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20030611作者简介:
罗奖合,男,教授级高级工程师,现任国电热工研究院科研业务部副主任兼国电水处理公司总经理。主要从事电厂化学水处理技术及药剂的研究开发。
我国火电厂
循环冷却水处理技术的发展
罗奖合1,李营根1,郭怀保2
(1.国电热工研究院,陕西西安 710032;2.苇湖梁发电有限责任公司,新疆乌鲁木齐 830002)
[摘 要] 介绍电力体制改革后我国火电厂循环冷却水处理技术面临的主要问题和今后的发展方向。根
据目前的实际需要和可能,认为近期内各火电厂循环水的浓缩倍率应以大于3为控制目标,为此提出了8点建议:(1)完善循环水的外部处理方法;(2)开发新型水质稳定剂和高效复合配方;(3)加强凝汽器管防腐技术研究;(4)对城市污水用于循环水技术进行研究;(5)探索其它杀菌剂的应用;(6)加强自动控制技术的应用;(7)对运行中除垢技术进行研究;(8)循环水处理药剂应定点生产。[关键词] 火电厂;循环水;浓缩倍率;药剂;配方;凝汽器;结垢;腐蚀[中图分类号]TM621.8 [文献标识码]A [文章编号]1002
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五大发电集团公司成立后将实行“厂网分开、竟价上网”的方针。发电企业的生产要以节能降耗来降低发电成本,增强上网电价的竞争力。做好火电厂循环水处理工作,对于降低发电成本有着重要的作用。
1 火电厂循环冷却水处理技术面临的
主要问题
1.1 水资源日益紧张
我国水资源人均拥有量为2200m 3,只有世界平均水平的1/4,属缺水国家。且有限的水资源分配很不均匀,81%分布在长江流域及其以南地区。目前我国一方面水资源紧张,另一方面却又存在大量浪费水资源的情况。
火电厂是工业用水大户,其耗水量约占工业用水量的20%左右。在缺水的北方地区,水资源严重不足,使火电厂的建设规划和运行受到限制,因此节约用水已成为当务之急。据有关资料统计,我国凝汽式火电厂(采用冷却塔和水力输灰)的耗水率为1.64m 3/(s ?GW ),与国外水平(0.7～0.9)m 3/(s ?GW )差距较大,说明我国火电厂节水潜力很大。目前经原国家经
贸委批准的单位发电量取水量标准已正式实施,其目的在于限制火力发电厂的取水量,具体规定如下:采用循环冷却供水系统时单位发电量取水量定额,在单机容量<300MW 时为4.80m 3/(MW ?h );在单机容量≥300MW 时为3.84m 3/(MW ?h )。当前全国达到这一标准的火电厂还不到30%,因此节水空间巨大。
火电厂全厂用水的比例:循环冷却水系统补给水50%～80%,水力输灰用水20%～40%,锅炉补给水2%～4%。因此,火电厂节水工作的重点应在优化冷
却水和冲灰水系统的设计和运行方面,尽可能减少循环冷却系统的排污,提高循环冷却水的浓缩倍率,可取得良好的经济效益。但浓缩倍率的提高,会使结垢和腐蚀等问题更加突出,同时对循环水处理技术也提出了更高的要求。
1.2 环境保护的要求更为严格
进入21世纪以来,以环保为主题的绿色能源声势日高,为了保护水资源水质,减少工业排放废水及污水对水体造成的危害,环保部门对火力发电厂排放水量和水质提出了严格要求。就排放水量而言,将对火力
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发电厂这类排水大户超标排放施以巨额罚款,因此火
电厂必须大幅度提高循环冷却水的浓缩倍率,以减少冷却系统的排污水量。这无疑增加了循环水处理的难度。就排放水质而言,对涉及循环水药剂处理的一些关键指标提出了新的要求,如排放水中P的含量应小于0.5mg/L。这必将限制某些循环水处理药剂的使用,如目前广泛使用的有机磷系药剂,迫使火电厂寻求高效环保型循环水处理药剂及其处理技术。
1.3 源水水质不断恶化
由于干旱、开采过量、不断污染使得水资源水质不断恶化,给循环水处理带来了许多难题,并由此增加了处理费用。更有甚者,由于水体严重污染,个别电厂已出现所采用的地表水水质劣于一般二级城市污水水质的状况,无法以常规循环水处理技术解决系统出现的问题。循环水补水水质逐年恶化和缺水地区越来越多采用城市污水等其它再生水源,加之浓缩倍率的提高,使凝汽器管的腐蚀问题变得突出起来。由此,提出其在生产、运输、储存、安装、发展期及正常运行时应采用何种科学合理的保护方式和技术措施的问题。
1.4 仪表装备落后
我国火电厂循环水处理系统所用计量仪表不全,自动化水平落后,与发达国家相比差距很大。如美国NALCO、B ETZ公司和日本栗田公司都开发了在线监测的自动加药系统,能将循环水系统的药剂浓度控制在目标管理范围内,从而达到平稳操作,使药剂发挥最大作用和节约用药的目的。
1.5 缺乏既先进又经济的外部处理技术
按照目前采用循环水补水水质特点和趋势,石灰处理系统的有关问题还未完全解决,弱酸处理的初投资和运行成本还比较高。面对复杂多变的补水水质,先进和经济的外部处理技术尚待开发。
2 火电厂循环冷却水处理技术的研究方向
根据循环水补水水质的变化特点,依照循环水系统节水幅度和处理成本的关系,综合分析认为,将浓缩倍率提高到5(多数工业发达国家的火电厂,浓缩倍率约为4～6)左右是适宜的;但按照目前实际的需要和可能,近期内各火电厂应以大于3为控制目标。要达此目标,必须解决上述问题,因此提出如下建议。2.1 完善外部处理方法
根据我国天然水碳酸盐硬度高的特点和国外的先进经验,应开发技术先进、投资和运行成本较低的外部处理方式。
(1)重点在于逐步完善和解决国外(如德国)已使用成熟的石灰处理系统的有关问题,如高纯度石灰粉的供应和系统设备磨损。回收冲灰水作为循环水补充水。利用粉煤灰中游离CaO来处理循环水补充水的设想也值得研究和探讨。
(2)进一步研究降低弱酸处理的初投资和废液排放量较大及铜管腐蚀较严重等问题。如采用部分弱酸处理,应用双流床,以移动床代替固定床,添加合适的缓蚀剂等。
(3)采用旁流过滤(以大理石为滤料)与稳定剂联合处理,可除去碳酸钙的过饱和微晶粒,从而降低循环水的碱度、p H值和碳酸钙的过饱和度,这是一个提高浓缩倍率较有希望的方法。
2.2 开发新型水质稳定剂和高效复合配方
对于已投产的电厂,为了达到浓缩倍率大于3的目标,建设完善的外部处理系统,目前难以做到。鉴于加药处理的优点,开发新型水质稳定剂和高效复合配方,完善和深化循环水的药剂处理是今后努力的方向。
近年来,国外开发的新型水质稳定剂以多元共聚物为主,如美国CAL GON、NALCO、B ETZ和ROHM&HASS等公司在开发有机磺酸/不饱和羧酸二元共聚物的基础上,又向含磺酸、羧酸和膦酸基等官能团的三元或多元共聚物发展,这些药剂都有极强的分散作用,其复合配方更加适合苛刻条件下的水质处理,可使水的钙硬度达2000mg/L,浓缩倍率在6～8间。此外具有特种结构和特种性能的阻垢分散剂开始出现,如二乙烯三胺五甲叉膦酸(PAPEMP),更适合超高硬度和碱度的水质处理。这些新型药剂应用于水质较差的循环水时,不辅加硫酸,单加稳定剂就可达到防垢目的。此外,在药剂研究方面,还应开发和推广符合环保要求的无P、N高效水稳剂;在控制铜管腐蚀速率方面,还要研究几乎无侵蚀的复合配方。
2.3 加强凝汽器管防腐技术的研究
铜管目前仍是普遍使用的管材,循环水补水水质的逐渐恶化和浓缩倍率的提高,使铜管防腐技术的研究更加迫切,具体考虑如下。
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(1)除严格控制铜管的出厂质量外,尚需加强对运输、储存、安装、发展期过程的管理和监督,如安装前进行电化学检测评定等,采用的保护方式和技术措施应规范化、导则化。
(2)研究新的FeSO4成膜工艺和技术,保证运行和停机时的成膜质量。特别是状态检修技术的应用,运行中成膜工艺及质量将变得尤为重要。
(3)复合配方中添加的缓蚀剂,要既能在洁净的铜管上起到防腐作用又能在有脏物的铜管上对膜进行保护和修补。
(4)在运行中对铜管的腐蚀类型和状况进行准确的在线检测,如采用凝汽器铜管腐蚀在线检测仪,这对于及时掌握腐蚀变化,采取有效措施,保护铜管和延长其平均寿命(我国为10年,某些发达国家可达40年)有实际意义。
(5)机组停运期间,铜管内的湿气和积水易造成铜管斑蚀、点蚀,要研究和重视可靠的防腐措施。
(6)还应积极研究不锈钢管(包括价格低廉的低合金钢)的应用问题。
2.4 三级处理后的城市污水作为循环水补水的研究
由于淡水资源日益紧张,将经处理的城市污水回用于火电厂循环冷却系统的情况会不断增加,但城市污水中含有氨氮和硝酸盐及细菌、微生物等,加之受其它因素的影响,会带来以下问题:(1)循环水铜离子含量明显上升,使得腐蚀速率严重超标;(2)细菌总数大大增加,粘泥生成量增加;(3)硝化反应的良好进行,造成循环水的p H值异常降低;(4)氯的杀菌效果降低。要解决这些问题应该研究:(1)是否要在电厂中增加某些处理设施,如曝气吹脱装置、氧化沟、旁流过滤等设备;(2)选择何种材质的凝汽器管。
