。反应如下:Ca(HCO3)2→CaCO+CO+H200一 集水井一孙充井冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的循环水泵游离CO2逸出,这就促使上述反应向右进行,在系[旁滤}统中产生水垢”。匪污术- 冷油器由于循环水系统补充水水质硬度较高,对诸如发电机凝汽器、冷油器、空冷器、冷却塔布水系统及填料、输水管路及泵的叶轮等与循环水直接接触的设备圈1自备热电厂循环水系统工艺设备流程圈造成结垢,特别是换热设备最集中的冷凝器.上部铜管,由于其与汽轮机泛汽最先接触,温度较高,表现4循环水系统的主要换热设备及材质最为突出。系统主要换热设备及材质见表2。循环水系统中垢的产生会引起水冷设备换热效表2循环水系统的主要换热设备及材质率下降,管线的阻力增大,导致循环水量减少或细管换热设备名称换热管材质的堵塞,直接影响生产负荷,本系统运行中结垢趋势凝汽器H68型黄铜管严重,是存在的主要问题之一。敞开式循环冷却水系发电机空气冷却器Q235A型碳钢管冷袖器统中影响结垢的主要因素有pH值、Ca2+、总碱度、水温、换热器表面温度、表面状态等。5循环水系统存在的问题及优化设置2.3腐蚀的影响通过化学水质稳定处理,解决循环冷却水系统腐蚀是指通过化学或电化学反应使金属被消耗在运中国煤化工便垢、换热管腐蚀和破坏的现象，在循环水系统中，主要以溶解氧腐蚀|YHCN M H G系统添加经水质稳(浓差)为主,除了会造成系统的换热器设备损坏或定试验师选出的针对型水处埋药剂，使循环水水质使用寿命缩短外,还会由于腐蚀造成换热器穿孔,从控制在规定指标范围内,热交换器的换热管不会结而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等,另硬垢滋生生物黏泥软垢和受到腐蚀,对整个发电机第5期汤永平:自备热厂冷凝机组循环水系统设置的优化3组运行不会产生任何不利影响。用计量加药装置连续均匀稳定投加。5.1循环水系统水质处理系统的设置(4)根据循环水水质分析数据,调节药剂用量,(1)设置无阀滤池辅助循环水过滤系统。利用该使循环水中各项指标控制在规定范围。系统安装的石英沙无阀过滤器，从循环水泵的出水a.日常投加阻垢缓蚀剂与铜缓蚀剂2种药剂母管多功能水力控制阀后引出1根水管进无阀滤时,阻垢缓蚀剂与铜缓蚀剂推荐比例为5:1。循环水池,连续对循环水水质进行过滤净化,降低循环水的中活性物含量若在低限运行，则适当加大阻垢缓蚀独度和悬浮物，在杀菌剂的作用下辅助滤除微生物剂与铜缓蚀剂加药量;反之,若在高限运行,则适当型有机物(以悬浮物形式存在),进一步防止黏泥软调低阻垢缓蚀剂与铜缓蚀剂加药量，使分析值在规垢的形成口。定范围。(2)设置胶球清洗软垢系统。利用该系统安装的b.循环水中余氯低于低限运行时,应加大次胶球清洗装置，定期或不定期对凝汽器铜管上可能氯酸钠药剂量,如在高限运行,应减小次氯酸钠的存在的极少量黏泥进行清理，防止潜在的黏泥软垢加药量。.的形成4。c.当循环水pH值在低限运行时,应减小或关闭(3)用补充水水质进行对该系统水处理药剂的加药量硫酸,当循环水pH值在高限运行时,应加大筛选。根据本系统水质特点,筛选出最适合本系统水加药量,使其在规定范围运行。处理要求的水质稳定剂，以求得该循环水系统的稳(5)控制其他指标如下。定长周期安全运行，拟采用下述药剂对水质进行处a.当循环水浓缩倍率大于2.0时,应适当开启循理。a.使用高效阻垢缓蚀剂,阻止硬垢生成;b.使用环水排污阀,开始排污;若浓缩倍率高于3.0时,则铜缓蚀剂,有效抑制凝汽器、冷油器等铜管设备在运应加大排污,使循环浓缩倍率在2.0-3.0间运行。行中的腐蚀;c.使用氧化性杀生剂与非氧化性杀生b.当循环水总碱度大于350m/L时,适当增大剂交替使用,控制微生物危害发生,并根据实际情硫酸的加人量,使之保持在控制指标范围内。况,适时更换杀菌剂,以解决微生物耐药性问题;c.