600mw机组循环水处理的节水研究

ＳＨＡＮＤＯＮＧＤＩＡＮＬＩＪＩＳＨＵ

２００５年第４期（总第１４４期）

６００ＭＷ机组循环水处理的节水研究

Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｓａｖｉｎｇ

ｗａｔｅｒａｔ６００ＭＷｅｌｅｃｔｒｉｃ－ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｕｎｉｔ

杨凤岭１，齐达立２，刘伟１，孙伟１

（１．山东邹县发电厂，山东邹城２７３５２２；２．山东电力研究院，山东济南２５０００２）

摘要：对华电国际邹县发电厂＃５、＃６机组（６００ＭＷ机组）循环水处理进行工业试验，在优化弱酸处理运行工艺前提下，通过对阻垢剂、缓蚀剂型号的筛选，在保证凝汽器铜管不结垢，不腐蚀的基础上，提高循环水浓缩倍率减少排污量，达到节约用水，实现企业的节能降耗。关键词：循环水；浓缩倍率；节水中图分类号：ＴＭ７２６．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００７－９９０４（２００５）０４－００３４－０３

我国是世界上缺水比较严重的国家之一，就水

资源而言，世界人均水资源占有量为１０，０００ｍ３，而我国人均水资源占有量仅为２，７００ｍ３，只有世界人均占有量的１／４，我国总缺水约６００亿ｍ３／年。我省地处我国东部，是一个水资源严重短缺的省份，年

８００ｍｍ，降水量少蒸发量大，自然补水降雨量４００－

能力较差，年径流量只有２５－１００×１０８ｍ３且分布严重不均，人均占有水量只有３５７ｍ３，不足全国平均数的１／６，全省一般年缺水１００亿ｍ３，特别是中、东部地区水资源尤其显得紧张，甚至成了制约发展的主要因素。近年山东也曾由于大面积严重干旱造成东部部分电厂停产、部分电厂面临停产的困惑局面，由此也可见山东发电用淡水资源短缺的严重性。

节约用水不仅是企业节能降耗工作的需要，更是保护环境的需要。火力发电厂是工业用水大户，以邹县发电厂为例，全厂年消耗工业水达４０００～５０００万吨。随着淡水资源的日趋严峻以及环保法律、法规要求的日趋严格，在电力工业的可持续性发展过程中面临的资源问题和环境问题将日益突出，依靠科技进步从生产工艺上进行试验优化降低用水量已成为迫切要做的重要工作之一。

经济效益。因此如何减少循环水的耗水量是搞好节水工作的重要环节。

为此，对现有生产工艺进行了摸底排查，通过分析讨论，确定提高循环水的浓缩倍率，减少排污量是一项切实可行而且效果显著的节水措施。但是，在当前的工艺条件下并不能直接将其浓缩倍率提高，因为如果直接提高循环水的浓缩倍率，循环

Ｍｇ２＋、Ｃｌ－、ＳＯ４２－等）的浓度水中的某些离子（如Ｃａ２＋、

也将随之增加，这样就会引起凝汽器铜管的结垢，并加剧其腐蚀，将直接影响到机组的安全经济运行，所以要想提高循环水的浓缩倍率，首先必须解决好循环水的防垢、防腐问题。这就要求一方面要控制好循环水中有害离子的浓度，另一方面添加一定量的阻垢剂和缓蚀剂，同时还要兼顾经济性。

对影响循环水补水率高的主要因素（铜管结垢与腐蚀问题），我们从原水水质、设备及其运行工况等进行了认真的分析、归类处理。通过因素分析确定实施方案：在优化调整弱酸处理工艺的前提下，利用近几年市场上新开发的水处理药品，采用科学的配方，先进行试验室模拟试验，在模拟试验成功的基础上，再进行现场工业性试验，现场工业性试验成功以后，再进行推广和应用。

１影响水耗的因素分析

邹县发电厂目前总装机容量达到２５４万ｋＷ。

生产生活用水主要是双村、两城的地下水和微山湖地表水。补水方式采用半年地表水，半年地下水的补水方式。设计日补水量为２０万吨，而循环水补水

尤其６００ＭＷ机组循量占电厂用水量的７０％以上，

环水的补水量大，降低其补水率，有助于提高电厂３４

２试验研究

根据存在的主要影响因素及问题，经过认真讨

论、研究，采取有效的措施进行循环水弱酸处理工艺优化，确定其运行工艺。通过对弱酸床的运行调整，最终确定了弱酸床最佳再生工艺，碱度≤２．５ｍｍｏｌ／Ｌ，并通过对＃５、６循环水加硫酸处理，降

