火力發(fā)電廠鍋爐循環(huán)冷卻水處理技術(shù)與運(yùn)行監(jiān)督

李 雷

（陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木電化發(fā)展有限公司，陜西 榆林 719300）

在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，循環(huán)冷卻水會受到蒸發(fā)、排污等等，水量會不斷減少，其中的含鹽量會不斷在能加，而在這其中最不穩(wěn)定的就是Ca（HCO3），非常容易受到影響，進(jìn)而導(dǎo)致形成碳酸鹽，這些物質(zhì)會在金屬管中，通過受熱、冷卻等等處理，最終出現(xiàn)二氧化碳，形成水垢，如果沒有及時控制，那么就會導(dǎo)致水質(zhì)不符合要求，腐蝕相關(guān)設(shè)備。因此，就應(yīng)該積極的對其處理，保證不出現(xiàn)水垢，還應(yīng)該能夠定期對其補(bǔ)水，以確保火力發(fā)電廠機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

在循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中，水是先進(jìn)入到塔池中，然后再有水泵輸送到換熱器中，再循環(huán)到塔池中，通過這樣的方法來循環(huán)使用[1]。撇開式循環(huán)水系統(tǒng)會在運(yùn)行過程中與空氣接觸，這樣就會造成一定的耗損。而正常水中會有一定的碳酸鹽，那么在冷卻和加熱過程中，就會增加二氧化碳，這樣就使得循環(huán)水系統(tǒng)中出現(xiàn)水垢，并且還為微生物的生長提供環(huán)境。

2 火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水運(yùn)行參數(shù)

2.1 水溫

對于水溫而言，在凝汽器中其水溫最高不能夠超過45℃，在冷卻塔中水溫不能夠超過10℃。比如，在某電廠循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計中，其循環(huán)水量為每小時68950.8m3，其水量為400m3，溫度為25℃。所使用到的設(shè)備材質(zhì)為碳鋼，在不同溫度下根據(jù)具體的情況來設(shè)計數(shù)據(jù)，分析不同環(huán)境下的排水量和補(bǔ)水量。在水濃縮倍數(shù)增多的情況下，那么補(bǔ)水量就會有所減少，并且還會受到溫差的影響，溫差越小，補(bǔ)水量就越小，排污量也會隨之減少，其節(jié)水效果較為明顯[2]。但是，如果濃縮倍數(shù)在4 倍以上，那么補(bǔ)水和排水下降速度就會變緩，這時的節(jié)水效果并不明顯。因此，這樣也就能夠看出，如果循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的溫差越大，那么水的蒸發(fā)量就越大，這樣也就非常容易提升濃縮倍率。

根據(jù)這一問題，就可以給運(yùn)行監(jiān)督提出相關(guān)建議：第一，在濃縮倍數(shù)達(dá)到5 倍的時候，那么已經(jīng)沒有明確的節(jié)水效果，會導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)垢的風(fēng)險增加，因此就應(yīng)該將濃縮倍數(shù)控制在5.5 倍以內(nèi)[3]。在補(bǔ)水過程中，如果其出現(xiàn)波動，那么只要不超過循環(huán)水的標(biāo)準(zhǔn)，就進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，這樣就能夠取得一定的節(jié)水效果。