当循环水中钙离子质量浓度大于700 mg/Ld.控制pH值和碱度,连续稳定投加硫酸(浓硫酸或时,适当增大循环水的排污量,使之保持在控制指标碱厂氯气干燥所产生的稀硫酸),控制循环水pH值范围内。为7.8~8.5,防止因pH值过高而结垢及避免阻垢缓d.当浊度在高限运行时,应加大旁滤器过滤量,蚀剂用量增加,解决系统运行成本控制问题。或提高返洗频率,使之在规定指标范围内运行。(4)开车时,对循环水系统铜管作清洗造膜钝化e.当异养菌含量超标时,应加大次氯酸钠溶液处理,防止换热器的换热管铜腐蚀呵。的添加量,或以冲击式投加非氧性杀生剂1次,使异5.2循环水处理药剂投加优化养菌数量控制在规定指标范围内。控制循环水中水质稳定剂的浓度是水处理取得(6)药剂投加点示意图见图2、图3。成功的关键。5.3 系统运行参数(见表 3)。(1)阻垢缓蚀剂及铜缓蚀剂的首次投加浓度为喪3 系统运行参数日常投加浓度的3倍左右,按系统保有水量计算。项目系统参数备注(2)在设定的浓缩倍率下(K=2.0~3.0),水处理循环水量/(m'h-)7 500系统保有水量/m’2 150药剂日常投加浓度一般为15~25mg/L,预算每天的进出水温差C10给水30 C,回水40 C投加量，以补充水量计;在设定的浓缩倍率下铱缩倍率2.0-3.0(K=2.0~3.0)，铜缓蚀剂的控制浓度一般为3.0~补充水量(m'.h*)约200理论计算195 m'/h5.0 mg/,预算每天的投加量,则以补充水量计;非氧排污量/(m'h)57.5化性杀生剂的控制浓度在100 mg/L左右,每2周投蒸发水量(m'h)130加1次，以系统保有水量计;次氯酸钠的控制浓度旁滤最/(m'-h*)250理论计算225-375 m?h_2.0~3.0 mg/L,预算添加量为300~450 kg/d,以循环中国煤化工水量计;浓硫酸的控制浓度75~100 mg/L,预算添加MYHCNMHG亏水量+风吹损失+量为300~450 kg/d,以补充水量计量。渗漏。(3)阻垢缓蚀剂、铜缓蚀剂、次氯酸钠、硫酸,采(2)蒸发水量:E=QTxQx4.184xR=130(m2/h)32中国氯碱2010年第5期.蒸发及风吹损失S蒸发及风吹损失冷却塔临效国场缓剂 国缓性剂胶球清洗胶球清况。世量剥计意家装置①循环水聚循环水泵凝汽器一圈一国匪污求匪污水一匹油图一欧氯酸钠L[电机门域限储用图3自备热厂冷凝机组闭工循环水阻垢缦蚀剂、图2自备热厂冷凝机给 闭式循环水硫投加示意圈铜缓蚀剂、次欠投加示意圄式中:AT为进出水温差,C;Q为循环水量,m/h;R(4)运行实际补充水量:为蒸发潜热,kJNkg;根据系统设计温度,R值一般为P实补=130+57.5+7.5+0=195 (m/h), 新系统漏2 404.5 kJ/kg。水量为零。(3)排污水量:5.4 日常运行水质管理目标值及分析频率B排=E+(K-1)-D欢为了保证系统设备长周期安全稳定运行,了解=130+( 3.0 -1.0)-7.5=57.5(m/h)和掌握循环水水质的运行情况至关重要，必须建立式中:K为浓缩倍率;Dx为风吹损失，- -般为循环循环水水质分析指标,根据指标的变化,调整药剂的水量的0.1%。投加量,从而将指标控制在标准或规范范围内。分析喪4 循环水水质分析指标项目指标分析频率/(次州)分析方法pH值7.8~8.51CB69041-86p[(a*)(mgL+)≤700GB69041-86M碱度/(mg*L2)≤350CB/T1451-95独度/(mg.L")HC/T20690-2000p(C)/(mg+L*)≤500CB/T15451-95p(余氟)(mg+L*)0.2-0.4CBS750-37.1-85电导事/(μs.cm)<2 500p(Cu*)/(gL)≤100HCG/T20690 -200总活性物3~-10CODer(mg:L")≤250CB11914-89浓缩倍事2.0-3.Na'或K*比值p(总磷)/(mgL")≤42铜腐蚀宰/(mmal)≤0.005HG/T20690-2000临污垢沉积速率/mcm≤25中国煤化工HC/720690 20000自p(生物粘泥)/(mL.m)MHCNMHG.