烟塔合一条件下中水循环水处理技术与应用

34天津电力技术2012年第1期烟塔合一条件下中水循环水处理技术与应用天津市电力公司技术中心(天津300384)李兴天津华电军粮城发电有限公司(天津300300)赵迎天津国电津能热电有限公司(天津300300)刘国树【摘要】在“烟塔合一”条件下，分析了使用中水为水源的循环水处理技术及应用情况，应用表明“烟塔合一”给循环水处理带来的问题得到解决，能够保证循环水处理系统的正常运行。【关键词】循环水；中水；腐蚀；环境保护；烟塔合一1引言在火力发电厂，烟囱和冷却塔是主要的建筑物。“烟塔合一”是将烟囱和冷却塔合二为一，取消独立烟囱，同步建设脱硫装置，采用湿法烟气脱硫工艺，利用冷却塔排放烟气，将锅炉烟气经除尘脱硫后由自然通风冷却塔排放到大气中，冷却塔既有原有的散热功能，又替代烟囱排放脱硫后的洁净烟气，这样可充分利用冷却塔内巨大的热空气能量，对脱硫后的湿烟气进行抬升并排放，从而提高周边环境质量，提高能源利用率。目前，投运和在建的排烟冷却塔9座，处于前期设计阶段的冷却塔排烟工程有l0多个⋯。烟塔合一技术在城市规划和环境改善方面具有明显的优势．它可充分利用冷却塔的巨大能量，对除尘、脱硫后的湿烟气进行有效抬升，促进净烟气中未脱除污染物的扩散，降低其落地浓度。采用烟塔合一技术机组不必再建设烟囱及脱硫系统的烟气加热装置(GGH)，这样不仅可缓解城市建设用地紧张和建筑物限高等问题，并且可以显著改善城市周边电厂建设同城市整体规划的适应性和灵活度，有利于缩小热源、电源与负荷中心间的距离，提高电厂的经济性并有利于城市供热、供电的可靠性j。烟气脱硫工艺的应用使火电厂排放烟气中的sO含量大大减少，使得烟塔合一技术的采用成为可能。此外，一些城市电厂由于飞机场限高要求，只能采用烟塔合一技术来达到特殊的外部要求和环境要求．上述条件都为烟塔合一技术在我国的应用提供了广阔的发展空间。烟塔合一技术在呈现诸多优点的同时，也给发电厂的循环水处理带来一些问题，随着烟塔合一技术应用逐渐增长的趋势，解决好烟塔合一条件下的循环水处理中的问题，将有助于该技术的进一步推广应用。由于华北地区水资源匮乏，新建的火力发电工程使用城市中水作为循环水的水源，扩建项目有的使用老机组的循环水排水作为循环水的水源，烟塔合一条件下的中水循环水处理具有一定特殊性，如何使两者完美结合，发挥各自优点是值得关注的问题。2问题2．1影响水质烟气进入冷却塔排放，烟气在上升过程中接触冷的湿饱和空气，烟气中的一部分水蒸汽也会遇冷凝结成雾滴，一些会在冷却塔壁面形成大液滴落入冷却塔水池，进入循环水系统，烟气中的可溶性气体和固体颗粒也会随之进入循环水系统，这也会造成循环水杂质和盐类浓度的增加。进入冷却塔的污染物主要有：粉尘、SO2、SO3、HCI、HF、NO、CaSO3、CaSO、MgSO，、MgSO等，这些污染物除了NO微溶于水外，其余气体如CO、液滴和固体颗粒都可能进入循环水，进而对循环水水质产生影响。(1)溶有酸性气体的液滴呈现出较强的酸性，pH最低可达1．0j，可导致循环水pH下降，加剧循环水系统腐蚀；若使用城市中水作为循环水的水源，氨氮通过水塔的硝化作用，将加重循环水pH下降，即pH下降的更低。(2)因烟气与水蒸汽的接触，烟气中的可溶性气体和固体颗粒也会随之进入循环水系统，造成循环水中的溶解固形物、悬浮物含量增加；这两种作用都是累计和持续作用的，如不采取措施，将导致循环水质的持续恶化，严重影响机组安全经济运行。2．2腐蚀问题由上述分析可知，实施烟塔合一后，循环水系统的腐蚀问题将明显突出。涉及冷水塔、凝结器、输水2012年第1期天津电力技术35管道等设备，其材质也不尽相同有混凝土、铜材、钢材等，需根据材质采用不同的防腐方法。循环水中氯离子经浓缩后含量增加，可导致混凝土中钢筋腐蚀，引起表层混凝土开裂以及脱落，腐蚀性物质的进一步渗透，从而进一步增加钢筋锈蚀程度，最终导致结构的破坏。硫酸根含量的增加也对混凝土造成腐蚀，可与混凝土的水化产物反应生成膨胀性产物，即钙矾石膨胀和石膏膨胀，产生巨大膨胀力，导致混凝土开裂破坏；氯离子对凝结器铜管轻则引起脱锌重则引起腐蚀穿孔，可引起凝结器不锈钢孔蚀，凝结器的泄露严重影响机组正常运行；循环水水质不良、防腐措施不当对输水管道的腐蚀也不可轻视。2．3烟尘问题虽然对烟气进行了除尘处理，加之脱硫的辅助除尘作用，烟气中尘的含量已经很低了，但由于烟气量大及连续运行的特点，烟尘对循环水的影响不可低估。一是在水塔填料层沉积，二是溶于循环水中，增加其含盐量，降低浓缩倍率，不利于节水，且增加腐蚀性。2．4节水问题无论循环水pH降低还是含盐量增加，为防腐蚀防垢保证循环水质合格，是必降低浓缩倍率，增加换水量。加大排污量，这些均不利于节水，增加水费负担，造成水资源浪费，最后增加运行成本，降低电厂的经济效益。2．5处理