2.5 探索其它杀菌剂的应用
我国火电厂主要采用氯作为杀菌剂。随着城市污水回用的增加,源水呈有机物强烈污染的情况增加,循环水采用稳定处理时,水的p H较高,这些都要求探索其它杀菌剂的应用。如臭氧,它具有以下优点:杀菌效果良好;不受p H值的影响;是一种好的粘泥剥离剂;不与氨反应,因而在有机物污染严重、含氨高的水中也可很好地发挥杀菌作用;杀菌时形成的副产物危害小,有利于环境保护。
2.6 加强自动控制技术的应用
在研究开发、数据处理、现场监测、在线分析和配方选择等方面,应广泛应用自动控制技术。加药处理具有投资少、操作简便的优点,目前大都采用人工配制、投加的方式。实现与循环水相关水质指标和腐蚀状况建立内在关系的闭环控制自动加药,消除人工加药的误差,提高药剂处理的控制水平,将会对冷却系统防垢防腐起到积极作用。
2.7 运行中除垢技术的研究
目前由于发电机组单机容量较大,停机除垢会影响整个地区的供电,并给电厂带来很大的经济损失,因此应研究运行中除垢和除粘泥等附着物技术。
2.8 循环水处理药剂的定点生产
目前我国电力系统所用的循环水处理药剂,80%以上是小型乡镇企业和个体企业生产,这些企业由于技术力量薄弱,管理水平低,致使产品质量不稳定,合格率低(9种常用的182个样品,合格率为67%)。实际使用情况表明,对循环水处理药剂实施定点和集中生产很有必要。
[参 考 文 献]
[1] 高秀山,杨东方.火电厂循环冷却水处理[M].中国电力
出版社,2001.
[2] 周国定,吴一平.凝汽器铜管表面状态的电化学评定[J].
中国电力,2001,(1).
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THERMAL POWER GENERATION
V ol.32 No.8 Aug.2003
Contents&Abstracts
RETR OFITTING FOR OPTIMIING EQUIPMENT AN D SYSTEM FOR H OME-MADE300MW TURBINE UNIT OF IMPORTE D ………………………………………………………………………………………………………………………
T YPE W ang X u et al(2) The operational situ ation and troublesome problems existing in equipment and system for home-m ade300MW turbine unit N o.3of imported type after putting into operation at Shihong Pow er Plant have been briefly described,and the retrof itting measures for perfection of said unit and practical results after implementation of technical retroff itting be2 ing expounded.Through said retroff itting,the specif ic heat consumption has been relatively reduced by333.45kJ/(kWh),specif ic coal consumption for electric energy genera2 tion by12.5g/(kWh),having obvious retrof itting effectiveness.
PRESENT SITUATION OF STU DYING THE TECHNIQUE T O BURN FUE L IN STEPS AN D APPL ICATION PR OSPECTS THERE OF …………………………………………………………………………………………………………………………
Ling R onghu a et al(6) The situ ation of stud ying the technique to burn fuel in steps at home and abroad has been presented,and the application prospects of said technique in our country being analysed from view points of natural resources,technical econom y,and environmental protection policy of the state.It is considered from analysis that the said technique can effectively control N O x emission,and is m aturity in application,at the same time has rem arkable com petitive force in economic aspect.Along with the requirements of environmental pro2 tection are becoming increasingly higher,the application of said technique in our countory will certainly be widened.
DEVE LOPMENT OF RECIRCU LATING COOL ING WATER TREATMENT TECHNI QUES IN THERMA L POWER PLANTS OF OUR ………………………………………………………………………………………………………………
COUNTR Y Luo Jianghe et al(9) The m ain problems lying ahead of recirulating cooling w ater treatment techniques in therm al pow er plants of our country after reform of the pow er system and the development direction of said techniques in the future have been presented.B ased on the practical dem and and possibility at present,it is considered that the enrichment factor of circulator y w ater at each therm al pow er plant in the near future should be greater than three,and taking this factor as a control target.For this reason,eight points of recommend ation have been put forw ard as follows:(1)perfection of external treatment method for circulator y w ater;(2)development of new stabilizing agents and high-effective complex prescrip2 tion;(3)strengthening the research of anticorrosion technolo gy for condenser tubes;(4)carrying out the study on technique of using urb an sew as recirculating w ater;(5) exploring application of other pestisides;(6)strengthening application of autom atic control techni ques;(7)carrying out the study of descaling technique during the time of oper2 ation;(8)assigning f ixed points to produce agents used for circulatory w ater treatment.
