火电厂循环冷却水系统中沉积物控制的研究
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火电厂闭式循环水系统阻垢缓蚀处理试验研究3research on Scale Prevention and corrosion Decelerationin closed w ater circulating system of thermal pow er plant.彭泉光1,凌浩翔2,张 珂1,侯露霞1;卿钟意2(1.广西电力试验研究院,广西 南宁 530023;2.桂林虹源发电有限责任公司,广西 桂林 541002) 摘要:系统地总结了循环水阻垢、缓蚀试验及现场应用的结果。
采用低磷、高阻垢性、高缓蚀性配方的缓蚀阻垢剂处理电厂的循环水,能有效地控制系统的结垢和腐蚀。
虹源电厂的循环水处理加药控制有机磷在1~2mg/L,能实现阻垢、缓蚀的目的。
研究复配的GN-1阻垢缓蚀剂有优良的缓蚀阻垢性能。
关键词:循环水;阻垢;缓蚀Abstract:The results of experiment and field test to prevent scale and decelerate corrosion are summarized comprehensively.Scale and corrosion can be restrained effectively by treating circulating water by the reagent prescribed low phosphorus content and highly anti-scale and anti-corrosion components.Treating circulating water with1-2mg/L organic phosphorus contained in the reagent for the purpose to prevent scale and to decel2 erate corrosion is realized in Hongyuan thermal power plant.The reagent CN-1has a good performance.K ey w ords:circulating water;anti-scale;anti-corrosion中图分类号:TM621.8 文献标识码:A 文章编号:1671-8380(2003)01-0021-041 引言汽轮机凝结器的腐蚀结垢直接影响着电厂的安全、经济运行。
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感谢支持!(Thank you for downloading and checking it out!)《热电厂循环水系统防垢技术研究》一、引言研究背景与意义随着我国经济的快速发展,能源需求不断增加,热电厂作为我国能源体系的重要组成部分,其运行效率和稳定性对我国经济发展具有重要意义。
热电厂循环水系统在长时间运行过程中,由于水质硬度高、温度高等原因,易发生结垢现象,导致设备运行效率降低、能耗增加,甚至引发设备故障。
因此,研究热电厂循环水系统的防垢技术具有重要的现实意义。
国内外研究现状目前,国内外针对循环水系统防垢技术的研究主要集中在化学防垢、物理防垢和生物防垢三个方面。
化学防垢主要是通过向循环水中添加缓蚀剂、阻垢剂等化学药剂,阻止水中的钙、镁离子结垢;物理防垢是通过改变循环水的水流状态、提高水温等方法,降低结垢倾向;生物防垢则是利用生物酶技术,分解水中的结垢物质,从而达到防垢的目的。
虽然各种防垢技术在一定程度上取得了良好的效果,但仍然存在一定的局限性,如化学防垢可能产生二次污染,物理防垢设备投资成本较高等。
研究目的与内容本研究旨在针对热电厂循环水系统的特点,探讨一种新型环保、高效的防垢技术。
研究内容主要包括以下几个方面:首先,对热电厂循环水系统进行水质分析,确定结垢的主要原因;其次,通过实验室模拟实验,研究不同防垢技术的防垢效果及优缺点;然后,结合热电厂实际运行情况,选取适宜的防垢技术进行现场应用;最后,对现场应用效果进行评估,为热电厂循环水系统防垢技术的优化提供理论依据和实践经验。
冷却水问题探讨一般冷却水常引起的危害有三种,即腐蚀( corrosion ) 、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition ) 及微生物 ( slime ),兹将其发生原因及控制方法分述如下: 1、腐蚀!腐蚀发生原因:金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。
最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的,冷却水于冷却水塔中与空气密切接触,水中溶氧高达 8~10 ppm 极易促成腐蚀。
a.铁材质与水中氧气作用而腐蚀,其反应如下:氧气所引起的腐蚀呈点蚀( pitting ) 状态有愈深之倾向(如下图), 若未有效抑止可能穿透管壁而造成穿孔、泄漏。
点蚀是最具腐蚀破坏力之一,并且也是最难在实验室预测得知。
b.当微生物繁殖时,其微生物体的分泌物与冷却水有机物、无机物聚积而形成的黏泥,沉积在系统中时,将造成沉积下腐蚀。
沉积物上下界面因溶存氧浓度不同将会造成氧浓淡电池( Oxygen concentration cell)于沉积物下发生严重之腐蚀现象。
图 : pitting 会导致设备快速破损c.两种不同金属互相接触时,因金属间电位差造成流电腐蚀(galvanic corrosion), 例如热交换器之铜管与碳钢端板,其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀。
