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1、火电厂灰水系统防垢技术的现状VoI22.No.1沌锅晰HeilongjiangElectricPowerFeb.舢一火电厂灰水系统防垢技术的现状StatusQuo0fScaleControlTechniquesforAshnana~ngSystematI"nennalPowerPlantsg(武汉水利电力大学,湖北武汉430072)摘要:分析了火电厂灰水系统结垢的原因,并详细介绍了目前采用的几种防垢技术原理和工艺,对几种防垢技术的优缺.最进行了比较.美键词:火电厂;灰水;防垢技术中图分类号:TK228文献标识码:A文章编号:1002—1663(
2、2000)01.0040-05Ahih翟d:Analysese,mlse~f叫scalefonmfioninash1忸一tersystm~satthermalpowerplantsandprm4desdetailsofseveralscalecontrolt~hinquesandpI盹snowinriseandoompmestheiradvantagesanddrawbacks.Kw咂d;:thermalpowervim;ash—wa衄;scaleoDn-traltedmique水力除灰是燃煤电厂普遍采用的输灰方式之一,我国从20世纪50年代初
3、期一直采用水力冲灰,沿用至今的灰浆输送有两种方式:一种为稀浆输送,另一种为浓浆输送.在运行过程中,管道的内壁容易形成坚硬的灰垢,随着时间的推移,垢层逐渐增厚,致使灰水管流通截面减少.不仅管内灰水流动阻力增大,除灰电耗增加,同时直接影响机组的安全经济运行目前,水力输灰管道除垢方法主要有:机械除垢,切换管道,酸洗及烟气除垢等.选用简便有效的防垢方法,防止或减缓灰管的结垢,已成为大部分燃煤电厂亟待解决的问题.从70年代开始,我国科技人员在灰水防垢领域不断取得进展,先后在电厂应用过的防垢技术主要有:加酸处理,炉烟处理,通气氧化,管前预结晶,灰渣混除,电
4、除尘冲灰管和水膜除尘冲灰管交替使用,投加阻垢剂,活性品种与惰性晶种混合防垢法等.此外.还有一些新的防垢技术处于探索阶段.1灰水结垢的原因和除垢的机理十多年来.众多的试验研究,大量的实地监测和各种形式的治理工程都已说明了灰浆管道结垢实质上是碳酸钙与粉煤灰经过一系列物理化学过1叫程向管壁转移的链式过程,组成这一链式过程的环节如下:①粉煤灰(热分解)一②游离Cao(溶于冲灰水)一③Ca(OH):(与冲灰水中Ca(HCOj)反应)—④CaCO3成核一⑤Caco3结晶一⑥CaCO3在灰浆管壁结垢据资料报导,根据化学动力学中链式反应的特点,只要中断任一环节
5、,就可防止灰浆管道结垢.若中断环节①,可采用改变炉型,少产生游离c且0;若中断环节②,可采用干除灰;若中断环节③,可采用无碳水冲灰或降低灰水pH值;若中断环节④,可添加适量阻垢剂,使其吸附在晶核表面,抑制晶核长大;若中断环节⑤,可在灰浆进入灰浆泵前采用预处理,使Caco~结晶过程提前完成;若中断环节⑥,可提高灰浆管道内的流速.使灰浆对垢层的磨损速度与垢的沉结速度相同;或利用磁处理,使管道内垢层疏松.随灰水一起冲走.2灰水系统防垢技术现状2.1加酸处理在灰水中加人适量硫酸或盐酸可防止灰管结垢和冲灰水pH值超标.如果灰水量不大,碱性氧化物含量适中,
6、且废酸易得到时,此法是实用的.如某电厂利用废酸处理灰水,并实现微机自动控制,运行方便,可节约用酸量.对于灰水闭路循环系统,由于灰水量大,pH高,加酸成本太大,电厂一般难以接受.同时,加酸处理还存在输灰管道及设备的腐蚀问题.2.2炉烟处理在粉煤灰中游离氧化钙不断溶解的同时.还伴随着pH值不断升高.根据热力学理论,只有[ca2]c畦]超过CaCO3溶度积时才有可能生成碳酸钙(cacq)结晶,沉淀而结垢.在实际运行中.灰水的pH值较高时,水中c0,较多."炉烟收稿日期:1998—11—05作者简介:局硗蔚('9矾一).直1984年毕业于河南太学化学系
7、,现在武设水利电力太学化学与环境工程系攻读硬士学位,讲师.——40——第22卷第1期黑龙江电力2000年2月处理"就是利用炉烟中的二氧化碳(c02)或二氧化硫(s),使其溶解于水来调节和降低冲灰水的pH值,亦即降低碳酸钙的过饱和度,阻止碳酸钙的沉积和结垢.该方法是将二次除尘的烟气与冲灰水充分混合,由灰浆泵输入管道,"以废治废",即减缓灰水结垢和降低pH值.电厂炉烟的成分与煤质,锅炉的燃烧状况有关,主要有,c02,02,CO,H2O(g),s等气体.降低灰水pH值的有效组分为c02和s,其它气体产生影响甚微.按体积比计含CO212%一16%,SO
8、20.035%一0.21%,其它"惰性气体"为84%～88%.C02溶于冲灰水的反应:C02+O=COgH2co3+OH'=H(Zh'+OHC03'+
