循環(huán)水控制系統(tǒng)可靠性提升

馬金濤 李強(qiáng) 鄭杰

摘要：目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平發(fā)展十分快速，電力行業(yè)發(fā)展也是突飛猛進(jìn)。化學(xué)腐蝕結(jié)垢工作是電廠的主要工作之一，目前，濕冷機(jī)組及大部分空冷機(jī)組均配置有工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)，通過自然冷卻或機(jī)力冷卻方式完成對(duì)循環(huán)水二次冷卻，冷卻后溫升水大部分或全部返回至循環(huán)水塔（濕冷水塔或機(jī)力通風(fēng)塔）進(jìn)行循環(huán)冷卻使用。循環(huán)水分為閉式與開閉循環(huán)水兩種，敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)用水量占電廠總用水量比例較大，近年來(lái)，隨著淡水資源的日益緊張與節(jié)約用水日益成為社會(huì)共識(shí)，提升循環(huán)水濃縮倍率、進(jìn)行排污水回用成為循環(huán)水運(yùn)行新趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水;控制系統(tǒng);影響因素;控制策略

1.循環(huán)水控制系統(tǒng)影響因素

1.1水質(zhì)影響

循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水，有地表水（受到污染或未受到污染）、地下水、二級(jí)城市中水等，水質(zhì)差異較大，即使相同類型水源，因地域、時(shí)間不同其水質(zhì)差別也很大。補(bǔ)充水水質(zhì)不同，經(jīng)過濃縮后循環(huán)水水質(zhì)也各不相同，循環(huán)水中的懸浮物、堿度、硬度等都影響循環(huán)水的水處理效果。（1）懸浮物影響。一般水處理藥劑阻垢效果隨水中懸浮物含量增加而降低，但不同配方的水處理藥劑降低幅度不同，當(dāng)水中懸浮物含量增加時(shí)，同一配方水處理藥劑阻垢性能呈現(xiàn)一定幅度降低，懸浮物含量對(duì)水處理藥劑阻垢效果影響較大，并且吸附消耗藥劑。所以，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)盡可能降低懸浮物含量。（2）堿度的影響。水質(zhì)中堿度大小，與碳酸鈣水垢析出具有直接關(guān)系。一般情況下，在同一配方水處理藥劑和相同使用濃度條件下，當(dāng)補(bǔ)充水堿度不同時(shí)，達(dá)到極限堿度不同。當(dāng)補(bǔ)充水堿度較低時(shí)，循環(huán)水堿度相應(yīng)也較低，但對(duì)應(yīng)的極限濃縮倍率則較高;當(dāng)補(bǔ)充水堿度較高時(shí)，循環(huán)水中的堿度也較高，但對(duì)應(yīng)的極限濃縮倍率則較低。當(dāng)補(bǔ)充有城市中水時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生特殊的變化。（3）鈣離子的影響。在補(bǔ)充水堿度相同時(shí)，一般循環(huán)水極限濃縮倍率隨補(bǔ)充水中鈣離子含量增加而降低。但有時(shí)應(yīng)注意堿度和鈣離子的比值變化幅度影響。

1.2設(shè)備腐蝕

設(shè)備腐蝕主要包括廢水儲(chǔ)存設(shè)備內(nèi)壁腐蝕、廢水管道腐蝕等。造成腐蝕的原因是管道遇到酸性廢液或者堿性廢液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)管壁內(nèi)部接觸面進(jìn)行腐蝕。為了減少腐蝕，很多企業(yè)采取耐腐蝕材料涂抹在上面，降低了腐蝕的速度，但管道仍存在隨時(shí)爆裂的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3水質(zhì)穩(wěn)定劑的影響

目前國(guó)內(nèi)水處理藥劑單體種類很多，水處理穩(wěn)定劑復(fù)配可有多種組合與選擇。循環(huán)水質(zhì)條件各不相同，需根據(jù)具體水質(zhì)、循環(huán)水運(yùn)行工藝選擇適宜水處理藥劑，一般應(yīng)依據(jù)原則：（1）阻垢效果好。（2）化學(xué)穩(wěn)定性好。（3）協(xié)同性能好。

2.循環(huán)水控制系統(tǒng)可靠性提升策略

2.1鍋爐補(bǔ)給水處理

傳統(tǒng)的鍋爐補(bǔ)給水技術(shù)如離子交換技術(shù)運(yùn)行成本昂貴，操作性差，而且在廢水排放上存在很大的不足。廢水排放不達(dá)標(biāo)則給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。與傳統(tǒng)的離子交換、混凝和沉淀技術(shù)相比，反滲透膜除鹽技術(shù)大大提高了水處理效率，降低水處理成本。經(jīng)過不斷的研究與實(shí)踐，現(xiàn)如今改革的膜除鹽技術(shù)，不僅可以良好的解決經(jīng)濟(jì)上帶來(lái)的壓力，而且操作簡(jiǎn)單，速度和質(zhì)量上都有了一定的保障。同時(shí)使用膜除鹽技術(shù)對(duì)污染環(huán)境的問題得到了巨大改善。大大減少了對(duì)環(huán)境的影響。

