循環(huán)冷卻水旁流過濾處理技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用

1、 循環(huán)冷卻水旁流過濾處理技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用神頭第二發(fā)電廠任世軍文摘針對(duì)神二2500MW 機(jī)組捷制循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng), 從工藝性能和生產(chǎn)應(yīng)用兩方面進(jìn)行初步探討, 認(rèn)為該系統(tǒng)基本解決了冷卻水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢和結(jié)粘泥問題關(guān)鍵詞循環(huán)旁流過濾濃縮倍率神頭第二發(fā)電廠2500MW 機(jī)組冷卻水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)方式, 理水。石灰預(yù)處理制水量為t , 結(jié)垢、, 關(guān)系到機(jī)組能否安全運(yùn)行。為此在工程設(shè)計(jì)中, 考慮到節(jié)水, 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)裝備了全套引進(jìn)捷克的過濾凈化處理設(shè)備和化學(xué)加藥處理設(shè)備, 構(gòu)成了完整的循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在國內(nèi)尚屬首次應(yīng)用, 系統(tǒng)投產(chǎn)兩年多時(shí)間, 經(jīng)過多次對(duì)冷卻塔、凝汽器檢查和運(yùn)行分析, 最后驗(yàn)證

2、可以初步解決采用閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)發(fā)電廠所遇到的冷卻水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢和結(jié)粘泥問題, 從而保證了凝汽器正常運(yùn)行, 保持了汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)效率。本文對(duì)這套捷制循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)引進(jìn)技術(shù), 工藝性能和生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)行初步探討。1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的概況111循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)神二2500MW 機(jī)組裝設(shè)兩臺(tái)5500m2的自然通風(fēng)冷卻塔, 兩臺(tái)機(jī)的冷卻水量和各項(xiàng)損失如表1所示。冬季1192104濃縮倍率241324164112循環(huán)水補(bǔ)充水水質(zhì)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水是由生水經(jīng)石灰預(yù)處理供給。水質(zhì)如表2所示。表2預(yù)處理水質(zhì)項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)不溶解物質(zhì)12m g L 鈣離子01212mmo l L 有機(jī)物2m g L 鎂離子

3、01585mmo l L PH 值25813硫酸根018mmo l L 酚酞堿度碳酸氫根0155mmo l L 甲基橙堿度0155mmo l L 氯根0135mmo l L二氧化硅8mmo l L01山西電力技術(shù)1996年第6期 113凝汽器技術(shù)規(guī)范冷卻面積:212040m 2銅管數(shù)量:215720根銅管規(guī)格: 2511000冷卻水量:50400t h114冷卻水處理主要工藝流程大約0175%的冷卻水從循環(huán)水泵出口抽出進(jìn)入6臺(tái) 3000的雙層雙流機(jī)械過濾器。每臺(tái)過濾器出力150m 3 h 。過濾出水進(jìn)入循環(huán)水泵前池與主水流混合。過濾出口水在進(jìn)入前池前加入N a 3PO 4和氯氣, 后改為加DD

4、 F 22A 阻垢蝕劑和氯酊。簡(jiǎn)單工藝流程圖如圖1所示:圖1冷卻水處理工藝流程圖2雙層雙流機(jī)械過濾器技術(shù)特性211結(jié)構(gòu)特性a 1雙層雙流機(jī)械過濾器不同于一般機(jī)械過濾器。過濾床上部空間和噴嘴底部、下部空間之間的傳輸管路布置在過濾器內(nèi)部, 且在上端配備有液體流入過濾層的導(dǎo)向彎頭, 大約在傳輸管的中部, 配備有逆止閥, 使其只能往下流。當(dāng)水中斷時(shí), 該逆止閥立即自動(dòng)關(guān)閉。b 1過濾器集水裝置用塑料壓制而成, 具有防腐特性。其橫截面積呈橢圓狀并且垂直安裝。6根集水裝置水平排列在罐體中間, 避免了過濾器沖洗時(shí)液位流動(dòng)受到影響。集水裝置的側(cè)面垂直壁上均開有入口槽。保證了過濾器的充分利用。過濾元件的塑料壓制

