循环水系统加酸的应用 循环水系统加酸的应用

循环水系统加酸的应用

  • 期刊名字:石油化工应用
  • 文件大小:338kb
  • 论文作者:马丽萍
  • 作者单位:银川热电有限公司
  • 更新时间:2020-06-12
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石油化工应用2006年第5期循环水系统加酸的应用马丽萍银川热电有限公司宁夏750001)摘要:火力发电厂的水量消耗主要是循环冷却水系统的燕发和排污損失水量。可以在保证循环水系统穗定性运行情况下提高循环水的浓牖倍率,减少补充水量损耗,当补充水水质变差或为提高循环水浓编倍率,适当采取加酸方法减少补宄水量,节约新鲜水使用量,避免设备结垢,使杋组带负荷能力提高,经济效益明显提高。关镛词:循环水;加酸处理;浓缩倍率;经济效益中图分类号:O656文獻标识码A文章编号:1673-5285(2006)05-0049-004循环水系统加酸,一般可使用硫酸或盐酸,但在实1概述际处理中多使用硫酸。硫酸和盐酸处理性能的比较见银川热电有限责任公司一期总装机容量为12.5表1MW×2,单机组循环水量2400m/h,电厂补充水为深表1硫酸、盐酸处理性能的比较井水建有2600m3的工业蓄水池。在循环水系统运行硫酸过程中,其水量有以下几种损失:蒸发、风吹泄漏和排处理费用污等,所以循环水系统需要不断补充新鲜水。运输、儲存不要求设备防腐要求设备防腐但由于补充水量短缺,且水质变差随之浓缩倍率对黄铜的侵蚀性腐蚀性强反应生成物有形成CaSO4的可能溶解度很大增大,循环水中的含盐量、电导率、有害离子浓度对普通硅酸盐(Ca2、碱度、Cl-、SO2等)也随之增加。必然会加剧SO42“达到一定程度时,有水泥的侵蚀性凝汽器铜管的结垢及腐蚀趋势,严重时将影响机组的安全经济运行。2补充水水质分析为了补充水量提高循环水浓缩倍率(循环水中盐类的浓度与补充水中盐类浓度之比),向循环水系统中循环冷却水系统要求补充水的水质应符合《工业加酸可将水中的碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度,将循环冷却水处理设计规范》CB50050-95标准规定要暂时硬度转化为永久硬度,防止循环水浓缩时析出碳求。我厂补充水[HCO3l/[Ca2](以CaCO3计)=酸钙。另外,反应中生成的游离CO2,有利于抑制析出1.67:1.0,是负硬度的水质并且水中的含盐量很高,碳酸盐水垢。其反应如下:用于补充水量不足,致使循环水中的C一般在350Ca(HCO3)2+H23SO4→CaSO4+2CO2↑+2H20700mgL之间波动最高时可达1000mg/L以上。而我Mg(HCO3)2+H2SO4→MgSO4+2CO2↑+2H2O厂凝汽器铜管为HSn70-1A,在设计规范中规定应在中国煤化工收稿日期:2006-06-27CNMHG石油化工应用2006年第5期Cl^<150m/L的循环水中使用,可见我厂的循环水水质变化见表2。中的Cl远超出其材质耐腐蚀范围。不同时间补充水表2补充水水质变化pHCa2mg/1c-mg1全碱 mmol/ so:2mg/SsO2 mg/1 Mg2'mg/7.9852.60138.61156.1876.0887.7148.89.431.02006.047.8071.0211.2208.010.628.1表3不同浓缩倍率下循环水中的离子浓度变化浓蝙倍数1.02.02.52.83.03.23.53.84.04.55.0Ca: mg/L72.8145.6182203.84218.4232.96254.8276.642912327.6364CI": mg/L135.527338.753794406.5433.6474.25514.954260975677.5S0: