电站循环水工况优化试验

已料技风电站循环水工况优化试验刘涛1刘江(1.包头第二热电厂,内蒙古包头014030;2内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020镝要]通过循环冷却水静态、动态模拟试验,以及阻垢缓蚀剂对系统设计材质腐蚀影响试验,确定循环水运行工况的最佳控制指标。试验研究得出的运行参数对电厂节约用水,循环水系统的防腐、防垢具有现实指导意义,同时也为企业节能降耗工作的开展打下坚实的基础咲关键词]循环水;浓缩倍率;动态模拟实验为了科学合理的节约水资源,提高发电机组冷却水的利用率,电能厂常采用提高循环冷却水浓缩倍率的方法来减少排污水量,但浓缩倍率将相同体积的原水分别加入到6个1000m烧杯当中,分别加入过高会加剧循环冷却水系统的结垢和腐蚀,给热力设备的安全稳定运行质量浓度为0、8、10、12、16、20mg几的试验药剂,放置在45℃的来隐患水浴锅恒温加热、蒸发浓缩,根据硬度、碱度、氯离子、钙离子的变化添加水质稳定剂是防止循环冷却水系统腐蚀结垢最为直接有效的值计算出△A和△H及阻垢率,用来评定试样的阻垢效率,筛选出最佳手段,但不同的原水水质、循环水运行工况决定需要采用不同的水质稳加药量。定剂进行处理。静态阻垢试验结果分析如图1,可见对于电厂的循环冷却水:因此,评价循环水水质稳定剂的适用性对机组稳定经济运行尤为水质稳定剂加入量为0时,则△H和△A的值远大于02,阻垢效率为0,说明此时循环冷却水系统有严重的结垢倾向包头第二热电厂1、2号机组为200MW湿冷机组,循环冷却水补当加药量为0~8mg时,阻垢效率随着药剂量的增加而增大,并充水采用黄河水,凝汽器管为HSη70-1B铜管,为了确保电厂可持续且增加速度较快发展,达到节约用水的目的,并为机组安全经济运行提供可靠的理论依当药剂量为10、1216、20mg/时,△H和△A的值均小于据,对电厂循环冷却水的原水进行了分析,通过静态阻垢试验、动态模均满足防止结垢的要求拟试验及加酸处理实验,对污垢热阻和缓蚀性能进行分析,以评价循环当药剂量为10mg/时,△H和△A的值最小,此时阻垢效率最水的结垢腐蚀情况,确定机组运行的浓缩倍率、运行参数及运行加酸方好,经济性最高因此确定进行动态模拟试验时,加药浓度选取10mg/1试验用水药剂在不用加药时A的值包头第二热电厂200MW湿冷机组循环冷却水补充水采用黄河水,试验用水取自黄河水,水质主要指标见表1。水质的含盐量、氯根、硬度较高,且水质指标随季节变化较大,这就对电厂选用适宜的水质稳定剂以有效提高循环水浓缩倍率工作提出了与表1原水水质指标项目amgn)JD(mol/) D (moL/)1rmln)水质107.733.612试验原理及仪器加药量/(mg.L循环冷却水系统在运行过程中,由于盐类浓缩,平衡CO2散失及图1静态阻垢试验分析结果水温升高等原因,使水中CaCO3、MgCO3等难溶盐类的含量超过饱和22动态模拟试验值,从而引起结垢循环水动态模拟试验装置是在实验室条件下,模拟运行机组循环一般采用安全浓缩倍率判断系统是否结垢,公式冷却水系统的流态、循环水流速、凝汽器与冷却塔进出口温度差和排汽温度等参数,以原水水质作为补充水,考察评价整个循环水处理工艺控制的合理性,根据试验结果确定循环水运行工况的控制参数和水质稳定剂的加入量。△=x-≤02试验过程中通过连续补水以保持系统水容积不变,并根据补水量当△A≤02、ΔH≤02、ΔΦ≤02时,系统处于不会结垢的亚稳加入规定剂量药剂,当浓缩倍率达到一定值时,开始排污并控制排污定状态,作为安全浓缩倍率的判据值。量,以控制系统浓缩倍率在要求范围内,通过测定水中碱度、硬度、钙试验所使用仪器及药品离子、氯离子、电导率的变化情况,计算△A、△H和△Φ,当其中任动态模拟试验台、酸度计、电子分析天平、恒温水浴锅、分光光度值超过02时,即判定水工况到达安全浓缩倍率值。