5、件設(shè)計(jì)寬度為016mm 。c 1在過濾器內(nèi)部設(shè)置一個(gè)帶有顯示沖洗期間過濾器內(nèi)部水位的浮子式信號(hào)裝置。該信號(hào)裝置安裝在浮子浮臂上。有一個(gè)嵌入橡膠中的水銀開關(guān), 隨浮臂的傾斜顯示液位, 浮子是由塑料制成。d 1過濾器底部多孔板裝有長(zhǎng)柄噴嘴, 用于將過濾水分流導(dǎo)入過濾層。在過濾器反洗時(shí), 長(zhǎng)柄噴嘴兼有分配沖洗水和空氣的功能, 雙層雙流過濾器結(jié)構(gòu)如圖2所示 。1生水入口; 2過濾出口; 3沖洗水入口; 4過濾網(wǎng)沖洗; 5空氣入口; 6沖洗水廢水; 7出口; 8排氣; 9側(cè)排管; P 和P 1入、出口壓力; Q 流量表; M 內(nèi)部液位信號(hào)發(fā)送器圖2雙層雙流過濾器結(jié)構(gòu)示意圖212工藝特性a 1雙層雙流機(jī)械

6、過濾器濾料分兩層。上層濾料為無煙煤, 下層濾料為石英砂。雙層濾料密度差大, 有利于在反洗過程中的自動(dòng)分層。b 1過濾器運(yùn)行水流分兩個(gè)方向。一是從濾床頂部自上而下流入; 一是從濾床底部自下而上流入。最后匯集在中間集水裝置。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于過濾器粗、細(xì)濾料布置合理, 符合過濾期間液體流動(dòng)方向的要求。提高了過濾能力, 避免了過濾層局部利用, 造成過濾器壓降大, 影響過濾效率。c 1雙層雙流過濾器選用無煙煤做濾料, 濾料間的孔隙大, 水流通過時(shí)阻力小, 適宜高速過濾。雙流向過濾提高了濾層容納污物的容量, 出水質(zhì)量得到了保證。雙層雙流過111996年第6期山西電力技術(shù) 濾器各參數(shù)如表3所示。表3雙層雙

7、流過濾器參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)額定出力150180t h 運(yùn)行流速180m 3 h 濾料細(xì)度無煙煤117310mm石英砂812mm 24mm 濾層高度無煙煤400mm 石英砂200mm 1060mm213工藝應(yīng)用及其水質(zhì)控制雙層雙流過濾器被應(yīng)用到循環(huán)水旁流過濾, 每臺(tái)機(jī)組配置3臺(tái)雙流雙層過濾器, 處理循環(huán)水量為450t h , 運(yùn)行周期1個(gè)月, 處理水量324000m 3, 主要去除了循環(huán)水中的機(jī)械雜質(zhì)和懸浮物, 。19944表4時(shí)間ppm除濁率%平均最大最小平均最大最小平均從表4分析, 雙層雙流過濾器去污除濁效果明顯, 每臺(tái)床除濁率達(dá)70%左右, 降低了結(jié)垢物質(zhì)含量, 改善了循環(huán)水質(zhì), 有效地控制了凝

8、結(jié)器銅管結(jié)垢量, 延長(zhǎng)了凝汽器運(yùn)行壽命。表5雙層雙流過濾器出入口水質(zhì)處所酚酞堿度mmo 1 L 甲基橙堿度mmo 1 L 硬度mmo 1 L 最大最小平均最大最小平均最大最小平均從表5分析, 雙層雙流過濾器對(duì)降低循環(huán)水堿度、硬度有一定效果, 為提高循環(huán)水濃縮倍率、節(jié)約水資源創(chuàng)造了條件。雙層雙流過濾器運(yùn)行控制指標(biāo):進(jìn)出口壓差:P 011M Pa濁度:5m g L3截污阻垢效果311凝汽器允許的垢和粘泥厚度對(duì)于大容量火電機(jī)組, 凝汽器設(shè)計(jì)沾污系數(shù)約為0100005m 2h , 允許的垢和粘泥厚度小于010250105mm 。熱交換器設(shè)計(jì)沾污系數(shù)與其允許的粘附垢和粘泥厚度對(duì)應(yīng)關(guān)系如表6。表6設(shè)污系數(shù)

9、m 2垢的熱m h 厚結(jié)垢量g c m 2015110015011065130神二500MW 機(jī)組投產(chǎn)兩年, 由于基建過程中未注意清理循環(huán)冷卻水系統(tǒng)管道及水塔前池, 再加上北方風(fēng)沙大, 循環(huán)水帶入泥土多, 造成循環(huán)水系統(tǒng)污泥較多, 水質(zhì)穩(wěn)定條件差, 一般的化學(xué)處理也不一定能夠保證長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行凝汽器結(jié)垢厚度在允許范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)提出如下兩種方案:a 1對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行凈化處理, 在運(yùn)行中進(jìn)行機(jī)械過濾;b 1凝汽器配備膠球清洗系統(tǒng), 在運(yùn)行中定期進(jìn)行清洗(因膠球清洗系統(tǒng)尚不完善, 現(xiàn)未正常投運(yùn) 。312500MW 機(jī)組凝汽器檢查情況分析, (以1號(hào)機(jī)組凝汽器檢查作統(tǒng)計(jì)31211試運(yùn)階段小修檢查(凝汽器投

