发电厂循环水处理的必要性及措施

发电厂循环水处理的必要性及措施发电厂循环水处理的必要性及措施发电厂循环水处理的必要性及措施火力发电厂，循环冷却系统的运行方式分为两种：（1） 开放式（2） 半开放式。开放式系统没有冷却设备，只有冷却水泵，适用于靠近江、河、水库等水源充足的电厂，在整个过程中，对水质处理工作较少。一般发电厂受地理条件限制，多使用半开式循环，冷却水经凝汽器换热后，通过自然通风冷却塔淋至水池降温后循环使用，在此过程中，需采用物理和化学方法进行处理，保证水质在合格范围。1循环水处理的必要性循环水作为机组的冷却介质，负责供给凝汽器、冷油器、空冷器等重要设备的用水。如水质恶化，将导致设备管束结垢，换热效率降低，真空下降，严重时导致设备腐蚀、泄漏，直接影响汽水品质。循环水质恶化危害：1）降低热交换器的热传导效率；2） 水流量降低，管束堵塞；3） 垢下腐蚀；4） 机组能耗上升；5） 维护费用上升。循环水处理需解决的问题：1） 腐蚀问题提高冷却水pH值，选用高效合成耐腐蚀材料，并加耐腐涂层。2） 结垢问题控制冷却水中钙离子浓度，投加药剂。3） 微生物问题投加杀菌剂，采用物理方法，减少阳光直射。2循环水处理中的重点1） 冷却水在循环使用中，不断蒸发、浓缩。Ca（HCO3）2受热分解生成难溶CaCO3，即碳酸盐水垢。循环水处理应防止磷酸盐硬度浓缩，防止Ca（HCO3）2分解，维持极限运行中不结垢的极限碳酸盐硬度值（Ht）。2） 循环冷却水系统中，重碳酸盐是发生水垢附着的主要成份，其浓度随着蒸发浓缩而增加，在其以过饱和状态存在或换热后水温上升时，发生反应。Ca（HCO3）2一CaCO3+CO2+H2O，CaCO3在换热器表面附着、沉积，形成水垢，水垢导热性能较差。3） 循环水在冷却塔喷淋过程中，溶入大量O2，水中O2以过饱和状态存在，金属表面与之长期接触，溶解氧加剧电化学腐蚀。4） 循环水在使用过程中的不断蒸发和浓缩，盐类物质不断增多，其中Cl-的不断浓缩，致使阳极腐蚀加剧，引起点蚀。5） 循环水的整体环境，适合微生物的繁殖（养分充足、阳光充沛、水温适中），其大量繁殖形成生物粘泥、软垢，附着在换热器表面。6） 换热器表面杂质附着，冷却水流量降低，流速减缓，堵塞管束，管壁腐蚀穿孔。3结垢、腐蚀原因分析3.1结垢原因分析冷却水经换热器换热，产生如下反应：Ca2++2HCO3-一CaCO3+CO2+H2OMg2++2HCO3-一Mg（OH）2+2CO2冷却塔喷淋，水中溶解CO2逸出，pH值升高，水呈碱性发生如下反应：Ca（HCO3）2+2OH-一CaCO3C+2H2O+CO32-碳酸钙垢从水中析出的过程，是微溶性盐从溶液中沉淀的过程，碳酸钙是盐类，有离子品格，以带正电荷Ca2+部分向带有负电荷的CO32-碰撞，彼此结合，形成较大晶体，形成覆盖在传热面的结垢层。3.2腐蚀原因分析腐蚀是金属材料与所处环境介质发生反应，生成该金属化合物，致使该金属遭到表面破坏。因金属表面不均匀，未覆盖保护膜，在亲水过程中，金属与水形成腐蚀区。3.2.1不同金属组合在一起引起的电偶腐蚀3.2.2水中氧溶解引起氧腐蚀及氧浓度差腐蚀3.2.3氯离子浓度过高引起的点状腐蚀（孔蚀）3.2.4水中金属缺氧化成Fe3+，引起氧化腐蚀3.2.5细菌直接或间接引起的金属腐蚀3.3微生物原因分析3.3.1冷却水中生长有蓝藻、绿藻等，冷却水系统提供其生长三要素：氧气、水、阳光，且循环水长年水温均恒，适合其大量繁殖。