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电力行业解决方案

电厂循环水系统

 

电厂循环水系统
 
    摘要:介绍了电厂循环水系统中常见的问题,分析了电厂循环水处理 存在问题,并对电厂循环水处理程序作了详细的论述。
电厂循环水系统包括循环冷却水系统和循环冷媒水系统。循环冷却水系统是由冷却水泵、管道、冷却水塔、热交换器、积水池等部件组成的一个敞开式的循环回路(开式循环水泵系统)。循环冷媒水系统是由冷冻水泵、管道、热交换器、风机盘管(或空调机组)、膨胀水箱等部件组成的一个封闭的循环回路(式循环水泵系统)。电厂系统的特点:①夏天用制冷机组供冷,冬天仍利用循环冷媒水系统,仅把冷媒水改成热水实施供热;②在秋冬、春夏之际有一段停止工作检修时间,在正常运行期间,因为气温变化和特定的需要,电厂开停较频繁,故运行时变化较多;③由于运行经费限制,一般不配备专门水处理专业的技术管理人员;④循环水系统在运行中,水质会发生变化,加上其他原
因,使得系统有不同程度的锈蚀和污垢产生,如不处理,会严重影响空调设备的正常运行。
1 电厂循环水系统存在的问题
1. 1 冷却水循环过程中水质变化分析
空调冷却水系统一般分为敞开式和密闭式,敞开式系统以其效果好、造价低广泛应用于工程中。但在敞开式系统运行中,循环冷却水经逐渐蒸发、冷却后浓缩,水中Ca2+ ,Mg2+ ,C1-,SO42-溶解性固体、悬浮物逐渐增加,另经风吹和日光照射,空气中的粉尘、杂物、可溶性气体污染使水质产生很大的变化,致使系统结垢、腐蚀和菌藻大量繁殖,造成系统热阻增大,制冷量下降,设备腐蚀及寿命缩短。
1.2 电厂循环水系统问题分析
(1)结垢。电厂的冷却水系统是敞开式的循环系统,随着水分的蒸发,水中溶解盐的浓度增高,一些盐因过饱和而析出,而某些盐则因受热面加热而产生化学反应,生成一些难溶的物质沉积到系统内壁。结垢的主要原因是水中含有Ca(H C03)2 ,加热过程中失去平衡,分解为CaCO3和H20,CaCO3溶解度较低,因而首先在冷却系统表面沉积。另外水中的污垢也包括一些Mg(OH)2, FeCO3等。对于循环冷冻水,因其是在密闭系统中循环,水分不蒸发,循环不浓缩,不存在溶解盐的过饱和问题,可以说冷冻水系统不具备水垢生长条件。
(2) 腐蚀。①O2和C02的腐蚀。电厂冷却水和冷冻水中溶解有一定浓度的O2和C02,其逐渐会和Fe反应,生成Fe203(铁锈)。铁锈无保护作用,而和O2一样,可做为腐蚀反应的去极化剂。②电偶腐蚀。水系统中有钢管、铜管,当水中存在Cu2+时,即使其在水中浓度很低,但它是阴极反应的去极化剂,因而对腐蚀有明显作用。随着Cu2+浓度的增加,腐蚀反应会加剧,最终使铜管腐蚀穿孔。
(3)微生物(藻类、菌泥)的繁殖。空调冷却水系统中的微生物指真菌、藻类和细菌。系统中的藻类产生的O2使腐蚀反应去极化,加速了系统破坏,且细菌对系统中的Fe,Cu直接腐蚀。微生物还会使冷却系统和脏污条件恶化,因它和泥浆或CaC03结合,使设备堵塞或结垢,降低设备表面传热效率。
(4)悬浮物。冷却水中的悬浮物来源于补充水和空气。冷却水在冷却塔内的冷却过程,同时也是空气的洗涤过程,将空气中的灰尘带人了冷却水中,从而使冷却水中的悬浮物增加。悬浮物本身不会形成硬垢,但冷却水中的悬浮物一方面起着CaCO3微结晶体的晶核作用,加速了CaC03析出结晶,且泥浆沉渣和CaCO3形体并和,生成的垢淀比单由CaC03所形成的垢淀更稠更软,这对传热和水流极为不利;冷却水中的悬浮物的增加使冷却设备堵塞,还会使凉水塔充满泥浆沉渣,给泵送造成困难。冷冻水处于封闭系统中,和空气不接触,因此水中的悬浮物相对比较少。
2 电厂循环水系统的处理
(1)电厂循环水系统清洗设备。使用高效的分散剂、渗透剂、清洗剂等,彻底清除系统内的淤泥、悬浮物、锈和垢等,直至金属表面光洁。例如某电厂制冷设备选用的是蒸汽双效澳化铿机组,在机组冷却水与系统管道相连的进、出口处加上盲板,机组冷却水最低排污点和最高排气点处用塑料管与循环泵、配药槽连接好,形成循环。·根据水质选用YG-101固体清洗剂配成10%的液体清洗剂,彻底清除换热铜管中的粘泥、水垢,直至铜管表面光洁。具体选用何种清洗剂可根据当地水质而定。设备清洗周期一般为1a。
(2) 电厂循环水系统钝化。清洗后,系统内金属表面被活化,极易产生二次浮锈和结垢,因此必须进行钝化。常见的钝化剂有NaN02和Na2CO3或Na3P04和NaN02,一般NaN02的浓度为0.5%一1% ,Na2C03的浓度为1% , Na3P04浓度为0.25%一0.5%。直接将钝化剂加入到凉水塔中,搅匀,运行7一14 d,直至金属表面完全钝化,产生保护膜为止。
(3) 电厂循环水系统定期保养处理。由于冷却水在通过泵管道或因风吹、蒸发等情况下会产生部分损失,故定期保养处理是必要的。定期保养的作用在于补偿化学剂的消耗和调整水质成分的化学平衡。主要位用3类化学药剂:缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂。电厂循环冷却水的保养周期一般为30d。电厂冷冻水的处理程序基本上和冷却水处理程序一样。
3 结语
(1)针对电厂循环水系统的特点及实际情况,选用适用性强的药剂,探索出一套粗放管理模式是十分有意义的工作。
(2) 电厂循环水系统运行中,有意识地进行水质分析、检测,并选用合适的水处理方案,对减轻设备管道腐蚀,延长设备寿命非常重要。

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