低溫余熱電站循環水水質控制

呂月昭

低溫余熱電站循環水水質控制

Control of Recycled Water Quality
for Low Temperature Waste Heat Power Station

呂月昭

國內水泥生產線線配套純低溫余熱電站的大規模建設始于2003年，經過這幾年低溫余熱電站的設計、建設、運行，我們發現，在新行業發展的同時，有許多新技術問題需要創新解決和摸索總結，在掌握行業共性的同時，還應該注意到行業的特性。本文針對純低溫余熱電站的循環水系統，淺析一下純低溫余熱電站循環水水質控制。

由于沒有專門針對余熱電站的循環水水質規范，余熱電站循環水水質的設計和運行均遵循國家標準GB50050-2007《工業循環冷卻水處理設計規范》。目前，余熱電站主流的循環冷卻方式還是間接冷卻的開式循環系統。國標規定了間冷開式系統循環冷卻水水質運行許用指標（見表1）。

目前，從現實情況來看，水質控制技術水平還有待提高，從收集的幾十份蓋有各類公章的源水水質分析報告來看，能夠全面和正確分析水質的報告屈指可數。典型的問題有：檢測項目不全、單位使用錯誤、數據錯誤明顯和數據前后矛盾這四類問題。對于設計人員來講，除了要面對準確度不高的水質分析報告，還要面對電站建成后參差不齊的運行水平和種類繁多的藥劑。

由于沒有統一的循環水系統補水水質標準，通常是按照循環倍率N=3的數值控制補水水質，循環倍率越高，補水水質要求也越高。結合實際純低溫余熱電站工程數據和經驗，通常將循環倍率N=3作為設計取用值，并且前期設計和運行需重點控制以下指標：懸浮物、濁度、PH、硬度、Ca2+、Mg2+、硅 酸 、堿 度 、CODCr、HCO3-、Cl-、總Fe、細菌。

下面舉例說明源水水質情況的不同對純低溫余熱電站循環水處理工藝的影響。

1 循環水源水水質分析報告（工程一）

從表2可以看出，該水源屬于比較罕見的低硬高堿水，實際運行時，為控制水質，即便放棄Na3PO4而采用NaH2PO4藥劑，仍然不能很好地降低堿度，并將PH值控制在9.5以內，在增加投加濃度為98%的H2SO4后水質得到了較好的控制。這里應該注意的是，不宜采用添加HCl來調節循環水的PH值，因為目前針對低溫余熱電站凝汽器的熱交換管道主要采用不銹鋼材質，雖然2007版GB50050《工業循環冷卻水處理設計規范》放寬了對Cl-的控制標準，考慮到Cl-在水系統中較為穩定，實際運行控制水平較低，使用不當容易對不銹鋼管道產生點腐蝕破壞，采用H2SO4調節更安全可靠。

表1 水質運行許用指標數值

表2 循環水源水水質分析報告（工程一）

表3 循環水源水水質分析報告（工程二）

2 循環水源水水質分析報告（工程二）

表3為東南亞某水泥廠全廠取水點的水質分析報告，該地區降雨量充沛，取水點設在石灰石礦山山坡上，采用打井取水，該取水點同時也在全廠污水排放點附近。根據業主提供的水泥線循環水管道斷面，管道內部結垢嚴重，幾乎被沉積物完全填滿。根據水質報告，主要超標項目為COD及SiO2兩項。考慮到實際水質比較復雜，處理完的水一部分還需進一步處理作為余熱鍋爐補水，因此處理給水預處理工藝上采用比較少見和保守的“石灰、凝聚劑、鎂劑除硅+臭氧反應+活性炭吸附”工藝系統。由于所提供的設計水質為歷年最差，而實際水質有波動變化，調試運行時CaO、MgO及凝聚劑的使用量不太好控制。通過進一步的運行，調整藥劑純度和用量，控制最佳反應PH值（10～10.3）和最佳接觸時間，最終得到了合格的出水水質。

通過以上兩個比較特殊的工程實例可以看出，對低溫余熱電站循環水的水質控制而言，不僅需要關注常規的濁度、懸浮物和硬度指標，堿度、COD和硅酸等也逐漸成為需要重點控制的指標，從而達到使整個循環水系統耗水量最少、藥品耗量最低，運行指標最經濟的目的。

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