10、運(yùn)6個(gè)月, 旁流過濾系統(tǒng)未投檢查情況:凝汽器水側(cè)出入口兩側(cè)和銅管內(nèi)壁呈灰色, 水室底部和銅管口部有碎塑21山西電力技術(shù)1996年第6期 料蜂窩紙片(此物為水塔噴淋裝置的損壞殘物 部分入口管口被蜂窩紙堵死, 在出口還卡有少許棉紗、瀝青塊、木塊、石子等雜物。出入口銅管內(nèi)壁均積有微量灰色沉積物, 用手可輕輕擦掉。入口處少量銅管底部沉積510mm 軟泥物, 出口少量銅管沉積35mm 軟泥物。出入口大部分銅管用手摸有光滑感, 未發(fā)現(xiàn)沖涮現(xiàn)象。情況分析:循環(huán)水系統(tǒng)太臟, 機(jī)械雜質(zhì)含量大, 銅管流速低, 循環(huán)泵入口濾網(wǎng)有堵塞現(xiàn)象。為此, 建議下次運(yùn)行投運(yùn)膠球清洗系統(tǒng), 擦洗銅管, 同時(shí)投旁流過濾, 對(duì)循環(huán)水

11、進(jìn)行機(jī)械過濾。312121992年7月21日檢查情況分析(凝汽器運(yùn)行1年, 旁流過濾系統(tǒng)已投運(yùn) 檢查情況:灰色, , , 35mm 。有部分銅管內(nèi)部卡有木塊, 水泥塊和塑料蜂窩紙等雜物。情況分析:凝汽器大約有1 5的銅管能明顯看出膠球擦洗痕跡, 說明膠球系統(tǒng)投入對(duì)減少銅管沉積軟泥量有作用。旁流過濾系統(tǒng)投入, 對(duì)凈化循環(huán)水有效果, 銅管內(nèi)部沉積物和凝汽器水室雜物較首次打開時(shí)檢查有明顯降低。312131993年3月13日、1993年10月17日兩次檢查情況分析檢查情況:凝汽器水側(cè)出入口和銅管表面呈灰褐色、銅管管口呈黃銅金屬色澤, 入口個(gè)別銅管內(nèi)部沉有軟泥狀沉積物, 約35mm , 出口少量銅管內(nèi)沉

12、有約23mm 的軟泥物, 水室底部沉有大小不同的蜂窩紙片。情況分析:凝汽器銅管結(jié)泥垢很小, 沒有因運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)而引起銅管沉積物增多, 說明循環(huán)水濁度得到了控制。此次凝汽器小修, 對(duì)銅管用42M Pa 高壓水進(jìn)行沖洗, 對(duì)整個(gè)凝汽器銅管的運(yùn)行壽命和防止結(jié)泥垢有明顯效果。312141994年7月21日檢查情況分析:檢查情況:凝汽器水側(cè)入出口銅管均呈本色。銅管內(nèi)部有約01050111mm 的軟泥垢, 管口用手摸有光滑感, 無雜物和銅管堵塞現(xiàn)象。情況分析:循環(huán)水旁流過濾從1993年10月全部調(diào)試正常后, 循環(huán)水水質(zhì)得到了改善, 水質(zhì)能夠控制在合格范圍, 凝汽器銅管內(nèi)部積泥量有明顯降低。對(duì)照上表比較, 500MW 。, 保證循環(huán)水水質(zhì), 提高循環(huán)水濃縮倍率、節(jié)約水資源難度大。然而, 在投入循環(huán)水旁流過濾系統(tǒng)后, 循環(huán)水水質(zhì)得到了改善, 降低了循環(huán)水濁度和部分堿度、硬度, 使循環(huán)水濃縮倍率由原來的215倍提高到現(xiàn)在的4倍。從凝汽器檢查情況分析, 雙層雙流過濾器投運(yùn)對(duì)改善熱交換器內(nèi)表面狀態(tài), 降低凝汽器銅管積泥量和結(jié)垢量, 提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有明顯效果。因北方風(fēng)沙大, 水塔水池帶入泥沙量較