双金属之间的电位差会因金属接触而造成流电腐蚀,但工业上也时常运用此原理来做防蚀方法,此方法称之为牺牲阳极。
双金属腐蚀d.其它影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。
!腐蚀控制方法:腐蚀之控制不外是改变系统金属材质,就是改变系统环境。
改变系统材质将是一很大成本花费,而且并不是百分之百可以防止腐蚀发生。
然改变系统环境是目前广泛被用到控制腐蚀的方法。
在水系统内,有三种方式改变水中环境来有效抑制腐蚀;用水中自然存在之钙离子及碱度,在金属表面上形成碳酸钙保护膜。
利用化学或机械方法将溶存于水中之氧气去除。
加入腐蚀抑制剂 。
如上所云,加入腐蚀抑制剂亦是一个简便而有效的方式。
火力发电厂锅炉循环冷却水处理技术与运行监督摘要:为了防止循环水质超标,引起凝汽器铜管腐蚀结垢等问题,通过对循环冷却水系统主要设备运行参数的掌握,了解循环冷却水处理技术对防腐、防垢、防菌藻的重点要求,提高专业运行水平和增强技术监督的有效性。
通过技术运用分析,找到循环水质处理更有效的调整方法,控制水中的极限碳酸盐硬度做好防垢处理;分析腐蚀的物理、化学、生物因素,做好防腐处理;化学分析水质指标来监测水中微生物的动向,做好防菌藻处理;解决循环水浓缩倍率超标、凝汽器水室管板积垢等问题。
避免因腐蚀结垢产生的管道泄漏、爆管导致的停机事件,保障机组的安全稳定运行,提高经济效益。
关键词:火力发电厂;循环冷却水;处理技术;运行监督一、火力发电厂循环冷却水系统概述在火力发电厂中,水经过处理后进入冷却搭底部的冷却池,由水泵将水冲塔池传送到热换器,水经过热换器后冷却回到塔池,再次循环使用,从而形成一个水循环系统。
在火力发电厂中冷却水受热后会蒸发,造成水体积减少,水中各成分的溶度增加,水中含有一定量的二氧化碳以及碳酸盐,水在循环时也会吸收空气中的二氧化碳和氧气,水中碳酸离子含量增高,和水中的金属离子形成碳酸盐,当碳酸盐的浓度大于最大饱和度时,会产生水垢,结垢会造成发电设备受热不均匀,影响使用效果以及使用寿命,对发电机组的正常工作产生不利影响。
同时,水中大量的氧气促进了微生物的生长,造成了大量的细菌,污染水质,在排污过程中细菌跟随污水进入自然界,造成环境污染。
受原水水质和机组运行方式的影响,在进行冷却水处理系统水质控制时存在一定难度,需要加强循环冷却水处理技术,重视技术监督工作,从而保证发电机组安全、稳定、高效运行,同时,保证发电机组运行的经济性。
二、火力发电厂循环冷却水运行参数2.1水温对于水温而言,在凝汽器中其水温最高不能够超过45℃,在冷却塔中水温不能够超过10℃。
比如,在某电厂循环水系统设计中,其循环水量为每小时68950.8m³,其水量为400m³,温度为25℃。
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要:工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。
电石生产的特点是很复杂的过程,生产环节与水密不可分。
电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。
为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。
循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率,循环水的再利用将产生盐分积聚的问题,这些问题会污染并损坏热交换器,降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。
关键词:工业循环水系统;结垢;腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注,有效降低管线中的结垢速率,实现持续的稳产高产,已成为电石生产领域研究的热点之一。
为保持油藏压力,提高采收率。
为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水,冷却水在对设备降温的同时,其自身温度也在不断上升,有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上,这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁,从而造成设备换热效果差,而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门,导致水流阻力增加,设备壁厚被腐蚀减薄,另一方面会造成垢下腐蚀,甚至穿孔,必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修,增加了管线维护费用,严重影响了电石的正常生产和经济效益。
1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质,有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。
其中溶解的重碳酸盐为最多,也最不稳定,容易分解成碳酸盐。
在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时,当通过换热器传热面时会受热分解。
当循环水经过冷却塔冷却时,溶解在水中的CO2会逸出,水的PH会升高。
重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。
Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO2-3当水中溶解有氯化钙时,还会产生置换反应。
CaCl2+CO2-3=CaCO3↓+2Cl-当水中溶解有磷酸盐时,磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。
3Ca2++2PO3-4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中,水分不断蒸发而浓缩,浓缩倍数提高,原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加,当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出,形成水垢。
12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]冷却水的循环使用过程中,通过冷却设备的传热与传质,循环水中的Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加,空气中的污染物等可进入循环水中,使微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀,造成凝汽器传热效果恶化和水流截面减少。
其后果主要表现为:(1) 铜管内水的阻力增加;(2) 在设备扬程相同的情况下,冷却水的流量减少;(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高,凝汽器内的真空恶化。
当出现上述现象时,就应对循环冷却水予以判别。
一、水质判断在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢,通常只有碳酸盐类,这是因为Ca(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3,反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(12-36)尤其在循环冷却系统中,它有蒸发和浓缩的作用,因此也容易生成水垢。
循环水中是否有CaCO3析出,都会从水质表现出来,因此要用水质来判断。
水质判断的主要方法有:1.饱和指数法[又称朗格里尔(Langlier)指数法]它是水的实测pH值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH值之差数。
即IL=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——水的实测pH值;pH s——水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。
当I L>0时,有结垢倾向,当I L=0时,不腐蚀不结垢,当I L<0时,有腐蚀倾向。
pH s可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31查得相应常数代入下式,即可计算得出:pH s=(9.3+N s+N t)-(N H+N A)(12-38)饱和指数和稳定指数配合应用,将更有助于判断水质的倾向。
运用指数来判断水质问题有很大的局限性,因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据,没有考虑结晶和电化学过程,更未考虑水中胶体的影响,而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。
火电厂循环水冷却系统优化研究摘要:本研究旨在优化火电厂循环水冷却系统,提高其效率和性能,推动节能减排和可持续发展。
通过安装高效节能设备、优化循环水处理工艺以及改善循环水流动状态等方法,实现系统的优化。
关键词:火电厂;循环水冷却系统;优化引言:火电厂作为重要的能源供应单位,其循环水冷却系统对于保证发电机组的安全、稳定运行至关重要。
然而,现有的循环水冷却系统存在一些问题,如效率低、能耗高、水资源浪费等。
因此,对循环水冷却系统进行优化研究具有重要意义。
本文将探讨火电厂循环水冷却系统的优化方案,旨在提高系统的效率和性能,推动火电厂的节能减排和可持续发展。
一、火电厂循环水冷却系统优化研究意义1.1 火电厂循环水冷却系统的优化方案火电厂循环水冷却系统的优化方案包括多个方面的改进措施。
首先,可以通过安装高效节能设备,如高效冷却塔和泵站,提高系统的能效。
其次,优化循环水处理工艺,包括采用先进的水处理技术和设备,有效控制水质,减少水垢和污垢的积聚,提高系统的稳定性和运行效果。
此外,改善循环水流动状态,如合理设计水流管道、增加混合装置等,可以提高传热效率和冷却效果。
综合应用这些优化方案,可以有效提升火电厂循环水冷却系统的性能和效率。
1.2 提高火电厂循环水冷却系统的效率和性能火电厂循环水冷却系统的效率和性能的提高具有重要意义。
首先,提高系统的效率可以降低能耗,减少对能源资源的消耗,从而降低火电厂的运行成本。
其次,提高系统的性能可以增强冷却效果,保证发电机组的安全、稳定运行,降低设备的故障率和维护成本。
此外,优化循环水冷却系统还可以减少对水资源的需求,有效节约水资源。
通过提高火电厂循环水冷却系统的效率和性能,不仅可以实现经济效益的提升,还可以减少环境污染,推动火电厂的可持续发展。
1.3 推动火电厂节能减排和可持续发展火电厂作为能源供应单位,其节能减排和可持续发展具有重要意义。
通过优化火电厂循环水冷却系统,可以实现节能减排的效果。