火电厂循环冷却水处理方案的选择

火电厂循环冷却水处理方案的选择火电厂循环冷却水处理方案的选择在循环水水质较差的大容量火电厂中，循环冷却水排污量大；当除灰系统为干式除灰时，大量的循环冷却水排污水就无法重复利用。为了减少循环冷却水系统的排污量，节约用水，就需适当提高循环水的浓缩倍率。但如果补充水水质较差，又要求循环水高浓缩倍数运行，就必须对循环水的补充水进行处理。目前，处理方法多种多样，各有利弊。根据详细的技术经济比较结论看，在循环水水质较差，即HCO32-、Ca2+、SO42-都较高的大容量火电厂中，循环水补充水宜选用“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。现以一个2×2023t/h锅炉和2×600MW凝汽式汽轮发电机组（正压气力除灰）的设计水量和水质为例，通过计算和经济技术比较予以说明。1循环水设计水量及其给水水质循环水设计水量及其给水水质1.11.1循环水设计水量循环水设计水量见表1。表1循环水设计水量和各项损失量循环水设计水量和各项损失量项目水量/（t.h-1)损失率（%）循环水总量140000循环水补充量25591.75蒸发损失量（平均）20691.478风吹损失量1400.10排污量（平均）3500.25浓缩倍率51.21.2循环水补给水设计水质循环水补给水设计水质见表2。表2循环水补给水设计水质循环水补给水设计水质分析项目质量浓度/（mg.L-1)浓度/（mmol.L-1)阳离子Na+12.20.53K+3.00.08Ca2+90.24.51Mg2+20.71.73阴离子OH-00CO32-00HCO3-237.33.89Cl-13.60.38SO42-108.02.25NO3-20.00.32硬度总硬度5.20非碳酸盐硬度（永久硬度）2.31碳酸盐硬度（暂时硬度）3.89酸碱度总碱度3.89pH7.79其它总固体456.0溶解固体413.4悬浮物42.6灼烧减少固体136.8全硅（SiO2)8.0活性硅（SiO2)6.5胶硅（SiO2)1.5化学耗氧量CODMn0.9电导率（25℃）μS/cm游离CO26.62设计方案的选择设计方案的选择该系统除灰采用干式除灰，循环水排污水的重复利用率很低，为了节水节能，要求循环水在高浓缩倍率下运行。当浓缩倍率为5倍时，计算的循环水的郎格利尔饱和指数为3.74、雷兹纳稳定指数为1.58。可以判断出循环水处于严重的结垢状态。因此，必须对循环水补充水进行适当的处理，才能使凝汽器处于良好的运行状态。2.12.1常用防垢方法常用防垢方法①单纯加硫酸处理：在循环水补充水中加入H2SO4，利用H2SO4中和水中碱度的方法来保证循环水的稳定运行。②加硫酸和稳定剂处理：先在循环水补充水中加入一定量的H2SO4，使补充水的碱度降到一定程度，再利用加水质稳定剂来保证循环水稳定运行。?③石灰处理：向澄清池中投加石灰乳，使水中的碱度和碳酸盐硬度降低，不产生CaCO3结垢。④全部弱酸树脂处理：利用弱酸阳离子交换树脂除去水中碳酸盐硬度和部分碱度。使循环水中的硬度和碱度降低。再用缓蚀剂来防止循环水系统的腐蚀。⑤部分弱酸树脂处理：将一部分补充水采用弱酸树脂处理，加入稳定剂进行稳定处理，以保证循环水中的碳酸盐不结垢。该方法也叫“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。?2.22.2常用防垢方法的比较常用防垢方法的比较对于方法①②，由于大多数工程的冷却塔环境类别属于Ⅰ类，允许循环水中的SO42-含量到500mg/L[1]，超过时就会对其混凝土产生中等腐蚀。该系统一般宜控制循环水中SO42-含量小于1500mg/L。补给水中SO42-含量为108.0mg/L，经计算，如果采用方法①和②，循环水中SO42-含量将大于1500mg/L，补给水SO42-含量高的系统不适合采用“加酸处理”方案。对于方案③，由于系统复杂，运行环境差，管道容易堵塞，计量系统自动化较难实现。因此，明显不适合运行人员少、自动化水平高的大容量机组采用。因此，经济可行的处理方案只有④全部弱酸树脂处理系统，⑤部分弱酸树脂处理系统。3弱酸树脂处理方案的确定弱酸树脂处理方案的确定3.13.1全部弱酸树脂处理系统全部弱酸树脂处理系统3.1.13.1.1对水质的适用性对水质的适用性根据有关资料[2]详细计算后知，控制弱酸树脂交换器平均出水钙离子含量为0.670mmo欤疞时，平均碱度为0.17mmol/L。如以这样的出水水质做循环水补充水，当循环水浓缩倍率为5时，循环水朗格利尔指数为0，雷兹纳指数为7.7。这说明循环水的碳酸盐是处于稳定状态。当弱酸离子交换器平均出水碱度为0.17mmol/L，据有关资料计算后知，双流弱酸床如上层树脂装填高度为1000，下层树脂装填高度为1300，上层树脂工作交换容量就为2000mol/m3（D113树脂）。关键的问题是，在实际运行中，要想使循环水处于既不结垢、又不腐蚀的