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STU DY ON ADAPTABI L IT Y OF LOW N O x BURNERS T O VARIOUS COA L QUA L IT Y H uo X uezhi et al(12) Analysis and discussion have been m ade in the followin g aspects,namely the w orking principle of low N O x burners,the relationship betw een qu antity of N O x form ation during initial stage of combustion and the volatile of coal qu ality,the effect of technology to burn air in steps on coal of different qu ality,the situ ation of utilizing low N O x burners in our country,as w ell as the ad aptability of low N O x burners to coal of various qu ality etc.H ence,some recommend ations for develo ping and spreading low N O x burners have been put forw ard.
STU DY ON USING SUPERSONIC SPEE D B OOSTING HEATER WITH STEAM-L IQUID TWO-PHASE F LOW IN DESA L INATE D ……………………………………………………………………………………
WATER HEATING SYSTEM W ang Xiaofeng et al(16) The method of regulating the outlet flow rate of the boosting heater with supersonic speed steam-liquid tw o-phase flow has theoritically been studied,and a desalinated w ater heating system composed of four boosting heaters and a recirculating pipeline has been designed and built b ased on the said stud y.The said system can heat up the desalinated w a2 ter to a given temperature while the outlet flow rate changing from60t/h to360t/h,and having boosting capability.practical operation test shows that the operation of the said system is stable and reliable,satisfying completely the requirements of production process in therm al pow er plants.
DESIGN AN D REA L IZATION OF CONSUMPTION DIFFERENCE ANA LYSING SYSTEM FOR THERMA L POWER UNITS BASE D ………………………………………………………………………………………
ON WEB H YBRID MODE Cheng hongw ei et al(20) On the b asis of inform ation resources existin g in the therm al pow er plants,a consumption difference analysing system for therm al pow er units has been developed b ased on the de2 sign idea of modularized structure b y using computer technique.The C/S mode and the B/S mode have been anal ysed and compared,obtaining a realizing scheme of system b ased on a hybrid mode both of them.Directing against key problems such as d ata aquisition and d ata storage etc.in the system,OPC technical specif ications and design idea of sharing the internal storage has been used,enhancing safety real-time nature of the said system.Application in the f ields shows that the said s ystem can effectively improve the opera2 tion level of operators and operation m anagement level of the entire pow er plant.
DESIGN OF ADAPTIVE CONTR OLLER IN CONTR OLL ING SUPERHEATE D STEAM TEMPERATURE AN D REA L IZATION OF ITS ……………………………………………………………………………………………………
CONFIGURATION Zhang Xilin et al(23) I n view of defects existing in conventinal superheated steam temperature control,such as slow response speed,long transient time,and large overshoot m agnitude etc.,a design method of the controller b ased on ad aptive regulations has been put forw ard,m aking parameters of the PI D controller can autom aticall y suit to the variation of ob ject,achieving the purpose of optim al controlling.At the same time,the conf i guration of ad aptive controller and the w orking principle of its every part have been given.The result of simulation shows that the qu ality of ad aptive PI D controller is much better than that of the conventional PI D controllin g.
STU DY ON FAI L URE MODE OF WE LDE D JOINTS FOR AUSTENITE STEE L WITH DISSIMI LAR META LS ON HIGH-TEMPER2
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ATURE B OI LER TUBES IN POWER PLANTS R en Ai et al(27) The aging features,as w ell as creep rupture strength limit and persistent strength limit of w elded joints for austenite steel(such as304Hand347H stainless steel)with dissimilar metals(such2.25C r-1Mo ferrite heatresisting steel etc.)after long-term service have been tested and studied.The said heat-resisting steel has comparatively extensive uti2 lization in our country.The causes leading to aging and failure of the said joints have been comprehensively analysed from several aspects,namely structure aging,peform ance variation,features of joint’s conf iguration,carbon migration,and therm al expansion coeff icient of m aterials etc.
TESTING OF COA L PU L VERIZING SYSTEM AS WE LL AS ENERG Y-SAVING AN D CONSUMPTION-RE DUCING THERE OF ……………………………………………………………………………………………………………………
W ang H ongyu et al(32) Combined with optimizition of adjusting and testing for the coal pulverizing system with intermediate storage bunker of a410t/h boiler’s b all mills in a pow er plant.the influence of various factors upon operating condition of the coal pulverizing system has been analysed.Through optimization of adjusting,the operating condition of said system becomes more resonable,enhancing economic aspect,reducing the specif ic consumption of electricity for coal pulverizing more than2.51kWh/t.
CAUSE ANA LYSIS OF FAU LTS OCCURRE D ON HIGH-PRESSURE FEE D-WATER PUMPS AN D IMPR OVEMENTS OF REPAIR ………………………………………………………………………………………………………………TECHNIQUES Su Shaolin(35) D G270-140B type high-pressure feed-w ater pumps are early typical products of Shenyang W ater Pumps’F actory,being widely used in m any pow er plants.Due to special oparating conditions and insuff iciency existing in the design,such faults as seal packing leakage,vibration,and burn-melting of thrust bearing shoe etc.have frequently oc2 curred.For this reason,several effective repair techniques are recommented.