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低了循环水的碱度，根据地下水和地表水水质变化情况，采用间断加药，严格控制循环水碱度≤７．０ｍｍｏｌ／Ｌ。

２．１选择合适的缓蚀剂、阻垢剂

依据我厂３００ＭＷ机组循环水加药经验、外单位收资调研、参考省电力研究院相关研究，经过多

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试验期间一直较小，没有出现实际钙硬大大降低而

结垢的现象，说明循环水在浓缩倍率为５（其补水率为２．００％）时，甚至更高时运行是可行的，不会出现结垢的问题。

表１

（地下水）试验期间各材质的凝汽器管样的

平均腐蚀速度表

平均腐速Ｂ３０铜管０．００２１６０．００４３９———０．０００７７８０．００１２６０．０００４８８０．００１８２０．０００５７５

ｍｍ／ａ不锈钢管０．００１７３０．００１４４０．００１３８０．００００８６０．００００２９０．０００１１５０．０００７０５０．００００８６

次小型试验，最后选取有代表性的试剂：三种缓蚀运行时间

ＭＢＴ、ＢＴＡ、改性ＢＴＡ，四种阻垢剂：阻垢剂Ⅰ、剂：ＨＳｎ７０－１Ｂ铜管

０．００２５９阻垢剂Ⅱ、阻垢剂Ⅲ、阻垢剂Ⅳ。

１２天

０．００５５４以上列三种缓蚀剂、四种阻垢剂为待选试剂开展试验。

以提高循环水浓缩倍率、降低其补水率为目标进行循环水动态模拟试验，模拟循环水实际运行状

直到最高点稳定况．试验从浓缩倍率１开始升高，

运行，缓蚀剂、阻垢剂的加药量分别以循环水补充

２０天３０天４０天

———０．０００７７８０．００２８７０．０００４３１０．００１９８０．０００４８８

０．０００１３２０．０００３４４０．０００２６６水量的０．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌ（纯品）计，最后确定铜管５０天