mg/I87.7175.4219.25245.56263.1280.64306.95333.26350.8394.65438.5碱度(H):mmo/L60812.1615.217.0418.2419.45621.2823.10424.3227.3630.4总溶解国体:mg/L423.58471058.751185.81270.51355.21482.251609316941905.752117.5电导率:s/cm594118814851663.217821900.820792257.2237626732970碱度+C48697212151360.814581555.217011846.8194421872430(以CaCO3计)mg几L注:上裊中的碱度、Ca2+M碱度计算数值,是假设循环水中碱度没有发生丢失时的计算结果。实际在循环水的浓缩过程中,当浓缩倍敷达到一定值后,循环水中的碱度必然丢失,并增加循环水结垢趋势。结垢越严重时,碱度丢失越多根据2004年3月补充水分析结果计算不同浓缩50使循环水中[Ca2]+[HCO3](以CaCO3计)≤倍率下循环水中的离子浓度变化结果见表3。1200mg/L。浓缩倍率的提高,减少了循环水的排污水以行业认同的标准,自然pH值运行时[Ca2]+量,节约了大量的新鲜水;同时使循环水的pH值小于[HCO3](以CaCO3计)一般不超过100ng/L。根据以临界pH值在阻垢缓蚀剂的作用下,可以确保机组在上计算分析,我厂循环水N=2.5倍时,[C2]+较高的浓缩倍率安全经济稳定运行。[HCO3](以CaCO3计):1215mg/L;当循环水N=2.83循环水系统加酸量的计算倍时[Ca2]+[HCO3](以CaCO3计):1360.8mg/L通过结垢指数计算结果判断循环水在N=2.5时加酸量有两种计算方法:其一,按补充水量计算已经是严重结垢性水质,当温度升高或浓缩倍数N=降低补充水的碱度;其二,按循环水排污水量计算,主3.0或N=3.5时,循环水将变为很严重结垢性水质。要是考虑水处理药剂的极限稳定碱度。由于实际操作此时,单靠水质稳定剂对水质进行稳定处理已经很难过程中循环水的排污水量是一个动态变化过程,准确做到。所以必须考虑阻垢缓蚀剂加酸联合处理,这是计算比较困难,所以按补充水量计算加酸量比较常用,实际运行中比较经济的处理方式。并且也比较科学其处理方式为在补充水中加入部分98%的硫酸,3.1蒸发水量《工业循环水冷却设计规范》CB中和掉部分补充水的碱度使补充水的碱度在2.0~75010YH中国煤化工计算方法。蒸发水2.5mmo/L,就可以使循环水浓缩倍率提高到4.0~量是CNMH速)冷却水温差、石油化工应用2006年第5期循环水量等影响的值。在同一个季节,基本相同条件有较好节水器的冷却塔一般为0.1%~0.15%。下,其蒸发水量基本是一个定值。3.3排污水量、补充水量假设风吹损失量忽略不自然通风冷却塔蒸发水量E,E=K·AtR时,则△t-循环水上下塔的温度差;K一与大气温度有排污水量B(m3/h):B=E/(N-1)关的系数;R循环水量,m3/h(以下按双机组R=补充水量M(m3/h):M=E+B4800m3/h计算)。公式中宁夏地区一般情况下:夏季K举=0.155;春秋E—蒸发水量(m3/h);K平均=0.13;冬季K平均=0.10。N一浓缩倍数。32风吹损失水量风吹损失量D(m3/h):D=以2004年3月补充水水质计算,不同浓缩倍率下(0.1~0.25)%·R的排污水量、补充水量见表4。自然通风冷却塔一般风吹损失量相对较大,但加表4不同浓缩倍率下的排污水量及补充水量(m/h)春季循环水量:4800m3/h浓缩倍数N1.5蒸发水量E43.6843.6843.6843.6843.6843.6843.68△t=7℃排污水量B87.3643.6829.1221.8417.4714.5612.48补充水量M31.48.367286.526.155:245.165634加酸量的计算循环水加酸处理,一般是以阻垢N一浓缩倍率缓蚀剂能够稳定的极限碳酸盐为极限。