CAUSE ANA LYSIS OF RADIAT OR TUBE BUN DLES’FR OST-CRACK FOR IN DIRECT AIR-COOLE D SYSTEM WITH SURFACE …………………………………………………………………………………………………………
CON DENSER Wen Xingu et al(38) Frost-crack of the radiator tube bundles during the period of winter in frigid area is a comparatively prominent problem for indirect air-cooled system with suface condenser, a cause analysis for the said problem has been carried out,taking emphatically the freeze-up mechanism as the point of departure.It is considered from said analysis that the short-circuit of intermediate partition plate is the m ain cause resulting in frost-crack of the said tube bundles,and corres ponding technical measures for improvements have
循环冷却水处理方案 目录 1.0 概述 (2) 2.0 系统运行条件 (3) 2.1系统参数： (3) 2.2水质分析如下： (3) 2.3水质特点 (4) 3．0系统冷却水问题预测 (4) 3.2不锈钢的点腐蚀： (4) 3.3、生物粘泥 (4) 4．0水处理药剂选择 (5) 4.1阻垢缓蚀剂ML-D-06特点： (5) 4.2阻垢缓蚀剂的认证试验——阻碳酸钙垢试验 (5) 4.3阻垢缓蚀剂的认证试验——旋转挂片缓蚀试验 (6) 4.5 试验结论 (7) 5．0水处理方案 (7) 5.1、冷却水处理工艺 (7) 5.2、日常水处理方案 (8) 6．0循环水操作管理 (9) 6.1 水质控制目标值 (9) 6．2正常运行加药管理 (10) 7．0监测方法 (11) 1、化学分析 (12) 2、挂片腐蚀试验 (12) 3、微生物监测 (12) 8．0 技术服务 (12) 1、技术服务准则 (12) 2、清洗预膜的技术服务 (12) 3、日常技术服务承诺 (13) 9．0 药剂用量估算 (13)
1.0 概述 现代化大型电厂的运行经验表明，水系统是电力企业的血脉，是连续、安全、高效生产的重要保障。冷却水系统的良好运行，对于减少检修频度及费用，延长设备寿命，稳定/提高生产的质量产量，降低综合生产成本具有重要意义。 电厂的敞开式循环冷却水系统，在长期运行中一般有三大问题：结垢、腐蚀和微生物粘泥。对于发电厂而言，凝汽器换热管上的结垢、粘泥，极易导致换热效果的下降，具体表现在真空度下降、端差上升，从而降低发电量，增加能耗；腐蚀主要表现为不锈钢、黄铜的点蚀穿孔等。 为了确保装置正常运行及节约用水，在循环水中投加阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂等化学药品，来控制冷却水对设备的腐蚀、结垢及粘泥等故障，实践证明这是一项行之有效的、比较经济的方法。 本方案的设计过程中，我们充分吸收了同类企业水处理的经验，认真分析贵公司的水质特点、工艺特点，以及以往运行中出现的水质障碍，本着技术先进、安全可靠、操作管理方便、经济合理的宗旨，提出以下运行方案。
循环水术语： 1循环冷却水系统：以水作为冷却介质，并循环使用的供水系统，由换热设备、冷却塔、水泵、管道以及其它有关设备组成，分为敞开式循环水系统和密闭式循环水系统。 2敞开式循环水系统：是指循环冷却水与空气直接接触冷却的循环冷却水系统。 3循环水量：每小时用水泵输送的总水量，以Q表示，单位m3/h。 4保有水量：冷却水系统的总贮水量（包括凉水池、换器器、管网系统、旁滤等）。以V表示，单位m3。保有水量与循环量之间设计要求是：保有水量/循环量=1/3-1/5之间。 5 蒸发水量：循环水在冷却塔内通过蒸发而冷却，在此过程中损失的水量称为蒸发水量，以E表示，单位m3/h。E=a（R-B），a=e（t1-t2）（%）（e，夏季25～30℃时0.15～0.16，冬季-15～10时0.06～0.08，春秋季0～10℃时为0.10～0.12. 6补充水量：循环冷却水在运行过程中补充因蒸发、风吹、排污等损失的水量，以M表示，单位m3/h。M＝N×B 7排污水量：为了维持一定的浓缩倍数，必须从循环冷却水系统中排放的水量，以B表示，单位m3/h。B＝E/N-1 8飞溅损失：由于风力作用把水从系统中吹入大气，叫做飞溅损失。一般风吹损失可按1‰Q计算，以W表示，单位m3/h。 9浓缩倍数：循环水中的含盐量与补充水的含盐量之比值，
以N表示。常用来计算浓缩倍数的离子有钾离子、电导、氯离子、二氧化硅等。 10腐蚀速率：以金属失重而计算得的每年平均腐蚀深度，常用单位mm/a、mdd、密尔/年(可选用标准试片法、试管法进行监测) 11污垢沉积速率：模拟监测换热管内在一个月中所沉积的污垢总量。单位mg/cm2.月（mcm，可选用试管法进行监测)）。12粘泥量：指微生物及其分泌的粘液与其它有机或无机的杂质混合在一起的粘浊物。单位mL/m3。 13异养菌：以细菌平皿计数法统计出第毫升水中异养菌落个数，单位个/mL。 水质参数：1、PH值；2、钙硬度；3、碱度；4、K+或SiO2； 5、总铁； 6、电导率； 7、浑浊度； 8、微生物； 9、生物粘泥量；10、污垢沉降速率；11、垢层与腐蚀产物的成分；12、腐蚀率；13、药剂浓度。 一、循环水术语
工业循环冷却水处理系统 一、概述 循环冷却水在使用之後，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子，溶解固体和悬浮物相应增加，空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等，均可进入循环冷却水，使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢，造成换热器传热效率降低，过水断面减少，甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的，污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀，而腐蚀产品又形成污垢，要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。 采用水质稳定技术，用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质，使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决，从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用，质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为：1：2-1：10以上，节约能源，提高设备使用效率，延长设备的使用寿命和运行的安全性，减少环境污染。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂，它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行，从而节水节能，保护水资源；同时，臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功，而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中，水是密闭循环的，水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统，水的冷却需要与空气直接接触，根据水与空气接触方式的不同，可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。 敞开式循环水冷却系统可分为以下3类： 1.压力回流式循环冷却系统 此种循环水系统一般水质不受污染，仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池，也可流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面，与集水池合并。 补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔 压力回流式循环冷却系统
