火力发电厂循环水系统水质特征及控制
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电厂循环水质的控制与优化摘要:循环水作为电厂主要冷却介质,其水质的好坏对凝汽器等换热设备的结垢与腐蚀影响特别重大,通过对循环水水质的影响因素进行分析研究,通过动态模拟实验等控制措施,优化循环水质,保证了凝汽器等换热设备的安全稳定运行。
关键词:循环水影响因素结垢控制优化引言电厂是工业用水大户。
根据中电联发布的《中国电力行业年度发展报告2020年》预估,2019年火电厂取水量约61.1亿t,废水排放约2.7亿t。
以开式循环冷却水为主的火电厂占全部火电厂装机容量的53.7%。
火电厂的各用水系统中,循环水系统用水量最大,占全厂用水量的70%~85%。
近年来,随着淡水资源的日益紧张与节约用水日益成为社会共识,提升循环水浓缩倍率、进行排污水回用成为循环水运行新趋势[1-3]。
循环水作为电厂的主要冷却介质,其水质的好坏对凝汽器等换热器的影响特别重大,如果水质控制不好则会造成凝汽器管内结垢或腐蚀,严重时还会造成管道泄漏、爆管,严重危及机组的安全生产,所以做好循环水质化验以及控制好循环水水质尤其重要。
1影响循环水水质的因素1.1补充水水质的影响循环水系统补充水,有地表水(受到污染或未受到污染)、地下水、二级城市中水等,水质差异较大,即使相同类型水源,因地域、时间不同其水质差别也很大。
补充水水质不同,经过浓缩后循环水水质也各不相同,循环水中的悬浮物、碱度、硬度等都影响循环水的水处理效果。
水质中碱度和硬度大小,与碳酸钙水垢析出具有直接关系。
一般情况下,在同一配方水处理药剂和相同使用浓度条件下,当补充水碱度、硬度不同时,达到极限碱度不同。
当补充水碱度较低时,循环水碱度相应也较低,但对应的极限浓缩倍率则较高;当补充水碱度较高时,循环水中的碱度也较高,但对应的极限浓缩倍率则较低。
当补充有城市中水时,有时会发生特殊的变化。
较高的补充水硬度,已经达到循环水硬度极限,但它的浓缩倍率却很低,较低的补充水硬度,则浓缩倍率可以调至高点,同时又保证循环水的硬度不超标准,这样也可以节约用水量。
火力发电厂水处理及水质控制研究摘要:我国火电体量大,火电是电力系统的稳定器,目前正值“十四五”能源规划的关键时期,火电的定位转变,将从从电量为主的定位转变为电力电量并举,最终转向系统服务的定位。
因此火力发电厂必须跟上国家“清洁低碳,安全高效”的节能理念才能在庞大的火电竞争市场中不被淘汰,合理利用水资源,降低水污染物排放是目前的耽误之急火力发电厂工作原理是利用石油、煤矿、天然气作为燃料进行生产电能的工厂,在其生产过程中是将燃料在锅炉中燃烧并且加上热水使之变为蒸汽,由此化学能转为热能带动机器将机械能转化为电能。
过程中消耗的水和水质关乎一个火力发电厂的最重要的中间枢纽部分。
所以控制水和水质直接影响到火力发电厂的工作过程。
关键词:火力发电厂;节水;水务管理;水质;水处理前言随着火力发电厂在人类的电力事业中扮演着不可或缺的角色,稳定的给人类的电力事业贡献着自己的力量,而参与其中的主要功臣——水资源充当着枢纽的作用,但是往往在处理水资源的问题上没有采用恰当的方式的话,水资源会难以维系人类的发电事业,水资源遭遇破坏不仅影响发电厂也会影响城市周边自然环境并且给人类的经济和生活带来许多负面影响。
随着国家“十三五”能源规划提出“加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的工作要求,“十四五”将仍然秉承此核心目标,燃煤电厂近年来面临的不仅仅是对于煤耗、油耗、厂用电等传统的节能指标降耗压力,节水减排也成为了火力发电行业的重点课题。
国家新《环境保护法》、《水十条》、新版《环境保护法》、水利部相关节水用水规划等各项环保政策的陆续出台,环保监管日趋严格,对水资源利用及水污染防治提出更高要求对企业节水、用水及排水提出了更高要求。
近期新建电厂的“环评批复”已普遍要求实施废水零排放,已建电厂的污染物排放指标要求也在不断严格。
燃煤电厂火力发电厂是工业耗水大户,其用水量约占工业用水量的30%~40%,随着水资源的日益匮乏和国家环境保护要求的提高,水的成本在电厂运行成本中所占比例越来越大,在有限条件下优化和提高水资源利用效率是燃煤电厂的必然选择。