所以一般也常19-1/2H2SO4的摩尔质量(g/mol)。以极限碳酸盐碱度为计算。用极限碳酸盐碱度的计算正常处理时,在补充水中加入硫酸的量,按下式计方法如下。算初次处理时,第一次加酸量计算:10-3,kg/h式中:m2一补充水中硫酸加人量(kg/h);式中:m1一加酸量(kg);B循环水系统补充水量(m3h);V一循环水系统保有水量(m3);根据2004年3月的补充水水质,以每天的补充水工业硫酸纯度,一般(98%);量,计算中和掉不同补充水碱度时所需要的加酸量见M一补充水碳酸盐碱度(mmo/L);表5。Mπ—循环水极限碳酸盐碱度(mmol/L);表5中和掉不同补充水碱度时所需要的加酸量浓缩倍数N补水量M(m3/每天1572.481467.61397.761347.841310.4中和2.0mmd/L碱度加酸量kg中和2.5mmo/L碱度加酸量,kg183.44中和30mm儿L碱度加酸量,kg中和3.3mmo/L碱度加酸量,kg中和3.6mo/L碱度加酸量,kH中国煤化工CNMHG石油化工应用2006年第5期根据目前我厂的补充水情况,如果将补充水碱度SO42-<4000mg/L时,弱侵蚀;当SO2->5000mg/L中和掉30-3.6mmoL/L,可以保证机组在循环水浓缩时,强侵蚀。所以在选择加酸处理时,在考虑可行性、倍数为40-5.0时稳定运行。根据每天补水水质的经济性的情况下还必须注意SO42过高对混凝土的侵变化,适时调整加酸量,有效控制循环水水质,保证机蚀性因素。组经济、安全运行。另外,水处理药剂使用的上限不能单从Cc2"]+4果取加酸处理后的经济性分析[HCO3](以CaCO3计)小于某数值表示,而必须同时由于补充水水质变差补充水量不足,在没有采取注意循环水中[C2JCo2的比例。循环水中加酸处理前,造成循环水水质恶化从而导致凝汽器铜[ca]+[HC]以及[ Ca/HCO0]对水处理管形成硬态污垢,致使汽轮机真空下降,单机带负荷只药剂的性能有很大影响。有9000KW·h,每天少发电量经济损失约35280元在循环水系统釆取加酸处理时,还必须注意如果自2005年3月28日开始进行循环水系统加酸处理,加入硫酸使循环水中SO2过高会侵蚀混凝土,在《水每天的补水量加酸量经济对比见表6(以下按深井水利水电工程水质评价标准》中规定对于抗硫酸盐水010元/吨;98%H2S04750元/吨计算)。泥当SO42-<3000mg/L时,无侵蚀;当3000mg/<衰6不同的浓缩倍数所需补水量加酸量补水量(m3/d)加酸量(Kgd)金颥(元)2.0096.641397,765.01310.4231.15304.4通过控制硫酸的用量使得循环水在偏碱性条件量其环保效益和经济效益十分明显。下运行,同时再加入阻垢缓蚀剂,就可以保证在较高的浓缩倍数下运行不结垢,机组腐蚀趋势降至最小,从长參考文獻远考虑,就机组得以满负荷运行这一项其经济效益也[1]高秀山火电厂循环冷却水处理[M]北京:中国电力出是十分可观的。版社.2002年[2]周军,赛照英绿色防垢技术[M].北京:化学工业出版5结束语社.2004年[3]周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社,循环水系统加酸处理后,有效改变循环水水质,在200保证机组安全经济运行情况下,适当提高了循环水的[4]工业循环冷却水处理设计规范GB500-95.[s]浓缩倍率,节约了新鲜水使用量,同时减少了排污水[5]工业循环水冷却设计规范GB/T50102-200.(中国煤化工CNMHG

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