2.2 水質(zhì)平衡

因為在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行過程中，水會出現(xiàn)蒸發(fā)、風(fēng)吹等等損失。如果出現(xiàn)泄漏是外部因素，所以并不需要考慮。風(fēng)吹是與塔形有直接聯(lián)系。如果是開式循環(huán)冷卻水，那么其循環(huán)量可以按照0.2% 來進(jìn)行計算。蒸發(fā)則是和外界環(huán)境有直接聯(lián)系，排污所造成的損失是與處理藥劑中有關(guān)。在非開式循環(huán)冷卻水中，濃度倍率是其重要的標(biāo)準(zhǔn)，如果倍率越大，就說明循環(huán)利用率越高，在這其中并不需要過多的排污[4]。所以，為了能夠更好的達(dá)到節(jié)水效果，就應(yīng)該能夠明確濃縮倍率和排污率之間所存在的關(guān)系。在循環(huán)水運(yùn)行過程中，檢測倍率都是依靠在循環(huán)水中某一成分來決定，以此來明確濃縮倍率的成分，在這其中需要能夠在不影響運(yùn)行基礎(chǔ)上，添加處理劑。通過研究法阿賢，隨著倍率的不斷增加，那么補(bǔ)水量和排污量都在不斷減少，這樣就在很大程度上節(jié)約水資源。如果倍率大于5 的時候，那么就能夠看出補(bǔ)水和排污量并不明顯。比如，就火力發(fā)電廠的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)倍率有原來的3 倍增加到5 倍，能夠減少19% 的補(bǔ)水量，而且每一個月至少能夠節(jié)約6 萬的管理成本。

2.3 傳熱方面

在循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中，沉積物的出現(xiàn)，就導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)的性能受到影響，那么通過對沉積物的測定，就能夠了解銅管的情況，這對于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有效非常重要的幫助。在對開式循環(huán)冷卻水污垢計算過程中，按照我國相應(yīng)的計算方法，1mm 的污垢厚度大約會損失8% 的能源。所以，這樣就能夠看出，污垢和沉積物的增加，就會影響銅管性能，最終影響傳熱效果[5]。

3 循環(huán)水監(jiān)督處理任務(wù)

循環(huán)冷卻水處理的任務(wù)，就是要能夠?qū)ρh(huán)水的具體運(yùn)行情況進(jìn)行了解，明確影響循環(huán)冷卻水運(yùn)行的原因，采取處理水質(zhì)的方法來對其有效解決，進(jìn)而避免循環(huán)冷卻水在運(yùn)行中出現(xiàn)問題。運(yùn)行管理的目的就是在確保能夠獲得理想處理效果的基礎(chǔ)上，能夠積極的做好防腐、防藻工作，減少水資源浪費(fèi)，避免對環(huán)境造成污染，進(jìn)而來確保火力發(fā)電廠機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1 水垢處理技術(shù)

在水中容易產(chǎn)生水垢是因為有碳酸鈣的存在，對于碳酸鈣而言，在分析過程中可以通過飽和、穩(wěn)定等等方面來進(jìn)行。但是，如果想要精準(zhǔn)分析，那么就需要通過實驗，計算凝汽器的熱組織，進(jìn)而來明確水質(zhì)情況[6]。通過對水質(zhì)分析，也就利用實驗來了解水質(zhì)在極限碳酸鈣情況下的具體情況，這也是控制水垢的重要依據(jù)，其結(jié)果較為準(zhǔn)確。而分析污垢熱阻，則是可以將同一類型的凝汽器在同季節(jié)中進(jìn)行對比，了解其運(yùn)行數(shù)據(jù)。新凝汽器在運(yùn)行過程中，溫度差不會超過5℃，可以從真空、端差等等角度來明確水垢的情況。當(dāng)前，所采取的防垢技術(shù)目的就是利用各種方法來確保循環(huán)冷卻水中的碳酸鹽硬度不能夠超出一定范圍，這樣就能夠避免形成水垢，在具體運(yùn)行中會通過利用熱力和動力相結(jié)合的方法來進(jìn)行處理。其中熱力學(xué)，就是通過換水、交換弱酸離子等等方法，來將其轉(zhuǎn)化為濃度較高的硫酸鹽，通過這樣的方法就能夠減少水垢的出現(xiàn)。動力學(xué)則是要在這其中加入阻垢劑或者是分散劑，或者是利用其它方法來避免碳酸鹽接近。在處理過程中，循環(huán)冷取水會呈現(xiàn)弱堿性，因此這種方法也可以被稱之為是堿性處理，不僅能夠起到防腐的作用，而且還能夠防止水垢。水穩(wěn)劑能夠有效的提升碳酸鹽自身的硬度，進(jìn)而來充分發(fā)揮阻垢作用。當(dāng)前，最常用的水穩(wěn)劑有聚磷酸鹽。