精心整理电厂用水的类别及水质指标一、火力发电厂用水的分类由于水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同,其水质常有较大的差别,热力设备用水大致可分为:原水、补给水、给水、锅炉水、排污水、凝结水、疏水、123 456、凝结水:锅炉产生的蒸汽在汽轮机内做功后,经冷却水冷凝成的水称为凝结水。
这部分水又重新进入热力系统,成为锅炉给水的主要部分。
7、疏水:在热力系统中,进入加热器的蒸汽将给水加热后,由这部分蒸汽冷凝下来的水,以及在停机过程中,蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水都称为疏水。
所有疏水经疏水器汇集到疏水箱,符合水质要求的,作为锅炉给水的一部分返回热力系统。
由于火力发电厂(尤其是热电厂)的疏水系统比较复杂,一般在水汽循环的主要系统中不表示出来,另行阐述。
8、返回凝结水:热力发电厂向热用户供热后,回收的蒸汽凝结成水,称为返回凝结水(也称返回水)。
其中又有热网加热器凝结水和生产返回凝结水之分。
9、冷却水:蒸汽在汽轮机中做完功以后,通常通过水冷,闭式水系统的冷却通常也2、水中的主要化合物 2.1 碳酸化合物CO2–3)4.3以下pH 值低于8.352.2 xSiO2·H4SiO4,随pH 值变化的关系可由图1–2来表征。
图1–2 SiO2的溶解度图1–2表明,当pH 值在9以下时,SiO2的溶解度是恒定的。
其原因为,在此条件下离子态HSiO3-的量非常少,水中硅酸化合物几乎都呈分子态H2SiO3,而水中可溶解的分子态H2SiO3的量是恒定的。
当pH 值增大到超过9时,SiO2的溶解度就显着地增大,因为此时H2SiO3电离成HSiO3-的量增多,所以溶解的SiO2除了会生成H2SiO3外,还要生成大量的HSiO3-。
当pH 值较大,且水中溶解的硅酸化合物量较多时,它们会形成多聚体,图1–2的虚线称为单核墙,它表示多聚体量达单体量1001的情况,阴影部分表示水中溶解的多聚体已超过1001。
天然水中硅酸化合物含量一般在1~20mg/LSiO2的范围内,地下水有的高达60mg/L。
火电厂循环水处理及系统优化探讨水资源作为生产和生活中都不可或缺的能源成为当前急需保护和提高利用率的重点。
火电厂作为用水量较大的工业用户,在我国缺水严重的大环境下,节约用水、提高水资源利用率显得尤为重要。
火电厂的循环水处理系统优化和技术提高能够减少水污染和损耗,提高循环水的浓缩倍率,保障火电厂的安全运行。
标签:火电厂;循环水;处理;系统优化0 引言在当前中国经济不断发展的环境下,不仅要发展经济,更要保护环境和资源,提高资源利用率并降低消耗。
火电厂作为工业用水大户,对水资源的利用和消耗关系重大。
在循环水处理过程中常会遇到水垢、污垢、腐蚀和微生物粘泥等问题,本文针对这些常见问题和系统优化,探讨提高火电厂循环水处理和系统优化的方法,为节省水资源,提高水资源利用率和降低损耗建言献策。
1 工业循环水的相关概念循环水,顾名思义主要是让水循环利用起来,达到节约用水的目的。
工业用水量较大,为了最大限度的节约用水,提高水资源利用率并降低成本,工业循环水应用已经逐渐普及。
因工业冷却水占到总用水量的90%以上,所以循环水主要在冷却水系统中。
在循环水系统运行时,水分蒸发或者风吹等都会是循环水浓缩下降,且会出现PH值变化、水质恶化、微生物繁殖等问题,因此,必须对循环水进行必要的处理和系统优化,从而提高循环水利用率,降低能耗。
2 火电厂循环水处理常见问题2.1 水资源短缺,循环水处理难度大我国水资源短缺,人均水资源占有量仅占到世界平均水平的1/4,而火电厂作为工业用水大户,必然消耗巨大的水资源。
我国每年都会出台相关的规定以限制火力发电的取水量,这给火电厂循环水系统提出了严苛的要求。
另一方面,我国对火电厂循环水的浓缩倍率一再提出大幅提高的要求,从而减少污水排放量,这又会增加循环水的处理难度。
2.2 水源水质不断恶化当前我国的水源水质正在不断恶化,虽然整改力度逐年加大,但还是存在水质恶化严重的现象,不仅给循环水处理增加了费用,而且在处理上带来了难题。
103水是地球重要的资源之一,对于水资源的保护也至关重要。
近年来,随着国家经济的发展,对于水资源的开发和利用也变得越来越多,水资源污染也逐渐成为环境保护过程中不容忽视的问题。
在火力发电过程中,对于水处理和水质控制非常重要,如果这些环节出现问题,将会导致水资源污染,进而给生态环境造成不必要的损害。
