防止循环水池循环水反流到工业水系统的优化技改

防止循环水池循环水反流到工业水系统的优化技改

余高传

东莞深能源樟洋电力有限公司

摘要：近几年，随着社会的发展对电能的安全可靠供应提出了更大的要求，因此，发电企业为保证电能的更安全可靠供应，需要不断的主动的查出和断消除生产设备存在的缺陷及安全隐患点，提升发电生产设备的安全性可靠性。

关键词：电厂；循环水；工业水；倒流

1. 基本情况介绍：东莞深能源樟洋电力有限公司为环保型调峰电厂，在大多数情况下，机组是早启晚停实施两班制运行，在机组停运时段非必要运行的设备基本都是处于停运备用状态。机组循环冷却水采用闭式循环的方式运行，循环水因蒸发、排污等各种造成的消耗损失需要补充的水由来自工业水系统补水。电厂一期工程工业水系统简图如（图一）所示，工业水系统同时还为以下系统设备提供冷却用水：1）、一期工程汽轮机辅机设备冷却用水；2）、一期工程锅炉辅机设备冷却用水；3）、一期工程锅炉采样间冷却用水；4）、全厂化学除盐水制水提供原料水。除盐水制水的原料水储存在除盐水制水线入口的100 m³清水箱中。循环水储水池布置在地表面上方，由混凝土浇筑而成，工业水储水池及管道系统布置为在地表面下方，储水池由混凝土浇筑而成。工业水补入循环水池处的结构如图二所示。

图一 一期工程工业水系统简图

2. 需要改进的原因：某日，化学车间制除盐水过程，发现难以制出合格的除盐水，经公司技术骨干现场检查制水设备，未发现制水设备有问题。经讨论分析后，采取在制水设备沿程取水样分析，以便查找确定影响制水困难的缺陷点排查过程中，发现除盐水制水线进水水质参数比有记录以来的工业水水质最差参数还要差几倍。工业储水池取水样化验结果，工业水的浊度是2 .1NTU、电导率是270us／cm，实际除盐水制水线前取水样化验浊度是6.38NTU左右、电导率是2450us／cm，实际循环水池取水样化验浊度是8NTU左右、电导率是2700us／cm。初步分析是：有大量的循环水倒流到工业水系统，倒流到工业水系统内的大量循环水又被补充到清水箱中，从而导致除盐水制水线的原料水水质太差，结果就难以制出合格的除盐水。随后排空清水箱和除盐水制水线后重新注入合格的工业水做为原料水清洗系统后，除盐水制水线制水恢复正常状态。

3. 具体原因查找分析：通过现场对循环水池的工业水补水管线设备布置情况排查并根据工业水系统（图一）分析后判断原因，循环水池最低处高于地面高度。工业水补水阀后端管路才高出地面由（图一、图二A（B）点）接入循环水池，整个工业水系统的最高点处（图一、图二A（B）点）也低于循环水池最低运行允许水位点1700mm最低点处。那么，在工业水系统处于停止运后，工业水系统的压力为0，这时循环冷却水池内的循环水因水位高度，处于静压状态下水的密度ρ×重力g×水高度h，（常温下ρ取1、重力取9.8、水高度最少取1700mm，1×9.8×1700）得出循环水池底部处静压至少在17KPa以上。当全部工业水泵处于停运状态时，工业水系统压力为0KPa，并且因为清水箱水位处于低水位时，清水箱的补水电动阀就会自动打开，这时因为工业水系统压力为0KPa，加上①循环水补水电动阀严密关闭；②锅炉辅机冷却水和采样间的冷切水出口手动阀没有严密关闭，就会有大量循环水由A（B）点处倒流到工业水系统，然后在循环水池水位与清水箱水位的高度差作用下，循环水被补充到清水箱中，由于循环水池水位最高溢流处只有2300mm，所以清水箱补水无法补到4.5米高度，清水箱补水电动因不满足自动关闭逻辑而任然保持在打开状态，在除盐水制水线启动时，清水箱所消耗的水持续的由循环水池的循环水倒流补充，由此得出结论：水质很差的循环水倒流被补到清水箱，然后进入到除盐水制水线中，造成除盐水制水困难。

图二 循环水池补水管优化前示意图 图三 循环水池补水管优化后示意图

4. 后续防范措施：根据事故四不放过原则，其中需要对事故原因查明，对事故落实防范措施的需要，所以需要对工业水系统相关设备做改进处理。开始建议在循环水补水电动阀后（图一A点处）和锅炉辅机冷却水和采样间的冷切水出口手动阀（图一B点处）加装逆止阀，防止循环水倒流到工业水系统内。之后进一步深入讨论，认为在加装逆止阀的初期，逆止阀是能严密关闭的，但是逆止阀经过长时间的运行以后，逆止阀会因为密封部件表面脏污、或逆止阀密封部件磨损、或逆止阀活动部件卡涩等各种原因造成逆止阀密封性能下降，防止循环水倒流的可靠性得不到保证。认为改为采用在循环水池内的工业水补水出口A（B）点处接管加长，将补水管出口延长至循环水池溢流水位以上400mm高处，（如图三虚线部分管道图所示），如此优化技改后，循环水池即使处于最高溢流水位状态下，不可能高到补水管道的出水点位置，也就可以从根本上杜绝循环水倒流到工业水系统的现象发生。采用将工业水补水管道延长到溢流水位上400mm的方案和加装逆止阀方案相比，延长工业水补水管道的方案可以有以下优势：

1. 延长工业水补水管道的方案比增设逆止阀的方案更安全、更稳

定、更可靠。

2. 减少设备（如逆止阀及法兰、螺栓）的投入和施工工作量，节省

技改资金投入。

3. 没有后期逆止阀设备损坏失效问题，不需要后期投入维护工作及

维护成本。

4. 在循环水池没有补水的状态中，可以直观的看到漏水情况，从而

确定补水阀的关闭严密性。

5. 工业水补水管道沿程阻力相对要小，工业水泵运行的功耗相对也

要小。

5. 使用效果：自从实施了将工业水补水管道延长至循环水池溢流水位以上400mm处的优化技改方案以来，经过三年有余的运行实践检验，至编写本文的时候，从未出现过任何异常情况，可以完美的解决循环池的循环水倒流到工业水系统的问题，消除了除盐水制水设备的安全隐患，提高了除盐水制水设备的工作安全可靠性和经济性。事实证明实施延长工业水补水管道的优化技改是成功的。

结束语：

经过本文描述的延长补水管道延长至循环水池溢流水位以上400mm的优化技术改造，近几年以来，再也没有出现循环水池循环水倒流到工业水系统的现象。使得本公司的工业水系统、除盐水制水设备等辅助生产设备运行的安全性、可靠性和经济性得到了进一步提高。作为电能生产企业，其为了能给社会发展提供更可靠更环保的电能保证，对已有的设备缺陷隐患进行积极消除，促进设备使用的高安全可靠、高效经济，提高电能生产供应保障具有积极意义。

参考文献：

1. 刘海霓, & 王翀. (2012). 循环水系统方式优化及经济运行. 城市建设理论研究:电子版, 000(015), 1-6.

2. 赵国涛. 工业循环水处理技术及优化对策[J]. 黑龙江科技信息, 2017, 11:109-109.

3. 乾学晨. 工业水处理:改善频繁泄露循环水系统水质的处理方法[J]. 区域治理, 2019(23).