非供暖季除鹽水制水系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化與改造

（華電國際十里泉發(fā)電廠 山東 277103）

1.除鹽水制水系統(tǒng)簡介

華電國際十里泉發(fā)電廠除鹽水制水系統(tǒng)分為330MW水處理和660MW水處理，各兩列制水設(shè)備。除鹽水補水系統(tǒng)采取分別補水的方式向330MW、660MW機組補水。660MW再生水處理系統(tǒng)水源取自城市污水、地表水和660MW循環(huán)水旁流水。部分660MW循環(huán)水旁流水回用至660MW再生水處理系統(tǒng)相當(dāng)于增加循環(huán)水排污量從而改善循環(huán)水水質(zhì)。

圖1 全廠除鹽水補水系統(tǒng)示意圖

2.全廠除鹽水補水系統(tǒng)問題分析

(1)非供暖季水處理設(shè)備啟停頻繁

每年11月15日至次年3月15日為供暖季，除鹽水制水量和機組補水量均較大。非供暖季無供熱補水需求只有機組正常除鹽水補水量。330MW水處理、660MW水處理根據(jù)各自除鹽水箱液位啟停水處理設(shè)備，液位較低時啟動制水設(shè)備，制滿停運。由于非供暖季機組日常補水量較小，660MW機組為直流鍋爐所需除鹽水補水量更小，330MW、660MW補給水處理設(shè)備通常運行1～2天后就需停運2～3天。頻繁啟停制水設(shè)備不僅浪費了大量人力財力還影響設(shè)備使用壽命，增加人員誤操作的風(fēng)險。

(2)660MW機組循環(huán)水旁流水利用量少

據(jù)統(tǒng)計2017年該廠非供暖季660MW機組循環(huán)水旁流水平均每日使用量為2400t，僅占660MW水處理原水的30%，循環(huán)水旁流水的使用量較少。循環(huán)水水質(zhì)難以得到改善。

表1 2017年330MW、660MW制水設(shè)備運行情況及660MW循環(huán)水旁流水使用情況

(3)制水成本較高

330MW補給水處理未設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)，原水只能采用水質(zhì)較好的地下水，地下水每噸0.8元，平均每月使用量55000噸，共計44000元，成本較高。

3.全廠除鹽水補水系統(tǒng)改進措施及制水設(shè)備運行方式優(yōu)化

(1)增加330MW、660MW除鹽水互補管道

在330MW、660MW除鹽水箱之間加裝管道，利用原有660MW#1除鹽水泵和330MW老供熱補水泵實現(xiàn)330MW、660MW除鹽水箱相互補水。

(2)除鹽水制水設(shè)備運行方式的優(yōu)化

由于改造后330MW、660MW除鹽水箱之間可以相互補水，因此非供暖季根據(jù)機組的除鹽水需求量，330MW、660MW除鹽水制水設(shè)備的運行方式更加靈活。

為盡量延長660MW補給水處理運行時間，處理盡可能多的循環(huán)水旁流水，增加循環(huán)水排污，降低運行成本，采用保持660MW補給水處理設(shè)備常態(tài)運行，330MW補給水處理制水設(shè)備處于備用狀態(tài)，660MW除鹽水箱向330MW除鹽水箱補水的制水設(shè)備運行方式。

①常態(tài)運行方式

A.優(yōu)先運行660MW補給水處理制水設(shè)備，660MW除鹽水箱低于7.0米，開始啟動制水設(shè)備，制水流量保證除鹽水箱水位不下降；330MW、660MW除鹽水箱滿水停運制水設(shè)備。

B.330MW除鹽水箱低于6.0米應(yīng)啟動330MW制水設(shè)備或由660MW補給水處理向330MW除鹽水箱輸送除鹽水。

C.330MW補給水處理每周定期啟動運行A/B列制水設(shè)備運行不低于2小時，確保設(shè)備備用正常。

②故障運行方式

660MW水處理系統(tǒng)設(shè)備故障、運行維護或檢修等不適合運行660MW制水設(shè)備時，啟動330MW制水設(shè)備，制水流量保證除鹽水箱水位不下降。若660MW除鹽水箱低于7.0米時，由330MW補給水處理向660MW除鹽水箱輸送除鹽水，兩邊除鹽水箱滿水停運。