从当前的实际情况来看,火力发电厂在水处理和水质控制过程中还存在着一定的问题。
需要结合实际,制定出切实可行的水处理和水质控制方案,防止环境污染。
一、火力发电厂的水处理现状及有效措施分析1.火力发电厂的水处理特点火力发电厂在进行发电的同时,会消耗一定的水资源,并且会对水资源造成一定的污染,因此对于排放出去的水,要进行处理,消除污染,避免对生态环境造成破坏。
从当前火力发电厂的实际情况来看,多数情况下,在水处理的时候,会采取两种方式。
一种是在平时的工作过程中,对于工作人员进行相关的技术教育和培训,让工作人员掌握水处理的基本技术,从而实现对于水资源的处理。
这种方式也属于主观层面的内容。
还有一种是利用相应的水处理技术手段,同时技术操作,实现对于水的处理。
但是这种方式会直接受到工作人员专业素质的影响,如果工作人员缺乏专业素质,水处理的效果也是非常不理想的。
另外,很多火力发电厂在水处理的过程中,还会在其中加入相应的化学药剂,这种方式也是目前采用较多的一种水处理方式,但是这种方式也不是长久之计。
因为在水资源之中加入药剂,或多或少的都会对水资源造成不良影响,引发不良后果。
随着水处理技术的发展和完善,目前还可以采用化学反应的方式,用现代机械设备作为辅助,也能起到非常好的水处理效果。
2.火力发电厂的循环水处理在火力发电厂作业的过程中,循环水是非常关键的,其主要起到冷却的作用,因此循环水的处理也是火力发电厂水处理的重要内容。
火力发电厂在对水资源进行利用的过程中,汽轮机对于水资源的利用是最多的。
由于汽轮机不断工作会产生大量的热量,随着温度的升高,水中的无机盐会以一种固体的形式沉淀下来,随着固体物质越积越多,最终会堆积在管道内壁上,从而导致管道不通畅,引发一些不必要的危险,而这些危险是可以通过水处理技术来避免的。
【基础知识】火力发电厂各种水质的作用及差别水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同,水质常有较大的差别。
因此根据实用的需要,人们常给予这些水以不同的名称。
热力系统中水的品质,是影响发电厂热力设备(锅炉、汽轮机等)安-全、经济运行的重要因素之一。
没有经过净化处理的天-然水中含有许多杂质,如果直接进入水汽循环系统,将会对热力设备造成各种危害。
为了保证热力系统中有良好的水质,必-须采用化水处理工艺对水进行适当的净化处理,并严格监督汽水质量。
一、电厂用水的类别水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同,水质常有较大的差别。
因此根据实用的需要,人们常给予这些水以不同的名称。
它们是原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等。
现简述如下:(1)原水:也称为生水,是未经任何处理的天-然水(如江河水、湖水、地下水等),它是电厂各种用水的水源。
(2)锅炉补给水:原水经过各种水处理工艺净化处理后,用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给水。
按其净化处理方法的不同,又可分为软化水和除盐水等。
(3)给水:送进锅炉的水称为给水。
给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。
(4)锅炉水:在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水,习惯上简称炉水。
(5)锅炉排污水:为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质,用排污的方法,排出一部分炉水,这部分排出的炉水称为锅炉排污水。
(6)凝结水:蒸汽在汽轮机中作功后,经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水,它是锅炉给水的主要组成部分。
(7)冷却水:用作冷却介质的水为冷却水。
这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水,如果该水循环使用,则称循环冷却水。
