提高中水處理石灰系統可靠性的探討

任海波，李愛麗，白 柯

(國家電投集團河南電力有限公司開封發電分公司，河南 開封 475002)

提高中水處理石灰系統可靠性的探討

任海波，李愛麗，白 柯

(國家電投集團河南電力有限公司開封發電分公司，河南 開封 475002)

介紹了某電廠中水處理系統概況，針對中水處理石灰系統發生消石灰堵塞管道及設備影響中水系統運行和發電水耗等能耗指標的問題，分析研究了影響運行的各種因素，列舉了提高其運行使用壽命的改進措施，確保該系統能夠長周期穩定運行，降低了運行成本。

中水處理；石灰系統；可靠性；改進措施

0 概況

某發電廠2×630 MW超臨界機組循環水補充水處理系統(即“中水處理系統”)設計水源為城市中水，備用水源為黃河水，共有3套石灰處理設備。該發電廠中水處理系統采用消石灰(氫氧化鈣)＋混凝劑澄清、加酸、殺菌、過濾的處理方式。進廠水源由升壓泵輸送到機加池，通過石灰乳、凝聚劑(聚合硫酸鐵)作用，將水中膠體、Ca2+和Mg2+等雜質沉淀分離出來，經凝聚沉降處理后出水再加酸調pH值、加ClO2殺菌，而后溢流至曲徑混合槽和單室過濾器，除去懸浮物等雜質，出水合格后進入清水池。清水池內清水可用于循環水補充水、水處理水源、過濾器反洗用水和系統自用水。

中水處理過程中的水質控制指標如表1所示。

表1 中水處理過程中的水質控制指標

1 中水處理石灰系統運行中出現的問題

中水處理石灰系統自投運以來，經常發生消石灰堵塞管道及設備，影響中水處理系統的正常運行。經統計，每年登記處理的設備管道閥門堵塞及損壞設備缺陷平均80多次，并多次造成1套以上的中水處理系統停運，1—3號石灰乳管道也均因消石灰堵塞嚴重更換了新管道。中水處理石灰系統不能正常工作，造成了更換備品配件費用高，嚴重影響中水系統經濟運行；同時在系統檢修期間循環水被迫直接補用未經處理的原水，嚴重影響了發電水耗等能耗指標。

2 原因分析

針對中水處理石灰系統在使用過程中管道和箱體容器內壁會逐漸附著結垢、板結，造成設備堵塞無法使用、被迫更換的問題，分析了影響中水處理石灰系統運行的因素。

2.1 石灰筒倉內物料結塊或板結

消石灰吸濕性較強，易潮解。石灰筒倉內的消石灰容易吸收空氣中的水蒸氣而結塊，長期積累會造成倉內物料板結，直接表現為：

(1) 出現虛假料位，料位監視忽然增大或減小，波動頻繁；

(2) 給料機或螺旋輸粉機堵塞頻繁，就地通過觀察孔可看到物料有結塊或出料時斷時續現象。

2.2 中水處理機加池出水在線表計的準確率差

機加池出水在線監測濁度儀和pH計是很重要的檢測設備，其監測數據是運行人員及時調整中水處理流量及加藥量的最重要依據，是中水處理合格率的重要保證。

中水處理的原水水質惡劣，水質變化較大，容易造成在線表計的污染、堵塞、誤差增大，嚴重影響了在線表計的準確率，無法實時控制中水處理情況，使加藥量突然增大，造成消石灰漿液濃度過大產生沉淀、沉積，進而導致堵塞。

2.3 定期維護制度不完善

中水處理石灰系統現有定期維護制度無法滿足設備實際運行需要。由于消石灰的物理特性，長期運行后會在石灰系統出現物料板結，形成大量致密垢層而無法清除干凈。現有的定期維護制度沒有安排石灰系統的定期清理工作，無法在儲存設備中出現物料板結或大量致密垢層前進行有效清理，導致如石灰筒倉、石灰乳箱等設備堵塞。

3 改進措施

3.1 調整運行方式

針對石灰筒倉內物料板結問題，主要通過調整運行方式來解決，即保持石灰筒倉內物料新鮮。

(1) 運行中嚴格控制筒倉料位，確保料位不能過高；縮短物料使用周期，避免存放周期過長造成物料板結，考慮到運輸成本問題，一般維持1周的物料使用量即可。

(2) 在機組檢修停運或較長時間停備前，要降低筒倉料位，避免倉內有大量存料。

(3) 在單機運行或較長低負荷運行期間，開展專門的定期降低筒倉料位工作。

(4) 在機組檢修期間，對筒倉進行大修維護，徹底清理殘余板結物料。

3.2 開展技術改造

針對中水處理機加池出水在線表計準確率差的問題，主要通過技術改造來解決。

(1) 根據原水特質，對在線表計進行重新選型，選用適用于惡劣水質的在線表計；并更改測點位置，由原來的出水下降管更改為機加池清水區，使在線表計能夠及時、真實地監測水質處理變化情況，從而指導運行人員調整流量及加藥量。

(2) 修訂在線表計定期維護制度，進一步提高在線表計的穩定性、準確性，延長其使用壽命。

3.3 定期維護及調整運行方式相結合

針對石灰系統現有定期維護制度不完善的問題，主要采取定期維護及調整運行方式相結合的方法來解決。

(1) 修訂石灰系統定期維護制度，對石灰系統定期進行維護清理，避免在物料板結、形成大量致密垢層后再進行清除的情況。

(2) 在設備停運時，石灰系統置換為清水；保證管道內介質始終在流動狀態或停運時始終在沖洗狀態，提高系統設備和管道內的潔凈度，減少物料沉淀，延長設備使用壽命。

4 應用情況

(1) 采取上述措施后，未再出現因設備和管道堵塞造成的大量更換相關設備零件和管道的情況。

(2) 明顯減少了在線表計的維護量，未再出現因電極污染失效而更換電極的情況。該設備缺陷次數減少了90 %。

(3) 采取上述措施后，未再出現因石灰系統管道物料板結、堵塞造成被迫停運檢修的情況。

(4) 改進方法及處理措施的效果顯著，每年節約運行及維護成本約25萬元；實現了中水處理系統的安全、經濟、長周期運行，避免了系統檢修期間循環水直接補用黃河水造成的嚴重影響能耗指標的情況。同時，也減少了循環水排污量，節約了生產用水，降低了污水處理排放環保成本。

5 結束語

目前，中水處理工藝無法徹底避免中水處理石灰系統的結垢、物料板結、堵塞問題，亟需研究新技術以延長石灰系統的使用壽命。該發電廠后續準備采用在石灰乳泵出口位置增加阻垢器、改變介質易結垢特性的方式，延長結垢板結周期，以提高設備的使用壽命。

2016-12-16。

任海波(1980—)，男，工程師，主要從事電廠化學運行管理工作，email：13703789379@163.com。

李愛麗(1971—)，女，高級工程師，主要從事電廠化學技術管理工作。

白 柯(1977—)，男，助理工程師，主要從事電廠化學運行相關工作。