海勃灣發(fā)電廠#5機循環(huán)水電子—化學(xué)協(xié)合處理

徐艷麗 蘇國利 郭亮

摘 要：循環(huán)水處理采用電子-化學(xué)協(xié)合處理有除垢和防垢作用，同時具備良好的殺菌滅藻的效果，完全滿足凝汽器長期在高清潔度下運行，長期運行為電廠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：電子-化學(xué)協(xié)合處理；節(jié)水；減排

我廠#5機為330MW亞臨界機組，冷卻水系統(tǒng)為開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。每臺機循環(huán)水額定流量為47920t/h，設(shè)有兩臺流量為23900m3/h的循環(huán)水泵。凝汽器為單形成表面式，冷卻管材質(zhì)為國產(chǎn)316L不銹鋼管。凝汽器出入口溫差為10℃，夏季循環(huán)水入口水溫為25℃-30℃，冬季循環(huán)水入口水溫為18℃-25℃。設(shè)計清潔系數(shù)為0.9。

2013年隨著#5機組運行時間的增加，凝汽器端差和汽耗不斷升高，真空不斷降低，清潔系數(shù)與設(shè)計值0.9也相差較大。#5機循環(huán)水處理在采用電子-化學(xué)協(xié)合處理前，一直采用化學(xué)處理，主要采用阻垢緩蝕劑ZH613QL型做循環(huán)水穩(wěn)定處理，并加硫酸調(diào)節(jié)循環(huán)水堿度？蕎8.0mmol/L。阻緩劑量為75千克/天，年耗約22.5噸，殺生劑主要在春秋季節(jié)使用，殺生劑采用TJ-803型，每年約耗用10噸。在這樣的化學(xué)處理下，#5機循環(huán)水濃縮倍數(shù)（φ）要求控制φ？蕎4。

#5機凝汽器近期停運檢查后，凝汽器生物污染較重，碳酸鈣硬垢較少，端差及發(fā)電汽耗會升高。2013年3月份#5機汽耗2.91kg/kwh真空度為95.38端差為4.13℃。到了同年的8月份#5機汽耗上升到3.01kg/kwh，真空度下降到92.20，端差上升到5.07℃。經(jīng)過5個月的運行，汽耗增加了0.1kg/kwh，真空度下降了3.25，端差增加了0.94℃。當(dāng)汽耗增加了0.1kg/kwh以后，機組如果在這樣的狀態(tài)下運行半年時間，則多消耗蒸汽：150天×24小時×33萬×70%負荷0.1kg/kwh=83160t。

從2013年3月到8月份，凝汽器運行狀態(tài)來看，單純的化學(xué)處理和沖擊性的加殺生劑處理所能達到的處理效果并不理想?，F(xiàn)有的殺生劑和ClO2、氯等對循環(huán)水中微生物都不能有效殺滅。缺點是沖擊式投加藥劑，隨著時間的推移藥效會降低，微生物又會死灰復(fù)燃。微生物對殺生劑有一定的耐藥性。隨者加藥次數(shù)的增加，細菌會對藥劑有一定的耐藥性，從而降低了殺生效果。

鑒于這種情況，因此于2013年10月份，在#5機循環(huán)水系統(tǒng)，安裝了電子處理器，采用電子-化學(xué)協(xié)合處理代替單純化學(xué)處理。電子處理有廣譜高效的殺菌減藻作用，殺生效率達90%以上，特別是對傳熱面上的生物粘膜下的菌類具有殺生作用，完全可以消除凝汽器傳熱面上生物粘泥。大大改善凝汽器的清潔度。，從其他電廠的電子水處理使用情況，電子殺生效果很好，運行至今，每次打開凝汽器，非常干凈，沒有粘泥也沒有結(jié)垢。電子水處理完全可以取代化學(xué)藥劑殺生，而且比化學(xué)殺生效果還要好，因此殺生劑不用再投加。

另外，電子處理具有對碳酸鹽硬度較好的穩(wěn)定作用，特別是采用電子-化學(xué)協(xié)合處理，例如采用電子處理和低劑量ZH613QL型阻垢劑1mg/L，其碳酸鹽穩(wěn)定極限值可達psi=3.52-3.58。即使循環(huán)水濃縮達到5倍（M堿度調(diào)節(jié)為8.0mmol/L）時，psi等于4.11，大于碳酸鹽穩(wěn)定極限值psi=3.52-3.58（psi越小，堿度和鈣硬度越高，水質(zhì)越差），因此能滿足循環(huán)水φ=5倍時水質(zhì)的穩(wěn)定性。