在企業(yè)生產(chǎn)過程中，必須要能夠積極的做好循環(huán)冷卻的日常監(jiān)督工作，要積極的了解水垢形成的趨勢，并且根據(jù)水質(zhì)和補(bǔ)水量來利用復(fù)合處理水方法。總體上就是要讓水能夠始終在一定范圍內(nèi)，其堿度每升要能夠大于3mmol，以此來獲得到相應(yīng)的防腐要求，獲得理想的經(jīng)濟(jì)收益[7]。或者是將循環(huán)水的監(jiān)督控制在每升8mmol，通過這樣的方法來達(dá)到防垢的目的。科學(xué)合理的了解濃縮倍率和節(jié)水之間的聯(lián)系，通過比較成本的方法，來利用提升濃縮倍率的方法達(dá)到節(jié)水的目的。

3.2 防腐處理

在循環(huán)冷卻水中的腐蝕因素，可以分為化學(xué)、物理等等，其中有硬度、溶解氣體等等。在我國相關(guān)制度中指出，碳鋼設(shè)備的腐蝕速度在每天0.075mm，這樣就能夠說明其腐蝕會受到COD的影響。比如，某火力發(fā)電廠會通過補(bǔ)充水堿性、硬度和濃縮倍率的方法，來對其腐蝕問題加以控制。通過配備一定比例的硬度、堿度的水樣進(jìn)行分析，然后明確在阻垢劑達(dá)到一定程度后的具體用量。還能夠利用加硫酸的方法來將原本的碳硬轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，進(jìn)而來降低濃度。但是，循環(huán)冷卻水中的PH 值一般在7左右，在這其中并沒有緩沖性，會對金屬產(chǎn)生一定的腐蝕。如果不符合弱堿處理，而且如果加酸又會導(dǎo)致成本增加，這就需要少加酸，來讓堿度能夠在可維持的范圍內(nèi)，然后讓阻垢劑充分的發(fā)揮自身的作用。

通過對以上分析，應(yīng)該將循環(huán)水監(jiān)督控制在每升7mmol，其濃縮倍率為4，并且在補(bǔ)充酸和阻垢劑過程中，了解具體加酸量[8]。根據(jù)相應(yīng)的制度中能夠了解到，合理選擇管材也是非常重要的。比如，不銹鋼自身屬于鈍化型金屬，那么在運(yùn)行過程中，就應(yīng)該能夠分析循環(huán)冷卻水的水質(zhì)，減少金屬腐蝕，更好的提高冷卻水的流速，以此來達(dá)到理想的加熱效果。

3.3 防菌藻技術(shù)

對于循環(huán)冷卻水而言，特別是在利用地表水來補(bǔ)充時，在這其中會帶入一定的細(xì)菌，這些細(xì)菌就會在一定程度上影響水質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致傳熱受到阻礙，產(chǎn)生水垢造成腐蝕。循環(huán)冷卻水中的微生物情況，就可以利用幾個方面來進(jìn)行分析：第一，余氯。在微生物數(shù)量增多的時候，就會導(dǎo)致循環(huán)水中的耗氯量有所增加。第二，氨。受到工藝技術(shù)影響，或者還是空氣中的安全，就會導(dǎo)致在循環(huán)水中含有氨。這時就需要能夠引起人們的重視，尋找處理氨的方法，并且了解水中是否存在NO2。第二，COD。在水中如果微生物過多，那么就會對導(dǎo)致所需要的COD 量增加。循環(huán)水中的微生物有著非常嚴(yán)重的危害，在具體運(yùn)行中就應(yīng)該采取過濾、清洗等等方法，確保能夠合理處理循環(huán)冷卻水中的微生物。

4 結(jié)語

總而言之，隨著當(dāng)對于節(jié)能環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，那么火力發(fā)電廠的循環(huán)冷卻水處理技術(shù)要求也就越來越高。因此，在生產(chǎn)中就應(yīng)該能夠引起注意，采取正確的方法來對水進(jìn)行處理，并且分析當(dāng)?shù)厮|(zhì)，更好的保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。