火电厂循环冷却水处理方案的选择

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1、火电厂循环冷却水处理方案的选择　　在循环水水质较差的大容量火电厂中，循环冷却水排污量大；当除灰系统为干式除灰时，大量的循环冷却水排污水就无法重复利用。为了减少循环冷却水系统的排污量，节约用水，就需适当提高循环水的浓缩倍率。但如果补充水水质较差，又要求循环水高浓缩倍数运行，就必须对循环水的补充水进行处理。目前，处理方法多种多样，各有利弊。根据详细的技术经济比较结论看，在循环水水质较差，即HCO32-、Ca2+、SO42-都较高的大容量火电厂中，循环水补充水宜选用“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。　　现以一个2×2023t/h锅炉和2×600MW凝汽式汽轮发电机组（正压气

2、力除灰）的设计水量和水质为例，通过计算和经济技术比较予以说明。1　循环水设计水量及其给水水质1.1　循环水设计水量　　见表1。表1　循环水设计水量和各项损失量 项目水量/（t.h-1)损失率（%）循环水总量　循环水补充量25591.75蒸发损失量（平均）20691.478风吹损失量1400.10排污量（平均）3500.25浓缩倍率5　1.2　循环水补给水设计水质　　见表2。表2　循环水补给水设计水质 分析项目质量浓度/（mg.L-1)浓度/（mmol.L-1)阳离子Na+12.20.53K+3.00.08Ca2+90.24.51Mg2+20.71.73阴离子OH-00CO

3、32-00HCO3-237.33.89Cl-13.60.38SO42-108.02.25NO3-20.00.32硬度总硬度　5.20非碳酸盐硬度（永久硬度）　2.31碳酸盐硬度（暂时硬度）　3.89酸碱度总碱度　3.89pH　7.79其它总固体456.0溶解固体413.4悬浮物42.6灼烧减少固体136.8全硅（SiO2)8.0活性硅（SiO2)6.5胶硅（SiO2)1.5化学耗氧量CODMn0.9电导率（25℃）μS/cm　游离CO26.62　设计方案的选择　　该系统除灰采用干式除灰，循环水排污水的重复利用率很低，为了节水节能，要求循环水在高浓缩倍率下运行。　　当浓缩倍

4、率为5倍时，计算的循环水的郎格利尔饱和指数为3.74、雷兹纳稳定指数为1.58。可以判断出循环水处于严重的结垢状态。因此，必须对循环水补充水进行适当的处理，才能使凝汽器处于良好的运行状态。2.1　常用防垢方法　　①单纯加硫酸处理：在循环水补充水中加入H2SO4，利用H2SO4中和水中碱度的方法来保证循环水的稳定运行。　　②加硫酸和稳定剂处理：先在循环水补充水中加入一定量的H2SO4，使补充水的碱度降到一定程度，再利用加水质稳定剂来保证循环水稳定运行。?　　③石灰处理：向澄清池中投加石灰乳，使水中的碱度和碳酸盐硬度降低，不产生CaCO3结垢。　　④全部弱酸树脂处理：利用弱酸

5、阳离子交换树脂除去水中碳酸盐硬度和部分碱度。使循环水中的硬度和碱度降低。再用缓蚀剂来防止循环水系统的腐蚀。　　⑤部分弱酸树脂处理：将一部分补充水采用弱酸树脂处理，加入稳定剂进行稳定处理，以保证循环水中的碳酸盐不结垢。该方法也叫“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。?2.2　常用防垢方法的比较　　对于方法①②，由于大多数工程的冷却塔环境类别属于Ⅰ类，允许循环水中的SO42-含量到500mg/L[1]，超过时就会对其混凝土产生中等腐蚀。该系统一般宜控制循环水中SO42-含量小于1500mg/L。补给水中SO42-含量为108.0mg/L，经计算，如果采用方法①和②，循环水中S

6、O42-含量将大于1500mg/L，补给水SO42-含量高的系统不适合采用“加酸处理”方案。　　对于方案③，由于系统复杂，运行环境差，管道容易堵塞，计量系统自动化较难实现。因此，明显不适合运行人员少、自动化水平高的大容量机组采用。　　因此，经济可行的处理方案只有④全部弱酸树脂处理系统，⑤部分弱酸树脂处理系统。3　弱酸树脂处理方案的确定3.1　全部弱酸树脂处理系统3.1.1　对水质的适用性　　根据有关资料[2]详细计算后知，控制弱酸树脂交换器平均出水钙离子含量为0.670mmo欤疞时，平均碱度为0.17mmol/L。如以这样的出水水质做循环水补充水，当循环水浓缩倍率为5时，

7、循环水朗格利尔指数为0，雷兹纳指数为7.7。这说明循环水的碳酸盐是处于稳定状态。　　当弱酸离子交换器平均出水碱度为0.17mmol/L，据有关资料计算后知，双流弱酸床如上层树脂装填高度为1000，下层树脂装填高度为1300，上层树脂工作交换容量就为2000mol/m3（D113树脂）。　　关键的问题是，在实际运行中，要想使循环水处于既不结垢、又不腐蚀的状态是比较困难的。这可以从郎格利尔指数和雷兹纳饱和指数的控制上看出这一点。理论上郎格利尔指数为0，雷兹纳指数为6.0时，循环水处于既不结垢也不腐蚀的状态，但是两指数很难同时达到上