收稿日期: 20030611作者简介: 罗奖合,男,教授级高级工程师,现任国电热工研究院科研业务部副主任兼国电水处理公司总经理。主要从事电厂化学水处理技术及药剂的研究开发。 我国火电厂 循环冷却水处理技术的发展 罗奖合1,李营根1,郭怀保2 (1.国电热工研究院,陕西西安 710032;2.苇湖梁发电有限责任公司,新疆乌鲁木齐 830002) [摘 要] 介绍电力体制改革后我国火电厂循环冷却水处理技术面临的主要问题和今后的发展方向。根 据目前的实际需要和可能,认为近期内各火电厂循环水的浓缩倍率应以大于3为控制目标,为此提出了8点建议:(1)完善循环水的外部处理方法;(2)开发新型水质稳定剂和高效复合配方;(3)加强凝汽器管防腐技术研究;(4)对城市污水用于循环水技术进行研究;(5)探索其它杀菌剂的应用;(6)加强自动控制技术的应用;(7)对运行中除垢技术进行研究;(8)循环水处理药剂应定点生产。[关键词] 火电厂;循环水;浓缩倍率;药剂;配方;凝汽器;结垢;腐蚀[中图分类号]TM621.8 [文献标识码]A [文章编号]1002 3364(2003)08 0009 03 五大发电集团公司成立后将实行“厂网分开、竟价上网”的方针。发电企业的生产要以节能降耗来降低发电成本,增强上网电价的竞争力。做好火电厂循环水处理工作,对于降低发电成本有着重要的作用。 1 火电厂循环冷却水处理技术面临的 主要问题 1.1 水资源日益紧张 我国水资源人均拥有量为2200m 3,只有世界平均水平的1/4,属缺水国家。且有限的水资源分配很不均匀,81%分布在长江流域及其以南地区。目前我国一方面水资源紧张,另一方面却又存在大量浪费水资源的情况。 火电厂是工业用水大户,其耗水量约占工业用水量的20%左右。在缺水的北方地区,水资源严重不足,使火电厂的建设规划和运行受到限制,因此节约用水已成为当务之急。据有关资料统计,我国凝汽式火电厂(采用冷却塔和水力输灰)的耗水率为1.64m 3/(s ?GW ),与国外水平(0.7～0.9)m 3/(s ?GW )差距较大,说明我国火电厂节水潜力很大。目前经原国家经 贸委批准的单位发电量取水量标准已正式实施,其目的在于限制火力发电厂的取水量,具体规定如下:采用循环冷却供水系统时单位发电量取水量定额,在单机容量<300MW 时为4.80m 3/(MW ?h );在单机容量≥300MW 时为3.84m 3/(MW ?h )。当前全国达到这一标准的火电厂还不到30%,因此节水空间巨大。 火电厂全厂用水的比例:循环冷却水系统补给水50%～80%,水力输灰用水20%～40%,锅炉补给水2%～4%。因此,火电厂节水工作的重点应在优化冷 却水和冲灰水系统的设计和运行方面,尽可能减少循环冷却系统的排污,提高循环冷却水的浓缩倍率,可取得良好的经济效益。但浓缩倍率的提高,会使结垢和腐蚀等问题更加突出,同时对循环水处理技术也提出了更高的要求。 1.2 环境保护的要求更为严格 进入21世纪以来,以环保为主题的绿色能源声势日高,为了保护水资源水质,减少工业排放废水及污水对水体造成的危害,环保部门对火力发电厂排放水量和水质提出了严格要求。就排放水量而言,将对火力 技术经济综述 热力发电?2003(8) 9
工业循环冷却水系统处理的重要性 循环水的使用及水处理的重要性 用水来冷却工艺介质的系统，我们称作冷却水系统，通常可分为以下两种类型：直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中，循环冷却水系统目前已被广泛地应用于各行各业之中，比如，石油化工、电力、冶金、医药、纺织、机械、电子等等传统工业企业中的工艺用循环冷却水系统，及各楼宇的中央空调用循环冷却水系统。 最早使用的是直流冷却水系统，冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉。这种系统虽然投资少、操作简便，但它的用水量却很大，冷却水的操作费用也大，不符合节约使用水资源的要求，目前基本都改成了循环冷却水系统（除了海水中还在使用的直流冷却水系统），即冷却水用过后不立即排放掉，而是收回循环再用。从直流水系统到循环水系统，水资源的节约非常可观，例如：一个年产30万吨的合成氨工厂，如采用直流水系统，每小时用水量约25000T，而改成循环水系统，并以3倍的浓缩倍数运行，则每小时耗水量只需约550T。 冷却水循环后遇到什么问题？ 腐蚀：冷却水在循环使用中，水在冷却塔内和空气充分接触，使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循 环后易带来的问题之一。 结垢:水在运行中蒸发（尤其是在冷却塔的环境中），使循环水中含盐量逐渐增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加，这是问题之二。 生物污垢：冷却水和空气接触，吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子，使系统的污泥增加；冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长，从而使系统粘泥增加，在换热器内沉积下来，造成了粘泥的危害，这是水循环使用后易带来的问题之三。 冷却水循环后，冷却水补充水量可大幅度降低，节约了用水，这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决，生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的，那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥，而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题，会威胁和破坏工厂的安全生产；而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大，水泵及相关设备的能耗大幅增加，传热效率降低，从而降低产品品质或生产效率，这一切都可能造成极大的经济损失，例如：电厂出现此类问题，必然使凝汽器凝结水的温度升高、真空度下降，严重影响汽轮机的出力和电厂的发电量，并且大幅增加能耗（有一个经验数值：发电机组真空度每下降1%，多耗燃料原油0.8%）。 所以，必须要选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水处理方案，使上述问题得到妥善解决或改善，水处理就是通过水质处理的办法来解决以上问题。如能真正做好水处理，不但能保证保质保量、安全生产，而且还能通过大幅降低能耗、节约材料、节约用水来降低生产成本，直接创造可观的经济效益，例如在电厂，就可以提高汽轮机凝汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽轮机的功率，提高电负荷5～6％，增加发电能力；如应用在低压锅炉炉内处理，不但可将水处理运行费用从仅使用炉外处理方式时的0.5元/吨降到0.3元/吨左右，而且据统计，可使每台2t?h-1的锅炉节煤约5%；现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右，经水处理后的寿命可达7~8年，检修费和检修工作量可降低90%，一个小型化工厂由此节约的检修费即可达50万元。 科学合理且全面完整的化学水处理方案
热电厂循环水处理合同 2011年7月31日FJW 提供 编号：（）CXWYX XX -HT-第号 甲方：乙方: 甲、乙双方经协商，就将____________________________________ 循环 水处理事项委托与乙方，签订本合同。 第一条甲乙双方确认，本合同履行期间由※※探※※※物业管理有 限责任公司_________________________ 物业管理中心，代为行使甲方权利，履 行甲方义务。 第二条技术指标 腐蚀率：碳钢w 0. 125毫米/年铜及其合金w 0.0 05毫米/年污垢热阻：w 0.0006m2h°c/kcal 避免因水质恶化造成的结垢、腐蚀、菌藻滋生问题和停机事故。第三条甲 方责任 （一）应向乙方提供循环水的循环水量，系统容积、设备材质等基础技 术资料。 （二）确保在投药运行期间循环水不作它用，不易流、损失，不与生活 水相连。 （三）甲方应在乙方进行水处理工作之前，指派专人负责与乙方联系， 在实施投药作业期间，应有专人按乙方提出的工艺要求加药和日常管理。 第四条乙方责任 （一）为甲方提供复合阻垢缓蚀剂、清洗预膜剂、缓蚀钝化剂和杀菌 剂。将循环水水质调整到最佳状态，随时取水化验。 （二）为甲方提供日常管理工作方面的资料。在投药运行期间，进行现 场服务，冷却水水样分析每周一次，冷冻水每月取水一次，分析结果以书面形式通知甲方，协助甲方进行有效的管理。 （三）免费为甲方运送水处理剂。 （四）如甲方要求建立与水处理相关的分析化验室，乙方将免费培训化 验人员，也可以培训现场管理人员。 （五）如水处理现场出现异常现象，乙方应随即赶赴现场解决问题。 第五条服务项目 （一）循环冷却水处理