异养菌总數(个mL:)≤5x10420/周HC/T20690 -2000粘泥量/(mL.m2)碳钢腐蚀率/(mm.a")≤0.125第5期中国氯碱No.52010年5月China Chlor-AlkaliMay.201033气流干燥技术在电石渣法烟气脱硫制石膏中的应用冯俊(新疆天业集团化工研究院,新疆石河子832000)摘要:介绍了气流干燥技术在电石渣法烟气脱硫制石膏中的应用情况及气流干燥管的设计。通过气流干燥技术，将脱硫岛出来的石膏的含水量由12%左右干燥至4%以下,达到生产水泥的标准,变废为宝,节能减排。关键词:电石渣法烟气脱硫;石膏;气流干燥;应用中图分类号:X701.3文献标识码:B文章编号:1009-1785(2010)04 -0033- -03Application of pneumatic drying technology in gypsum preparationby smoke sulfur removal with carbide slag methodFENG Jun(Chemical Research Institute Xinjiang Tianye Group, Shihezi 832000, China)Abstract: The application status of pneumatic drying technology in gypsum preparation by smoke sulfurremoval with carbide slag method, and the design of pneumatic drying pipe were introduced. The watercontent of gypsum was reduced from 12% to less than 4%, and met the standard of cement production. Thewaste was reused.Energy was saving and discharge was reduced.Key words: smoke sulfur removal with carbide slag method; pneumatic drying; application传统的烟气湿法脱硫是以石灰为脱硫剂。新疆置-期于2008年9月成功投运,运行情况良好。脱天业(集团)有限公司与浙江大学环境工程研究所合硫率达到95%以上，脱硫废渣资源化利用率达作,利用该公司电石法聚氯乙烯生产过程中产生的100% ,其脱硫装置脱硫投资每千瓦造价≤130元,运电石渣作为脱硫剂，将脱硫废渣充分转化为能够用行成本≤0.15元kW .h,整体技术装备全部国产化。作水泥缓释剂的脱硫石膏,既节约了成本,又实现废1石膏气流干燥技术 工艺流程渣的资源综合利用。从真空皮带脱水机过来的含水12%左右的湿该公司4x135 MW发电机组电石渣烟气脱硫装石膏通过皮带输送机送至石膏料斗，落至双螺旋给指标如表4所示问。[4]中国动力工程学会.火力发电设备技术手册、第四卷.火电站系统与参考文献:辅机北京:机械工业出版社,2002.[]武汉水利电力学院电厂化学教研室鳊.热力发电厂水处理.水利水出版[5]中国煤化工.第十卷北京:中国石化电出版社.1993.([2]中华人民共和国化学工业部.工业循环冷却水处理设计规范北(6巩:HC NM H G用技术.北京:中国电力京:中国计划出版社,1996.出版社,2006.[3]河南省电力公司.火电工程调试技术手册.化学卷.北京:中国电力收稿日期:2009-12-19出版社.,2004.