4.660MW水處理設(shè)備異常啟停影響因素

(1)原水水質(zhì)異常

補給水處理設(shè)備超濾、反滲透、離子交換除鹽設(shè)備高效穩(wěn)定運行均需對進水水質(zhì)有一定的要求。尤其是膜處理設(shè)備反滲透，由于其膜原件結(jié)構(gòu)和脫鹽機理的限制而對進水有較高的要求[1]。

①為防止反滲透膜被污染，反滲透進水水質(zhì)要求如下：

表2

②水質(zhì)異常。原水所用循環(huán)水水質(zhì)較差，電導(dǎo)率通常在1700～2100μs/cm，由于反滲透前預(yù)處理設(shè)備主要去除水中懸浮物、膠體等大分子物質(zhì)，對水中溶解性離子幾乎沒有去除效果。當(dāng)原水電導(dǎo)率較高時，反滲透進口電導(dǎo)率隨之增加，在相同進水壓力下反滲透膜的滲透壓也增大。因滲透壓的增加抵消了部分水的推動力，因而膜通量降低，脫鹽效果變差[2]。

再生水機械攪拌澄清池出水為堿性（9.5～10.5），進入過濾設(shè)備前加硫酸調(diào)整pH。若pH控制較高超過8，則會引起反滲透濃水側(cè)結(jié)垢。

(2)除鹽水需求量大

如660MW機組啟動、離子交換設(shè)備再生等除鹽水需求量較大時，為避免除鹽水箱液位過低則需要330MW、660MW各兩列制水設(shè)備滿負荷運行。

5.延長660MW水處理設(shè)備運行時間措施

(1)原水水質(zhì)異常

①原水中660MW循環(huán)水旁流與地表水的比例控制在1:1～1:2，避免因高電導(dǎo)率的循環(huán)水導(dǎo)致反滲透入口電導(dǎo)超過2000μs/cm，造成660MW補給水處理設(shè)備停運。

②嚴格控制配水渠pH在6～8、清水池pH在6～9，并在反滲透進口pH有漲或降的趨勢時做出預(yù)判性調(diào)整，相應(yīng)減少或增加配水渠硫酸加藥計量泵的頻率，避免反滲透入口pH過高或過低導(dǎo)致補給水處理設(shè)備停運。

(2)除鹽水需求量大

如遇有660MW機組啟動計劃、離子交換器再生等除鹽水大用量計劃，應(yīng)及時采取除鹽水箱高水位運行方式。提前啟動660MW一列或兩列制水設(shè)備，保持330MW、660MW除鹽水箱高液位運行。維持不住液位時啟動330MW制水設(shè)備。

6.取得效果

(1)660MW循環(huán)水旁流水處理量增加

經(jīng)改造后2018年4-6月660MW水處理平均每天制水量為2100.9t，330MW水處理制水量下降至平均每天715.6t。循環(huán)水旁流日均使用量由2400.8t增加至3386.2t。

表3 制水設(shè)備優(yōu)化前后運行狀況對比

(2)660MW循環(huán)水水質(zhì)改善

通過改造除鹽水系統(tǒng)互聯(lián)管道，優(yōu)化制水設(shè)備運行方式，對比項目實施前后循環(huán)水排污量影響比較小的2017年7月與2018年7月的#8、9機組循環(huán)水水質(zhì)（去除部分比較排污量差別大的天數(shù)），可以看出項目實施前后循環(huán)水水質(zhì)主要指標如硬度、鈣硬、氯離子、濃縮倍率均有所降低，合格率有所增加，660MW機組循環(huán)水水質(zhì)得到一定改善。

(3)制水成本降低

660MW水處理由于采用更多的循環(huán)水旁流水制備除鹽水，循環(huán)水使用量占原水的比例由30%增加至43%，制水成本大大降低。而330MW水處理基本處于備用狀態(tài)，減少了地下水作為原水的使用量，同時也節(jié)約了330MW水處理的運行成本，取得了較好的經(jīng)濟效果。

7.結(jié)論

通過改造除鹽水補水管道，優(yōu)化補給水處理設(shè)備運行方式，延長660MW水處理設(shè)備運行時間。使660MW機組循環(huán)水旁流日均使用量由2400.8t增加至3386.2t。循環(huán)水水質(zhì)主要指標降低至合格范圍內(nèi)，提高了循環(huán)水合格率。