工业循环冷却水处理设计规范 GB50050—95 主编部门：中华人民共和国化学工业部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1995年10月1日 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的通知 建标［1995］132号 根据国家计委计综［1992］490号文的要求，由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审，现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95为强制性国家标准，自一九九五年十月一日起施行，原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83同时废止。 本标准由化工部负责管理，具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。 中华人民共和国建设部 一九九五年三月十六日 1总则 1.0.1 为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。 2术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recinrculating cooling water system 以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。
电厂循环冷却水系统中的问题解决 2011年7月31日FJW提供 1.概述 电厂的循环水冷却处理系统是由以下几部分组成：①生产过程中的热交换器；②冷却构筑物(冷却塔)；③循环水泵及集水池。该系统是利用冷却水进行降温和水质处理。冷却水在冷却生产设备或产品的过程中，水温升高，虽然其物理性状变化不大，但长期循环使用后，水中某些溶解物浓缩或消失、尘土积累、微生物滋长，造成设备、管道内垢物沉积或对金属设备管道腐蚀。因此，必须对其进行降温和稳定处理等解决方案，才能使循环水系统正常进行，使上述问题得到解决或改善。 2.敞开式循环冷却水系统存在的问题 2.1循环冷却水系统中的沉积物 2.2.1沉积物的析出和附着 一般天然水中都含有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。 在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度较低。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应 Ca(HCO3)2=CaCO3+CO0 +H2O 冷却水在经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的CO2要逸出，这就促使上述反应 向右进行 CaCO沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。不同的水垢其导热系数不同，但一般不超过1.16W/(m.K), 而钢材的导热系数为46. 4-52.2 W/(m.K)，可见水垢形成，必然会影响换热器的传热效率。 水垢附着的危害，轻者是降低换热器的传热效率，影响产量；严重时，则管道被堵。 2.2设备腐蚀循环冷却水系统中大量的设备是金属制造的换热器。对于碳钢制成的换热器， 长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔，其腐蚀的原因是多种因素造成的。 2.2.1冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分的接触，因此水中溶解的氧气可达饱和状态。当碳钢与溶有氧气的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳钢表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别会发生下列氧化反应和还原反应。
工业循环冷却水处理设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50050--2007 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 中华人民共和国建设部 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的公告 中华人民共和国建设部公告第742号 现批准《工业循环冷却水处理设计规范》为国家标准，编号为GB50050-2007，自2008年5月1日起实施。其中，第3.1.6（2、4、5、6）、3.1.7、3.2.7、6.1.6、8.1.7、8.2.1、8.2.2、8.5.1（1、2、3、4、5、6、7）、8.5.4条（款）为强制性条文，必须严格执行。原《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95同时废止。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二〇〇七年十月二十五日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和使用年限，减少排污水对环境的污染，使工业循环冷却水处理设计做到技术先进，经济实用，安全可靠，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建、改建工程的循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应不断地吸取国内外先进的生产实践经验和科研成果，积极稳妥地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，还应符合国家有关现行标准和规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。 2.1.2 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2.1.3 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》G B50050-2007释义新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007要实施了，杭州冠洁工业清洗水处理科 技有限公司与您共同学习，共同提高。 国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007 说明 1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点 1.1 我国《标准化法实施条例》规定：“标准实施后，制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审，标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达12年之久，远远超过了标准化的规定，所以要进行修订。 1.2 循环冷却水处理技术的发展 我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处
理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。 我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步，说明我国的水处理药剂应用水平不低，表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。 表1 我国循环冷却水处理配方发展 年代配方 1975~1979 聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸(用酸调pH) 聚磷酸盐/膦酸盐/锌/聚丙烯酸(用酸调pH) 1980~1985 多元醇磷酸酯/锌/磺化木质素(用酸调pH) 1980～1985 膦酸盐/聚合物或共聚物(碱性处理) 硅酸盐或钼酸盐配方 1986~1992 磷酸盐/二元、三元共聚物全有机配方,系统可连续运行1～2 年1993 新型膦酸盐及新型共聚物开始进入市场,碱性处理比重在提高 1998 开始开发无磷无金属配方 目前循环冷却水处理已经在我国各个行业的循环水系统中得到应用。不论是国产
循环冷却水结垢原理及处理方法 一、循环冷却水系统为什么会结垢 1.一般解释 冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，并且是负的温度系数，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢。如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应： Ca(HCO 3)2 CaCO 3 + H 2O + CO 2 当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH 值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应： Ca(HCO3)2 + 2OH- CaCO 3 + 2H 2O + CO 32- 难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。 2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。 碳酸钙的溶解度虽然很小，但还是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全电离的。所以在溶液里也出现这样的平衡： Ｃａ2++ＣＯ3 2- CACO 3(固)
