(新疆华电西黑山发电有限责任公司830017)
摘要:乌鲁木齐热电厂中水来水工艺采用石灰处理工艺,在长期运行中产生了,循环水构筑物化学腐蚀、深度处理系统设备缺陷频发,循环水水质部分参数无法控制在合理范围内等一些列问题。在对循环水深度处理石灰工艺优化改进后,循环水系统化学腐蚀问题大幅减轻,循环水水质各项参数也得到了极大改善,同时该运行方式的改变,极大的降低了循环水药品耗量,为电厂节约了大量的药品费用。
关键词:石灰、澄清池、循环水、pH、碱度、腐蚀。
Abstract:Urumqithermalpowerplantwaterrunoffprocesswithlimetreatmentprocess,generatedinthelongrun,thecirculatingwatertobuildchemicalcorrosion,thedepthofprocessingsystemequipmentsforheavyload,circulatingwaterqualityparametersareunabletocontrolinareasonablerangeandsomeoftheproblem,incirculatingwaterdepthprocessinglimeprocessoptimizationandimprovement,greatlyreducedchemicalcorrosionofcirculatingwatersystem,circulatingwaterqualityparametershasalsobeengreatlyimproved,alsochangetheoperationway,greatlyreducestheconsumptionofcirculatingwaterandmedicine,forpowersavingalotofdrugcosts.
Keywords:lime,clarifyingtank,circulatingwater,pH,alkalinity,corrosion.
引言
乌鲁木齐热电厂建设规模2*330MW是采用中水回用的环保型热电厂,中水设计工艺为石灰处理结合混凝处理工艺。此工艺能够有效降低水塔补水碱度,降低来水暂时硬度,有效防止凝结器结垢,保证机组经济运行,在采用城市中水的电厂中被大量采用。
1.乌鲁木齐热电厂中水深度处理设备运行现状
乌鲁木齐热电厂中水设备在初期投资建设中,为防止中水加石灰设备运行中出现堵塞、跑粉,现场文明卫生维护困难等问题,对设备选型以及工艺安装等做了一系列优化,但在后期运行中仍然出现了一系列问题主要表现在:
一、石灰系统维护检修工作量大,澄清池附属设备运行困难。
中水石灰处理工艺具有处理工艺简单,处理费用低等优点,但也存在石灰处理工艺设备在运行中容易发生堵塞、跑粉、现场工作环境维持困难等问题。尤其是中水脱泥系统在投加石灰的情况下,由于产生大量石灰反应物,主要为碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁,给中水脱泥机运行带来巨大负担。根据计算投加1吨石灰就产生1.35吨反应物,此部分物质全部通过脱泥机处理,给脱泥机运行带来较大污泥处理量,此外在石灰工艺控制不当,石灰超加的情况下,该部分石灰进入脱泥机后,由于石灰的强粘结性,吸水性,导致该部分石灰极易粘结到脱泥机内部,给离心式脱泥机运行带来一系列问题,严重影响离心式脱泥机正常运行。
二、石灰投加工艺容易造成水塔pH偏低,造成水塔水泥构件酸腐蚀。
从乌鲁木齐热电厂厂循环水运行情况看,在投加石灰后水塔补充水碱度大幅下降,来水碱度在经过石灰处理工艺后可下降至1mmol/L,由于我厂使用的为中水,中水系统氨氮含量长期超标(污水处理厂来水氨氮指标长期大于污水处理厂二级排放B标准),该问题因上游水厂无脱氨氮工艺,且我厂无生物曝气池,一直无法解决,导致一进入夏季运行,塔池水温较高时,[1]循环水内滋生硝化细菌,在有大量氨氮的情况下,迅速发生硝化反应,就会出现水塔pH缓慢下降问题,水塔pH仅维持在6.5左右水平,天气炎热时,pH甚至可降低至5.8甚至更低。由于循环水pH偏低,造成水塔水泥构筑物腐蚀、剥落,部分冷却塔上部填料支撑梁发生了大范围的化学腐蚀现场,给整个冷却塔安全运行带来带来极大的安全隐患。
乌鲁木齐热电厂脱硫工艺水采用循环水排污水,在循环水pH较低时候,该补充水进入脱硫系统后,还会影响到脱硫用浆液pH维持,进而影响脱硫效率,导致脱硫石灰石耗量大幅上升。
2.澄清池工艺改进措施
乌鲁木齐热电厂在前期循环运行过程中,遇到循环水系统pH无法维持的情况时,主要通过冲击性投加杀菌剂,快速杀灭循环水中的硝化细菌,抑制硝化反应的进行,来维持水塔pH。该办法能够迅速提高循环水运行pH,但也存工作量大,药品消耗量大,费用高等问题。
由于石灰的加入主要影响水塔补水的碱度,补水碱度大幅下降可有效降低水质结垢趋势,避免凝结器结垢,影响机组真空,但过低的补水碱度不利于水塔水质pH的控制[2]。根据此情况可适当调整石灰加入量,使得补充进入水塔的碱度根据水塔pH进行做适当调整。当水塔pH低于7.2时,将石灰加入量大幅减少,保证补充进入水塔的补水碱度在4.8mmol/L的水平;当水塔pH随着补水碱度的增加缓慢增加至8.0时,再次将中水石灰加药系统加药量进行提高,降低补充进水水塔的补水碱度。依靠水塔中的硝化反应使水塔pH缓慢回落至7.2水平,同时循环水定期投加杀菌剂周期由以前每15天投加一次延长至1月一次,并根据水塔藻类滋生情况酌情增减。
如此进行控制,将水塔水质pH调整至7.2-8.0范围运行,可保证水塔水质即不发发生结垢,也可有效防止由于水质pH过低造成水塔水泥构件的腐蚀问题。
3.效果评价:
在运行工艺改进后,乌鲁木齐热电厂从2014年5月开始运行至2014年11月,从水塔悬挂挂片和凝结器真空情况看,凝结器不锈钢管未发生结垢情况,水塔水质运行情况正常,水塔水质pH合格率比较2013年提高了16.8%,水塔pH合格率完全满足新疆电力技术监督要求不低于95%的控制指标。
由于石灰工艺投加量由以前的每立方米中水投加150-200g,调整至现在的每立方米投加80-126g,石灰投加量大幅下降,石灰使用量只有同期水平的72%,经计算每年可为厂内节约石灰投加费用约31.2万元,节约杀菌剂投加量34.6万元,为厂内节约了大量的化学药剂使用费用。
4.结论
目前该运行方式已在乌鲁木齐热电厂推开,从运行情况看,推行该运行方式后,循环水水质合格率大幅提高,冷却塔水泥构件的酸性腐蚀问题得到了有效遏制,由于石灰投加量的减少,中水深度处理设备运行负荷大幅下降,设备故障率大幅下降,凝结器不锈钢管未发生结垢,机组凝结器真空稳定,在该运行方式下,实现了系统药品节约、设备安全问题运行的双赢,该运行方式的优化对于大量使用城市中水,且来水氨氮含量高的电厂有着极高的借鉴意义,可在行业全面推广。
参考文献
[1]周本省主编工业水处理技术化学工业出版社1999.
[2]唐受印戴友芝等工业循环水处理化学工业出版社2003.
作者简介:
姓名:张涛单位:新疆华电西黑山发电有限责任公司职位:工程管理部化学专工.