2.2 PH值會(huì)影響反滲透膜通量

電廠化學(xué)水處理工作過程中對(duì)雙模工藝的合理應(yīng)用，可以很清晰地了解化學(xué)水的PH值會(huì)影響膜的通量，所以為了確保準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要科學(xué)分析PH值與濃縮系數(shù)的變量情況，并運(yùn)用科學(xué)合理的分析方法對(duì)數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行綜合考量，以便為雙膜工藝的處理水平奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中，可以發(fā)現(xiàn)，如果化學(xué)水的PH值下降，相應(yīng)的濃度系數(shù)就會(huì)上升，只要可以達(dá)到以上的任意條件，都會(huì)發(fā)生膜通量減少的情況，這說(shuō)明濃縮系數(shù)與膜通量之間是反向比例關(guān)系。而且，在雙膜工藝進(jìn)行過程中，當(dāng)濃度增加時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致不溶于水的物質(zhì)其飽和度有所增加，影響膜的滲透性，造成管道堵塞。

2.3雙膜工藝技術(shù)的產(chǎn)水率提升

通過雙膜工藝實(shí)驗(yàn)可以看出，理論上說(shuō)雙膜工藝的產(chǎn)水率可達(dá)到1-0.25，但實(shí)際上，在經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)工程后，基本上可以得出這樣的結(jié)論：雙膜工藝的產(chǎn)水率會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低產(chǎn)水率的增加速度。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)膜蒸餾的單元產(chǎn)水率增加后，雙膜工藝的整體產(chǎn)水率也會(huì)上升，基本上可以達(dá)到95%左右，甚至還有可能更多，但是，如果膜蒸餾時(shí)間過長(zhǎng)，也會(huì)導(dǎo)致原本產(chǎn)水率下降，產(chǎn)水量的增長(zhǎng)速度會(huì)隨著時(shí)間越長(zhǎng)而增長(zhǎng)越慢。

2.4反滲透膜的防護(hù)措施

（1）更換已經(jīng)被氧化的組件。因?yàn)榉礉B透膜的氧化具有不可逆特點(diǎn)，為保障鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)保持除鹽水的高質(zhì)量供給，要求替換為一級(jí)一段模塊。（2）加強(qiáng)原水中殘留余氯的檢查。將超濾產(chǎn)水控制在合格的范圍內(nèi)，同時(shí)探頭需要半年進(jìn)行一次更換，保證在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)工作的開展提供支持，對(duì)于電廠使用的亞硫酸氫鈉還原來(lái)水中的余氯。在實(shí)際應(yīng)用中，由于亞硫酸氫鈉溶液具有不穩(wěn)定性，很容易被空氣氧化，最終無(wú)法達(dá)到應(yīng)用的效果，因此建議使用亞硫酸氫鈉溶液每日配1次藥劑，同時(shí)做好加藥箱清潔。（3）控制好清洗的強(qiáng)度。繼續(xù)要做好清洗次數(shù)的控制，同時(shí)也需要做好溫度的控制。對(duì)于過濾介質(zhì)，也必須要做到定期更換。構(gòu)建污泥在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，掌握污泥指數(shù)的情況，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制措施。

結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠是工業(yè)耗水大戶，而敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)用水又占到電廠總用水量的40%-70%，循環(huán)冷卻水是電廠用水量主要組成部分，因此循環(huán)水水質(zhì)好壞直接關(guān)系到凝汽器及各冷卻換熱器的結(jié)垢與腐蝕問題，是火電廠機(jī)組安全可靠運(yùn)行必須給予足夠重視的基礎(chǔ)條件之一。通過上述對(duì)電廠循環(huán)水化學(xué)腐蝕結(jié)垢影響因素分析與控制研究，做好循環(huán)冷卻水腐蝕結(jié)垢各類形成因素的規(guī)避與控制，做好水質(zhì)穩(wěn)定劑、緩蝕劑、殺菌劑等水處理藥劑的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)與藥劑篩選，根據(jù)各自電廠實(shí)際制定一套行之有效的循環(huán)冷卻水處理方案是很必要的，對(duì)確保電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的長(zhǎng)周期、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]鮑其鼐.循環(huán)冷卻水處理30年[J].工業(yè)水處理，2020（7）：7-9.