在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ 3 2-〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度 积K SP ，为一定值。 若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕＞ K SP 时，平衡向右移，有晶体析出。 若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕＜ K SP 时，平衡向左移，晶体溶解。 注：实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕值称为K CP 二、抑制为结垢的方法 (一) 化学方法 1. 加酸: 目的:降低水的PH值,使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度. 优点:费用较小，效果比较明显 缺点:加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险. 2. 软化 目的:降低水中至垢阳离子的含量 优点:防止结垢效果好 缺点:操作复杂、软化后水腐蚀性增强. 3. 加阻垢剂: 目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。
电厂循环排污水处理方案 处理量：300m3/h 出水达到中水水质要求。 PH：6.5～9 浊度：5NTU BOD5:10mg/l COD cr:50mg/l 游离性余氯：末端大于0.2 总大肠菌群：小于3 氯化物：300mg/l 铁：0.3mg/l 锰：0.5mg/l 1、处理方案： 循环冷却水的排污水含有一定浓度的悬浮物、各种盐类、金属氧化物、阻垢剂等，为达到中水水质的要求，进行以下处理，先通过混凝处理，去除水中的悬浮物及金属氧化物等，再经过，过滤，超滤，消毒后，达到中水水质要求。 絮凝剂反冲系统 循环排污水→原水箱→原水泵→→超过滤装置→出水 2、设备及构筑物选型： 2．1预处理系统 2．1．1原水箱：150m3 2．1．2原水泵： 数量：3台 流量：150m3/h 扬程：28m 2．1．3絮凝剂加药系统两箱三泵 2．1．5．1多介质机械过滤器 1. 设备参数 1）形式与数量 形式：立式 数量：4台 2）设备出力 正常出力：80m3/h/台 3）运行流速 正常流速：10m/h 4）设备直径DN3200mm 5)本体材料Q235-A
衬里材料天然硫化橡胶1层3mm 6）设计压力：0.5Mpa 水压试验压力：0.8Mpa 7）设计温度0℃～50℃ 8）滤料 石英沙粒径/高度粒度0.45-0.6mm，层高800mm 无烟煤粒径/高度粒度1.0-1.5mm，层高400mm 9）反洗膨胀高度：300～600mm 10）水反洗强度：10～13L/m2.s 气洗压力：58.8KPa 气洗强度：10～20L/m2.s 11)运行压差（设备进出口） 正常出力压差0.02MPa 最大出力压差0.05MPa 12)本体材料Q235-A 13)控制方式手动控制 2. 内部装置 1）进水配水装置 形式：挡板喷淋 材料：Q235-A，内外衬塑 2）出水配水装置多孔板配水帽型 水帽材料：ABS水帽 3. 设备本体外部装置 1）设备人孔 形式：配吊盖人孔 数量：2套/台 直径：DN450 材料：Q235-A 2)设备窥视孔： 数量：1个/台 规格（长/宽）：305mm/100mm 视镜材料：透明塑料板
循环冷却水加药及水质处理 一.总述 冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种有机物质及无机离子的浓缩,冷却塔及水池在室外受阳光的照射,风吹雨淋,灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料的多种因素的综合作用,会产生比直流系统更为严重的沉积物的附着,设备腐蚀和微生物的大量滋生,以及由此带来的黏泥污垢堵塞管道等问题.这样的结果会危和破坏工厂的长周期的安全生产,甚至造成损失,所以必须多循环冷却水系统水质进行日常的有效的监控,使上述问题得到解决和改善. 开放式循环冷却水系统通常要关注的三个主要问题是:结垢;腐蚀;和微生物及黏泥. 1.沉积物的析出和附着 一般天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水系统发生水垢的主要成分.在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低.但在循环冷却水系统中,重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态的时候.或者在经过换热器传热表面使水温升高时,就会发生如下的反映: Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O 冷却水经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2就会逸出,这就促使上述反映向右进行. CaCO3沉积在换热器的表面上,形成致密的
碳酸钙水垢,它的导热性很差.水垢附着的危害,轻者是换热器的传热效率降低,影响产品质量和产量,严重的则堵塞管道. 2设备腐蚀 循环冷却水系统中,大量的设备是金属制造的换热器.对于碳钢制成的换热器,长期使用冷却水,会发生腐蚀穿孔,其就是腐蚀造成的. a)冷却水溶解氧的电化学腐蚀. 结果就是微电池的阳极区的金属不断的溶解而被腐蚀. B) 有害离子引起的腐蚀. 金属的腐蚀速率与水中阴离子的种类有密切关系,水中的阴离子在增加水中金属的腐蚀速度方面有如下的顺序: NO3- 循环冷却水系统处理技术方案 一、前言 循环冷却水化学处理技术是通过采用低剂量投加水质稳定剂的方法，使金属表面形成一层致密的保护膜，同时改变结垢性粒子之间或金属间的作用力，从而达到防腐、防垢、保护设备安全运行的目的。除此之外，还需投加杀菌灭藻剂，抑制和杀灭水中的细菌、藻类及各种微生物，以防止生物粘泥和垢类物质的产生，从而可以提高传热效率，节约能源，减少设备维修，延长使用周期。 本方案是根据贵方补充水水质及给定的工况条件，结合以往循环水处理的经验，在进行大量充分实验的基础上提出的，最终选定了适合贵方实际使用的性能优越、稳定性好的水处理药剂配方。水处理配方和技术有很强的针对性，尚需根据现场实际运行的复杂变化的条件进行合理的调整。 二、循环水系统工况条件及水质条件 2.1 循环水系统工况条件（见表1） 表1：循环水系统工况条件 2.2循环水系统补充水水质条件 循环水系统补充水为市政自来水，具体指标见下表2。 表2：补充水水质分析表 三、循环水处理技术思路 敞开式循环冷却水系统，随着循环冷却水在冷却塔中的蒸发浓缩，水系统中 2－、Ca2+、Mg2+浓度均相应增加，假如不采取投加水处理药的重碳酸盐、Cl－、SO 4 -等离子)会在换热器的传热表面剂保护的措施，一方面成垢离子(Ca2+、Mg2+、HCO 3 形成硬垢，影响换热效率，甚至堵塞管道，严重时导致停车事故的发生；另一方 2－等)以及溶解氧的存在会造成管道、换热设备的面水中的腐蚀性离子(Cl－、SO 4 腐蚀穿孔，影响设备的正常运行，直接缩短设备的使用寿命；另外，由于循环冷却水系统的运行条件特别适宜于菌藻粘泥的生长，会对设备及管线产生微生物腐蚀和软垢，同样威胁循环冷却水系统的安全运行。 密闭式循环冷却水系统一般在运行过程中水质情况变化不大，但由于溶解氧的渗漏和溶入以及成垢离子的存在，水处理应以防腐蚀为主，同时兼顾阻垢。 分析贵公司循环水水系统补充水，从水质数据及水型判断结果来看，均为结垢型水质。浓缩运行后，随着浓缩倍率的增加，结垢趋势加强，浓缩倍数越高， 工业循环冷却水处理概述 2011-04-18 19:18:19 循环水处理技术就是利用水处理药剂有效控制循环冷却水水质的技术，要求做到“防垢、防腐、防藻类生长”，关键技术是防垢剂及缓蚀剂，还必须考虑环保。 一.前言 ⒈工业循环水处理的重要性 我国是世界上水资源匮乏的国家之一。据报道，我国669个城市中有400个面临供水不足。随着经济的迅猛发展，人口的增长，缺水现象和水质恶化问题越来越突出。因此，节约用水，搞好水处理，提高工业用水的重复利用率至为重要。 对工业循环水的处理，其核心问题就是要选择采用优质安全的水处理药剂。因而对水处理药剂的研究和应用一直是当前水处理工作的热点。全面认识和用好水处理药剂，也是电力、冶金、化工、食品等企业负责水处理的技术人员及操作人员最为关心的内容。 ⒉工业循环水处理的必要性 工业循环水给水为天然水，而天然水中不管是地表水(如河水、湖水、水库水)，还是地下水(如井水、泉水、自来水)都含有杂质，如悬浮物、藻类物质，如不采取预防措施(即水处理)，就会在热交换面上沉积，结生成水垢。一旦结垢，就会降低热交换率，腐蚀设备和危及安全生产。因此对工业循环水进行处理是很必要的，也是节能减排所必须的。 二.冷却水处理的必要性 1.天然水中的杂质 天然水分为两大类，一是地表水，如河水、湖水、水库水等。此类水含泥沙、藻类、动植物残骸及可溶性盐类物质，水质随季节变化而波动。二是地下水，包括井水、泉水和自来水。地下水水质一般比较稳定，受季节变化影响较小，含杂质种类及多寡与流经地层有关，灰岩地层含Ca2+、Mg2+离子较高，即硬度较高，花岗岩地层含Ca2+、Mg2+离子较低，而含SiO3-2相对较高。 天然水不是纯净水，都含有杂质，这些杂质分为三类： 其一，悬浮物质。主要是一些比重小于1的细小微粒的泥土、动植物腐物，这些杂质通过沉淀可除去; 其二，胶体物质。胶体微粒粒度较小(直径在1mm以下，10°以上)，此类物质不会自行沉淀，主要是一些腐植物，铁、铝、硅的化合物; 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007学习释义国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007说明 1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点 1.1 我国《标准化法实施条例》规定：“标准实施后，制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审，标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达12年之久，远远超过了标准化的规定，所以要进行修订。 1.2 循环冷却水处理技术的发展 我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步，说明我国的水处理药剂应用水平不低，表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。 工业循环冷却水处理基础知识 第一部分循环水系统及循环水的冷却 1、概述 1.1. 自然界水的分布 1.1.1.地球上有71% 的面积被水覆盖 1.1.2 所有水中97.5% 的为海水 1.1.3 淡水中有99.4% 在南极和北极以冰雪形式存在 1.1.4 我国水质资源贫乏，南北差异大，南方多雨污染大，很多地方并不是没有水，相反水质不合格；北方少雨而缺水。 1.1.5 工业生产中有50～80% 的水用于介质冷却。 1.1.6我国为世界上13 个最贫水国家之一 1.1.7 我国工业用水浪费惊人 1.1.8 我国工业冷却水循环使用率不足60% 1.1.9 发达国家工业冷却水循环使用率已达到80% 1.2 水的特点 1.2.1 水的热容量大，传热效果好； 1.2.2 水的化学稳定性好，常温下呈液态，便于输送，使用方便； 1.2.3 水是溶解能力很强的溶剂，多数物质在水中有很大的溶解度； 1.2.4水的价格便宜，循环用水经济性优越，由于循环水主要是温度提高，水质变化不大，故采取降温即可循环使用。 1.3 水中的成分 1.3.1 溶解物质(直径小于1nm） 1.3.1.1各种离子 1.3.1.1.1多种金属离子：Ca2+ 、Mg2+ 、k+、Na+、Fe3+等1.3.1.1.2 多种阴离子：Cl-、HCO3- 、CO32-、PO43- 、SO42- 、OH-、NO3-等 1.3.1.2各种可溶性气体：CO2、O2，有时还含有H2S、SO2、N2、NH3等 2、冷却水系统及其构筑物 2.1 冷却水系统 不同工业生产中，产热的过程各异，被冷却的对象差别较大，主要的冷却对象有冷凝器，热交换器，油（气或液体）冷却器，发电机组，压缩机组，高炉，炼钢，化学反应器等，这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统，通常分两种：直流冷却水系统，循环冷却水系统。 2.1.1 直流冷却水系统 在直流冷却水系统中，冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉，用水量很大，水温升高很少，水中各种矿物质和各种离子含量基本不变，对水质要求不高。 2.1.2 循环冷却水系统 冷却水被反复多次使用，水经换热设备后温度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温降低，再由泵将水送到冷却系统，重复利用，分为封闭式和敞开式。2.1.2.1 封闭式循环冷却水系统 热电厂循环冷却水处理方案（最完善版） 文章系统说明了热电厂循环冷却水处理的方案，分为以下：循环冷却水预处理、循环冷却水化学药剂处理、系统清洗预膜。循环冷却水正常运行处理方案。 热电厂循环冷却水处理前言 某化工有限公司新建10万吨/年高等级重交沥青项目即将竣工投产，为此该司委托我司制定热电厂循环冷却水处理技术方案。根据这一要求，我公司专业技术人员经过现场考察，取样分析并结合我司在循环水处理项目中的成功案例和实践经验，本着技术先进、安全可靠、操作方便、经济合理的宗旨，筛选出了对该循环冷却水系统适用性强的高效缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂配方，正常使用时循环冷却水系统中金属的腐蚀速率低于国家标准，可以延长设备使用寿命；阻垢性强，浓缩倍数k可达2.5，为安全生产运行、降低成本，提高经济效益创造了良好条件。 1循环冷却水预处理 某化工有限公司循环水系统的补给水为该司附近的河道水，根据河道水表观现状和取样分析的结果，我们建议循环水系统前设置一个清水调节池。其作用如下：一是调节缓冲循环冷却水系统水量；二是使大颗粒的悬浮物质自然沉淀；三是定期投加絮凝剂（聚合录化铝）可去除河道水中微小粒径的悬浮物和胶体杂质，节省后期处理用药量。 1.1循环冷却水清水调节池容积确定 1.1.1依据： 循环系统保有水量500m3和现有场地。 1.1.2清水调节池 有效容积：100m3 有效水深：2m 尺寸：10×5×2m 1.2预处理流程： 投加聚合氯化铝 河沟水 二、循环冷却水化学药剂处理 1循环冷却水系统概况： 1.1循环水系统参数： 保有水量：500 m 3 循环水量：500m 3/h 设备材质：碳钢等金属 进水温度：32℃ 回水温度：42℃ 温差（△t ）：10℃ 1.2循环冷却水水质分析： 第1章概述 1.1 设计依据及设计任务 1.1.1 设计题目 华能电厂循环冷却水回用处理工程设计 1.1.2 项目背景 1. 厂区概况 拟建场地距周边村庄的距离均大于400m。现场地无建筑，亦无地下管网设施，无影响地基基础设计与施工的不良环境因素，基坑降水对环境的影响较小，总体工程环境条件良好。 2. 地形地貌特征 拟建场地处于太行山山前冲洪积扇前缘缓倾斜地带，场地地表除有少量人工开挖的小型沟渠外，总体上地面平坦开阔。现场勘测时，拟建场地地面标高84.00m。 3. 气象特征与环境条件 参照宝山电厂一期2×660MW 烟气脱硫工程设计资料 ⑴气象特征 多年平均大气温度： 14.5℃ 多年平均相对湿度 67% 历年极端最高气温 42℃ 历年极端最低气温 -17.2℃ 多年平均降水量 560.4mm 多年平均风速 2.4m/s 多年平均大气压力 1006.7hpa 50年一遇设计基本风压 0.40kN/m2 100年一遇设计基本风压 0.45kN/m2 ⑵环境条件 最大积雪深度 16cm 最大冻土深度 34cm 夏季主导风向 SSE 冬季主导风向 N 地下水类型为潜水，地下水位埋深受季节影响明显，地下水位埋深1～4m。 4. 地震 根据我国主要城镇设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组A.0.3省市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。 5．工程目的 华能电厂，为了解决用水紧的局面，锅炉补给水采用循环冷却水系统的排放水，处理后的淡水作为锅炉补给水水源，浓水用于除灰，实现循环冷却水的零排放。 1.1.3 原水水质及处理要求 1．原水水质 根据循环水系统排放水水质分析报告，华能电厂循环水系统排放水的水质（原水水质）如表1所示 原水水质全分析报告表1-1 2.用水水质标准 根据生产用水水质标准GB50335—2002《城市污染再生利用冷却水用水水质》，另外根据用户单位对水质要求：根据中华人民国电力行业标准，排水经过澄清、过滤等工艺处理后，应符合电力冷却水水质控制指标，如表1-2中实际要求。本工程以实际要求为回用水处理水质控制目标。本工程设计产水量为400m3/h。循环冷却水处理技术方案7[1].3
工业循环冷却水处理概述
新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007学习释义
工业循环冷却水处理基础知识
热电厂循环水处理方案(详细版)—北京邦驰世纪水处理科技有限公司
华能新乡电厂循环冷却水回用处理工程设计
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