循環水控制系統可靠性提升

馬金濤 李強 鄭杰

摘要：目前我國經濟水平和科技水平發展十分快速，電力行業發展也是突飛猛進。化學腐蝕結垢工作是電廠的主要工作之一，目前，濕冷機組及大部分空冷機組均配置有工業循環水系統，通過自然冷卻或機力冷卻方式完成對循環水二次冷卻，冷卻后溫升水大部分或全部返回至循環水塔（濕冷水塔或機力通風塔）進行循環冷卻使用。循環水分為閉式與開閉循環水兩種，敞開式循環冷卻水系統用水量占電廠總用水量比例較大，近年來，隨著淡水資源的日益緊張與節約用水日益成為社會共識，提升循環水濃縮倍率、進行排污水回用成為循環水運行新趨勢。

關鍵詞：循環水;控制系統;影響因素;控制策略

1.循環水控制系統影響因素

1.1水質影響

循環水系統補充水，有地表水（受到污染或未受到污染）、地下水、二級城市中水等，水質差異較大，即使相同類型水源，因地域、時間不同其水質差別也很大。補充水水質不同，經過濃縮后循環水水質也各不相同，循環水中的懸浮物、堿度、硬度等都影響循環水的水處理效果。（1）懸浮物影響。一般水處理藥劑阻垢效果隨水中懸浮物含量增加而降低，但不同配方的水處理藥劑降低幅度不同，當水中懸浮物含量增加時，同一配方水處理藥劑阻垢性能呈現一定幅度降低，懸浮物含量對水處理藥劑阻垢效果影響較大，并且吸附消耗藥劑。所以，循環冷卻水系統應盡可能降低懸浮物含量。（2）堿度的影響。水質中堿度大小，與碳酸鈣水垢析出具有直接關系。一般情況下，在同一配方水處理藥劑和相同使用濃度條件下，當補充水堿度不同時，達到極限堿度不同。當補充水堿度較低時，循環水堿度相應也較低，但對應的極限濃縮倍率則較高;當補充水堿度較高時，循環水中的堿度也較高，但對應的極限濃縮倍率則較低。當補充有城市中水時，有時會發生特殊的變化。（3）鈣離子的影響。在補充水堿度相同時，一般循環水極限濃縮倍率隨補充水中鈣離子含量增加而降低。但有時應注意堿度和鈣離子的比值變化幅度影響。

1.2設備腐蝕

設備腐蝕主要包括廢水儲存設備內壁腐蝕、廢水管道腐蝕等。造成腐蝕的原因是管道遇到酸性廢液或者堿性廢液發生化學反應，對管壁內部接觸面進行腐蝕。為了減少腐蝕，很多企業采取耐腐蝕材料涂抹在上面，降低了腐蝕的速度，但管道仍存在隨時爆裂的風險。

1.3水質穩定劑的影響

目前國內水處理藥劑單體種類很多，水處理穩定劑復配可有多種組合與選擇。循環水質條件各不相同，需根據具體水質、循環水運行工藝選擇適宜水處理藥劑，一般應依據原則：（1）阻垢效果好。（2）化學穩定性好。（3）協同性能好。

2.循環水控制系統可靠性提升策略

2.1鍋爐補給水處理

傳統的鍋爐補給水技術如離子交換技術運行成本昂貴，操作性差，而且在廢水排放上存在很大的不足。廢水排放不達標則給環境帶來嚴重影響。與傳統的離子交換、混凝和沉淀技術相比，反滲透膜除鹽技術大大提高了水處理效率，降低水處理成本。經過不斷的研究與實踐，現如今改革的膜除鹽技術，不僅可以良好的解決經濟上帶來的壓力，而且操作簡單，速度和質量上都有了一定的保障。同時使用膜除鹽技術對污染環境的問題得到了巨大改善。大大減少了對環境的影響。

2.2 PH值會影響反滲透膜通量

電廠化學水處理工作過程中對雙模工藝的合理應用，可以很清晰地了解化學水的PH值會影響膜的通量，所以為了確保準確的實驗結果，需要科學分析PH值與濃縮系數的變量情況，并運用科學合理的分析方法對數據變化情況進行綜合考量，以便為雙膜工藝的處理水平奠定基礎。實驗結束后，在對實驗數據進行分析的過程中，可以發現，如果化學水的PH值下降，相應的濃度系數就會上升，只要可以達到以上的任意條件，都會發生膜通量減少的情況，這說明濃縮系數與膜通量之間是反向比例關系。而且，在雙膜工藝進行過程中，當濃度增加時，還會導致不溶于水的物質其飽和度有所增加，影響膜的滲透性，造成管道堵塞。

2.3雙膜工藝技術的產水率提升

通過雙膜工藝實驗可以看出，理論上說雙膜工藝的產水率可達到1-0.25，但實際上，在經過大量的實驗工程后，基本上可以得出這樣的結論：雙膜工藝的產水率會隨著時間的增長而逐漸降低產水率的增加速度。具體來說，當膜蒸餾的單元產水率增加后，雙膜工藝的整體產水率也會上升，基本上可以達到95%左右，甚至還有可能更多，但是，如果膜蒸餾時間過長，也會導致原本產水率下降，產水量的增長速度會隨著時間越長而增長越慢。

2.4反滲透膜的防護措施

（1）更換已經被氧化的組件。因為反滲透膜的氧化具有不可逆特點，為保障鍋爐補給水系統穩定運行，同時保持除鹽水的高質量供給，要求替換為一級一段模塊。（2）加強原水中殘留余氯的檢查。將超濾產水控制在合格的范圍內，同時探頭需要半年進行一次更換，保證在線數據的準確性，為后續工作的開展提供支持，對于電廠使用的亞硫酸氫鈉還原來水中的余氯。在實際應用中，由于亞硫酸氫鈉溶液具有不穩定性，很容易被空氣氧化，最終無法達到應用的效果，因此建議使用亞硫酸氫鈉溶液每日配1次藥劑，同時做好加藥箱清潔。（3）控制好清洗的強度。繼續要做好清洗次數的控制，同時也需要做好溫度的控制。對于過濾介質，也必須要做到定期更換。構建污泥在線監測系統，定期進行數據信息的采集，掌握污泥指數的情況，進而采取相應的控制措施。

結語

火力發電廠是工業耗水大戶，而敞開式循環冷卻系統用水又占到電廠總用水量的40%-70%，循環冷卻水是電廠用水量主要組成部分，因此循環水水質好壞直接關系到凝汽器及各冷卻換熱器的結垢與腐蝕問題，是火電廠機組安全可靠運行必須給予足夠重視的基礎條件之一。通過上述對電廠循環水化學腐蝕結垢影響因素分析與控制研究，做好循環冷卻水腐蝕結垢各類形成因素的規避與控制，做好水質穩定劑、緩蝕劑、殺菌劑等水處理藥劑的動態模擬試驗與藥劑篩選，根據各自電廠實際制定一套行之有效的循環冷卻水處理方案是很必要的，對確保電廠循環冷卻水系統的長周期、安全、經濟運行具有重要的意義。

參考文獻

[1]鮑其鼐.循環冷卻水處理30年[J].工業水處理，2020（7）：7-9.