為了便于對采用不同處理方法后的效果比較，我們把#5機電子處理器投運前凝汽器的運行工況數(shù)據(jù)，作為凝汽器清潔度計算和對比的基礎(chǔ)。在上述化學(xué)處理程序下，平均凝汽器清潔度下降為0.68，下降到最低運行要求值0.70以下，因此我廠將#5機循環(huán)水處理改成為電子-化學(xué)協(xié)合處理，來改善循環(huán)水系統(tǒng)清潔狀態(tài)是完全合理的。電子-化學(xué)協(xié)合處理，對循環(huán)水中菌藻有很強的殺生作用，而且對傳熱面上生物粘膜下的菌類也有很好的殺生作用，這一點化學(xué)殺生劑是做不到的。其次電子化學(xué)協(xié)合水處理還對CaCO3硬垢有較好的溶解性。從運行結(jié)果分析：電子-化學(xué)協(xié)合處理對凝汽器有清洗作用。凝汽器清洗效果可以從凝汽器清潔系數(shù)β看出來。凝汽器的運行態(tài)傳熱系數(shù)K`和計算的清潔系數(shù)β來表示。（見表1）

#5機凝汽器采用電子-化學(xué)協(xié)合處理會對凝汽器有清洗的效果：先是垢層緩慢減薄和垢層的松動，到一定時候，會突然被循環(huán)水流沖掉。從清潔系數(shù)看來，β值從開始0.63-0.64，清洗5天-6天后β值成0.75-0.76，到14天和15天后β值突然從0.75-0.76變成0.84-0.85，整個清洗過程結(jié)束，清潔系數(shù)達到一個較高值。#5機凝汽器在電子-化學(xué)協(xié)合處理清洗結(jié)束轉(zhuǎn)為高清潔系數(shù)的工況維持情況。經(jīng)清洗程序后，5機凝汽器的β值達到了0.84-0.85。

以△A水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù)計算的水質(zhì)合格率為92%，表明在的電子-化學(xué)協(xié)合處理下的水質(zhì)是沒有結(jié)垢。電子-化學(xué)協(xié)合處理下，#5機凝汽器的運行態(tài)傳熱系數(shù)K`凝汽器清潔系數(shù)β值平均值為0.8920

結(jié)論：（1）從上面的討論看來，電子-化學(xué)協(xié)合處理比單一化學(xué)處理要優(yōu)越的多。根據(jù)我廠#5機在電子水處理設(shè)備前及設(shè)備投運后的真空度及發(fā)電汽耗做了比較，投運前的2月份真空度是95.14，到5月份真空已經(jīng)提高到95.38比2月份提高了0.24，5月份汽耗為2.90g/kwh，比二月汽耗下降10g/kwh。再看#5機2014年和2013年5月份的比較。2014年5月份汽耗和真空度分別比2013年同期相比汽耗下降了50g/kwh，真空度提高了1.55，再從2013年#5機汽耗，真空度全年整天來看，真空是持續(xù)下降，汽耗持續(xù)上升，到2013年8月份，#5機汽耗已經(jīng)達到3.01g/kwh，真空度降到92.30。如果我們按照#5機采用電子協(xié)合水處理汽耗節(jié)約0.03kg/kwh計算可節(jié)約蒸汽300天×24小時×33萬×70%負荷×0.03kg/kwh=49896t。因此，采用電子-化學(xué)協(xié)合處理工藝后對凝汽器運行工況的優(yōu)化作用及對節(jié)約汽耗的有利作用確實是顯而易見的。（2）采用電子-化學(xué)協(xié)合處理循環(huán)水濃縮倍數(shù)達到3-4.21倍，循環(huán)水無結(jié)垢傾向。電子化學(xué)協(xié)合處理有除垢和防垢作用，同時具備良好的殺菌滅藻的效果，完全滿足#5機凝汽器長期在高清潔度下運行，長期運行可為電廠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。（3）根據(jù)我廠水質(zhì)條件及機組循環(huán)水運行工況，實施循環(huán)水系統(tǒng)電子化學(xué)協(xié)合處理工藝改造技術(shù)上和經(jīng)濟上是可行的，既符合國家有關(guān)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、資源節(jié)約和清潔生產(chǎn)的要求，又有明顯的企業(yè)經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，對于實現(xiàn)國家下達的節(jié)能降耗和減排指標(biāo)有顯著的促進作用。

參考文獻

[1]熱力發(fā)電廠水處理上、下冊[M].武漢水利電力學(xué)院.

[2]電廠化學(xué)[M].中國電力出版社.

作者簡介：徐艷麗（1978-），女，內(nèi)蒙古烏海市人，畢業(yè)于內(nèi)蒙古電力學(xué)校熱能動力專業(yè)，現(xiàn)從事電廠化學(xué)水化驗工作。