０．０００５９２０．０００２１４０．００００２３不结垢不腐蚀时循环水浓缩倍率的最高值为５．３８５天

（２）铜管防腐试验（其补水率为１．９８％）、三种缓蚀剂中效果最优的是

５机组循环水中放入试验管样，监测运行在＃改性ＢＴＡ、阻垢剂Ⅰ的复合配方。

过程中的铜管腐蚀速度，每十天取出一组，管样平２．２循环水工业性试验

均腐蚀速度见表１。为验证循环水动态模拟试验结果，用＃５机循

在试验的前１２天，由于试验采用的管段皆为环水为样本进行工业试验，在此期间，控制循环水

新管，表面呈活化状态，未形成致密钝化膜，管的腐并根据水质的变化，将改的浓缩倍率在５．０左右，

蚀速率偏大，随着时间的延长，铜管表面成膜完好性ＢＴＡ加药量在（０．５～０．８）ｍｇ／Ｌ（纯品）、阻垢剂Ⅰ

加药量在（１．０～１．２）ｍｇ／Ｌ（纯品）（以补充水含量计）后，腐蚀速率即趋于稳定，且腐蚀速率皆小于

０．００５ｍｍ／ａ，同时按周期进行检查未发现点蚀迹范围内调整，以确保循环水水质合格率（ｐＨ＝８．０～

象，说明循环水在浓缩倍率为５（补水率为２．００％）９．０，△Ｂ＝Ｃｌ－循／Ｃｌ－补－Ｃａ２＋循／Ｃａ２＋补≤０．２０，铜含量的

时，凝汽器管材不会出现腐蚀现象。基本稳定）达到１００％。

２．２．２地表水试验２．２．１地下水试验

地表水试验过程与地下水相同，通过试验得出（１）铜管防垢试验

结论如下：通过＃５机组以地下水为水源的铜管防垢试

当选用阻垢剂Ⅰ和改性ＢＴＡ（缓蚀剂）的复合验，绘制循环水浓缩倍率、理论钙硬、实际钙硬的运

配方，加药量分别为（１．０～１．２）ｍｇ／Ｌ（纯品）、（０．５０～，并进行研究分析。由图可见，在浓行曲线（见图１）

０．８０）ｍｇ／Ｌ（纯品）（都以补充水量计）时，循环水的实际钙硬与理论钙硬的差值在缩倍率５倍运行时，

浓缩倍率可以提高到５．０，补水率可以降低到２．００％，凝汽器管材未发生腐蚀和结垢现象。２．２．３检查总结

循环水系统运行中，凝汽器管结垢和腐蚀的产生是较为缓慢的，循环水处理的优化调整试验，一

我们对试验进行般需要６个月以上的监测和监视；

了长达一年多的跟踪，期间并结合机组检修对凝汽

图１＃５机循环水（地下水为补充水）的浓缩倍率、理论

（下转第４５页）器进行了四次现场或抽管检

钙硬、实际钙硬运行曲线

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和小于或等于第二合格判定数Ａ２，则判定该批为合格批；

若在第一和第二样本中发现的不合格品数总和大于或等于第二不合格判定数Ａ２，则判定该批为不合格批。

判定为合格批的，该批表可以继续运行；判定为不合格批的，应将该批表全部拆回。

２００５年第４期（总第１４４期）

单相电子式电能表，几年来，对于电网降低线损，提

高经济效益起了很大的促进作用。而在探索对单相电子式电能表的监督管理方法中，通过采用抽样检定的管理监督方法，寿光供电公司已经对陆续到期的电能表进行抽样检定，撤掉不合格批次的电能表，保留合格批次，在选用优质电能表的前提下，减少了工作量，提高了工作效率，确保了贸易计量的公正性。□

（收稿日期：２００５－０２－２８）

４结束语

自１９９９年起，寿光供电公司开始大批量使用

\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"（上接第３５页）

表２

机组检查时间检查方式检查结果

６００ＭＷ机组（＃５）４个月后

抽管（Ａ凝汽器Ｂ室）

凝汽器铜管检查情况表６００ＭＷ机组（＃６）６个月后

凝汽器水室内检查

６００ＭＷ机组（＃５）１０个月后

抽管（Ｂ凝汽器Ａ室）

６００ＭＷ机组（＃６）１５个月后凝汽器水室内检查

割管：表面光滑、无腐蚀、进、出口铜管端内无垢，进、出口铜管端内无垢，

割管：表面光滑、无腐

无结垢，酸洗后表面光亮无腐蚀。无腐蚀。

蚀、无结垢，酸洗后表面

如初、无点蚀。

光亮如初、无点蚀。

注：检查时间以工业试验起始时间计。

查，凝汽器铜管无结垢、无腐蚀，工业试验取得了良

好效果。检查情况见表２。

工业试验期间，我们对凝汽器铜管腐蚀情况通过对循环水、补充水中铜离子含量监测进行了１１

补充水＃５循环水＃６循环水＃６机组循环水及其补充水铜含量（μｇ／Ｌ）图２＃５、

随运行时间变化图

＃

个月的跟踪，做出＃５、６机循环水及其补充水铜含

＃＃５、６机循环量的变化趋势图如图２。由图２可知：

水铜含量变化范围为（２０～３０）μｇ／Ｌ，并随其补充水铜含量的变化而变化，都趋向稳定，说明铜管没有产生腐蚀，改性ＢＴＡ防腐效果良好。

３结论

根椐邹县发电厂三期６００ＭＷ机组循环水流

若已知冷却塔进、出口水温分别为量为６７０００ｔ／ｈ，

４２℃和３２℃，周围环境３０℃，则根椐经验公式算出

蒸发损失率为：

Ｅ＝（０．１＋０．００２Ｔ）×（ｔ１－ｔ２）％＝（０．１＋０．００２×３０）×（４２－３２）％＝１．６％。

在蒸发损失率为１．６％时，以单台６００ＭＷ机组为例，通过试验研究大大提高了机组运行经济性，每台机组补水量较前降低１７％，循环水处理运行费用较前节约１４％。

（１）通过试验我们采用改性ＢＴＡ、阻垢剂Ⅰ复合处理，缓蚀效果确实明显，循环水的补水率从２．４０％降低到２．００％（浓缩倍率由３提高到５），并有效防止了６００ＭＷ机组凝汽器铜管结垢与腐蚀。

（２）６００ＭＷ机组循环水的补水率从２．４０％降低到２．００％，一年节约用水２３４．７６万吨／年，节约净费

真正达到了节能降耗的目的。用为１７０．５３６万元，

到目前为止，两台６００ＭＷ机组的循环水系统提高浓缩倍率以后，运行一直很稳定，没有出现凝汽器管结垢或腐蚀现象，有效地提高了循环水浓缩倍率，达到预期的节水目的，取得了良好的经济效益。□

作者简介：杨凤岭，邹县发电厂化水分场，工程师

（收稿日期：２００５－０２－１６）

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