计、硫酸、硝酸银、EDTA、盐酸、电厂提供的水质稳定剂等,实验管控制参数材材质为HSn70-1B循环水进口温度:32C2结果与分析进出热交换器温差:8~10°℃循环流量:600/h循环水静态实验是在一定体积烧杯取一定容量实验用水,用加热换热管长度570蒸发浓缩或化学滴定等方法破坏平衡,通过加入水质稳定剂前后某些水药剂质量浓度中国煤化工质参数的变化来判断水中成垢物质的离析情况,用以评价药剂的阻垢性不加酸工况运CNMH G862013年1月(王应用科技两种工况均符合〈工业循环冷却水处理设计规范〉300.30(GB50050-2007)中关于换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻的2.525规定值:<344×104m224缓蚀性能试验分析在进行动态模拟试验时,除试验用试管外(热交换用)外,分别悬15挂HSn70-1B及20号碳钢挂片进行腐蚀性能测试,以评价药剂的缓蚀性能0.10动态模拟实验腐蚀挂片测试结果见表2。两种挂片在试验浓缩倍率为355,氯根为383mg/L时的腐蚀速率均满足江工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)中的技术要求,即时间/h碳钢管壁的腐蚀速率:≤0075mm/a;图2动态模拟试验结果加酸前铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速率:≤0005mma表2腐蚀挂片测试结果△试片()材願腐蚀速率标准要求备注Hn70-1B10.000m/a≤Q.0060m/a合格0202080.024≤6.075m/合格0,101)试验结果表明,包头第二热电厂循环冷却水补充水采用黄河水,0.05其运行浓缩倍率应控制在236以下。可通过加酸降碱度法提高循环水浓缩倍率,已达到节约用水的目的,加酸后的浓缩倍率应控制在340时间/h2)按照伙火力发电厂凝汽器管选材导则(DLT712-2000)规图3动态模拟试验结果(加酸后)定,HSn70-1B凝汽器管耐氯临界值为400mg/L,在试验中,浓缩倍循环水动态模拟试验结果见图2和图3所示。率为340时,氯根为368mg/,小于凝汽器管HSn70-1B耐氯临界从试验可以得出,该水质在不加酸工况下运行,当浓缩倍率达到值400mg/,因此包头第二热电厂1、2号机组循环水在该浓缩倍率下236倍时,水中的硬度和碱度均较高,△H值等于020,△A和△Φ运行时,凝汽器铜管不会发生腐蚀值均接近020,结垢趋势明显;为了提髙循环水浓缩倍率,降低循环水3)因为该水质属易结垢腐蚀型水,应加强循环水的监督工作,使碱度不超过极限碳酸盐硬度,采用加酸处理,以防止换热器管材结垢。其在安全浓缩倍率下运行,冋时健全循环水胶球系统和循环水加药系统在加酸工况下运行,加入的酸与水中碱度反应,致使碱度浓缩平衡消台账,保证循环水加药系统和胶球系统的正常投运失,故△A判断指标失效,当浓缩倍率达到340倍时,△H值等于4)凝汽器管HSn70-1B耐氯性较差,易发生点蚀现象,建议所020,到达安全浓缩倍率值用阻垢剂应提高缓蚀性能即提高所用阻垢剂中唑类含量。3污垢热阻试验分析5)实际运行过程中,循环水系统应定期投加杀菌剂,防止循环水凝汽器换热效率的好坏主要取决于换热管表面的洁净程度,而进系统微生物的滋生及换热管附着黏泥,避免岀现垢下腐蚀和换热设备传出口温差和污垢热阻是判断换热管换热效率的重要指标,直接反映了换热效率降低。热管表面的洁净度及水质稳定剂的阻垢效果。作者简介:刘涛,女,本科,学士学位,工程师。污垢热阻随时间的增加而增大,本试验需要确定的是安全浓缩倍率下的污垢热阻值,即当ΔA、ΔH、△Φ都约等于02时试验管材的污垢热阻。试验结果参考文献]1)当不加酸、浓缩倍率达到2.36倍时,污垢热阻值为039×1011孙利虽等中水回用循环水工艺控制优化研究湖内蒙古电力技术20121张强郑敏聪发电厂循环水阻垢缓蚀剂动态模拟试验研究安徽电力,2)当加酸、浓缩倍率达到340倍时,污垢热阻值为124×10中国煤化工CNMHG