(8)疏水:进入加热器的蒸汽将给水加热后,这部分蒸汽冷却下来的水,以及机组停行时,蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水,都称为疏水。
在水处理工艺过程中,还有所谓清水、软化水、除盐水及自用水等。
二、水质指标所谓水质是指水和其中杂质共同表现出的综合特性,而表示水中杂质个体成分或整体性质的项目,称为水质指标。
火力发电厂水处理及水质控制方法探讨摘要:本文的主旨为深入探究火力发电厂水处理及水质控制方法,以期能够提高火力发电厂水处理及水质控制质量,减少对生态环境的污染。
以文献探究为理论基础,通过本文分析可知,应从火力发电厂水处理方法、火力发电厂水质控制方法等两方面入手,有助于提升火力发电厂水处理及水质控制水平。
关键词:火力;发电厂;水处理;水质;控制方法前言:随着我国对水资源的不断开发与利用,水资源污染问题也日益严峻。
如何提高火力发电厂水处理及水质控制方法的有效性,从而防止环境污染问题的发生,已经成为了当前火力发电厂水处理及水质控制人员普遍关注的重点课题。
本文通过对火力发电厂水处理技术特点进行深入分析,并提出了几点控制方法,对于火力发电厂水处理及水质控制工作的发展与进步,具有十分重要的意义。
一、火力发电厂水处理技术特点(一)集中化火力发电厂在进行水处理工作时,传统的水化学处理方式,需要涉及诸多处理系统,如废水处理系统、水净化预处理系统、加药处理系统、锅炉给水处理系统、循环水处理系统以及汽水取样分析系统等。
这种处理方式不但管理效率相对较低,且对于空间资源、人力资源以及物力资源而言,都需要进行极大的耗费。
基于此,为提高火力发电厂水处理效率,强化水处理设备的利用率,减少对空间资源的占用,当前所采用的水处理方式更趋于集中化发展。
在现代水处理工作过程中,通过构建集中处理平台,利用数字技术不但能够统一搜集水处理信息、反馈水处理现状等,而且能够统一监管全部发电设备的水处理程序,并对其进行全程精细化控制,有助于及时精确把控水处理结果[1]。
(二)多元化现阶段,火力发电厂水处理方法正趋于多元化发展。
在电力领域材料科学飞速发展的背景下,火力发电厂水处理技术也在与时俱进的更新进步。
全膜水处理技术、树脂技术等先进水处理方法已逐渐取代了单纯的水资源杂质过滤方法以及传统交换法。
新时期水处理方法与传统水处理模式相比,除了可以极大提高水处理效率与质量,还可以降低水处理技术难度,避免水处理设备自身对水资源的消耗,进而突显水处理技术在环保方面的重要价值[2]。
电厂循环水运行方式优化与水质控制探讨摘要:就现阶段各电厂循环水都存在着硬度、浊度、浓缩倍率以及碱度等指标超出国家相应标准,并严重影响到凝汽设置的安全运行,甚至出现故障而影响到整个电厂的正常运转。
结合多年的工作实践,从循环水系统运行方式、水质处理等方面进行科学、客观的分析,并借鉴前人的研究结果与经验,针对循环水的补水、排污设备进行了科学、合理的改进,并将循环水运行方式全面进行了合理、科学的优化等相关措施,从而有效地控制了水质,改善、提高了循环水系统设备的整体运行环境。
本文则对循环水系统设备的改进与调整等方面进行浅显的阐述。
关键词:循环水;改进;运行方式;控制;水质前言:电厂的循环水都采取临近的河水、江水、湖水等,当水源取采不方便时,多用地下水。
当采用河水、江水及湖水时,应先做沉淀、杀菌处理,再补入冷却搭。
而循环水正常浓缩倍率为3.2倍,基本都通过杀菌剂和水质稳定剂联合处理。
而循环水水质质量直接关系电厂整体的循环水系统的安全运行,尤其对凝汽器的影响最大。
故此,对循环水水质的控制是每个电厂都在着重解决的问题。
1 循环水及补给水处理方式通常循环水及补给水都采用水质稳定剂、杀菌剂进行联合处理。
其中水质稳定剂为有机膦酸盐,其主要作用是通过与金属离子结合形成环形络合物,具有相对的稳定性,还可以充分抑制水合氧化铁及碳酸钙垢的成。
常规用量为:5~8ml/L,其浓缩倍率通用为2.5~3.5.而通常在杀菌剂的选用有氧化性和非氧化性杀菌剂两种,一般采用冲击性间断交替进行加药,以提高杀菌效果。
氧化性杀菌剂为溴型,该药对异养菌的灭菌率可达到100%,杀菌效果极佳,而其有效抑菌时间也比较持久,可达72h;该药量可控制在10~15mg/L。
非氧化性杀菌剂采用异噻唑啉酮及季胺盐杀菌,这两种药种不仅在碱性水质中的杀菌效果都比较强,而且季胺盐杀菌剂还具有剥离、清洁效果。
故此,这两种杀菌剂的浓度控制在50-70mg/L,其杀菌率可达到99%,每月各投加一次。