藻类是冷却水中悬浮物和沉积物的主要组成部分，易于在填料上生长繁殖，影响冷却塔换热面积。3.3.2冷却水中细菌分为球菌、杆菌、螺旋菌等，其分泌大量粘液与水中悬浮物粘连抱团，附着于换热器表面，影响换热效果。4循环水测定指标1） 电导率：电阻率的倒数称为电导率，水中离子的导电能力。电导率代表了水中的含盐量，电导率越高水中含盐量越高。2） Ph值：Ph是水中氢离子浓度的负对数Ph=-Log10（H=mol/L）。3） 硬度：水中高价阳离子的总浓度，钙，镁离子的总量叫总硬度。硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。4） 浊度：水中悬浮物及胶体对光透过时发生的阻碍程度，近似表示悬浮物的量。5） 碱度：指水中能与强酸发生中和反应物质的总量。一般指OH-，CO3-，HCO3-及其它一些弱酸盐类量的总和。细分为酚酞碱度和甲基橙碱度。酚酞碱度是以酚酞作为指标剂时测得的量，其终点PH8.3.甲基橙碱度是以甲基橙作为指标剂时测得的量PH4.2。6） 总溶解固形物（TDS）:水中溶解物质的总量，也可理解为水中含盐量7） 浓缩倍率：循环冷却水中，由于蒸发而浓缩的物质含量与补充水中同一物质含量的比值，或指补充水量与排污水量的比值。5循环水指标控制方法各地区补充水水质存在差异，最基本的处理是通过添加药品及辅助排污来控制水质。1） 阻垢剂阻垢剂吸附在结垢物质微品粒表面，第一，阻碍其长大，以过饱和状态稳定在水中。第二，参与表面反应，疏松并软化微品核聚集体。2） 杀菌剂杀菌剂杀灭细菌，病毒，浮游微生物，能使其蛋白质氧化变性达到杀菌效果。3） 硫酸降低碱度，将水中钙、镁重碳酸盐转化为溶解度较大的钙镁硫酸盐，达到防止在凝汽器铜管上生成水垢的目的。4） 阻垢缓蚀剂在金属表面形成一层膜，隔离金属与水源接触，减缓腐蚀。5）排污引入高品质补充水，排放高含盐量循环水，保证水质合格，维持正常浓缩倍率。6循环水有效处理1） 定期胶球清洗：使用多孔，易压缩海绵胶球，球体直径略大于铜管内径（大于1mm），胶球在水流作用下与管体摩擦，带走壁侧附着污物。观察冷却塔裸露面藻类生成情况，根据端差，判断凝汽器管束清洁程度，投加剥离剂或增开循泵胶球清洗。但应根据循环水指标确定，过度清洗易破坏管内保护膜，影响阻垢缓蚀剂膜的形成。2） 化学清洗：根据凝汽器管内具体情况，在较多碳酸盐垢时，通过酸洗，使碳酸盐垢与之反应生成易溶钙盐，随水流冲刷带走。3） 旁流过滤器循泵进口前，水流较湍急处加装旁流过滤器，取循环水量的10〜15%持续过滤，降低循环水浊度及悬浮物。4） 循环水长期使用单一药剂，微生物产生的耐药性使对其控制有一定影响，实际生产中，氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂应交替投加。5） 根据管束材质，在适当位置悬挂挂片，及时发现腐蚀，结垢现象，及时处理。6） 机组长时间停运前期，做好冷却水系统静态防腐工作，前期投加足量药品。7） 清淤：视冷却塔底淤积情况，进行底部清淤，降低循环水浊度。7结束语在火力发电厂中，循环水的处理有着多样性。但目的很明确，保证管