康智勇 孟凡林

（山東新汶熱電有限公司，山東 新泰 271219）

電廠凝汽器的作用是將汽輪機(jī)做過(guò)功的蒸汽冷卻為純凈的凝結(jié)水，重新供給鍋爐循環(huán)使用。電廠循環(huán)水作用就是作為凝汽器冷卻熱交換的介質(zhì)。

山東新汶熱電有限公司電廠地處新汶礦業(yè)集團(tuán)，循環(huán)水的補(bǔ)充主要是采用礦井水。以礦井水作為循環(huán)水補(bǔ)水來(lái)源，礦井水為煤系砂巖，侏羅紀(jì)砂巖，礦井水水質(zhì)以HCO3-Ca、HCO3-Mg型為主，主要含煤粉、巖粉等，礦井水礦化度高。結(jié)垢產(chǎn)物主要為 CaCO3、MgCO3等鹽類。

提高循環(huán)水濃縮倍率達(dá)到節(jié)水目的和防止凝汽器結(jié)垢如果能夠取得一個(gè)平衡點(diǎn)，將會(huì)在降低運(yùn)行成本的基礎(chǔ)上使凝汽器具有很好的熱交換能力，提高機(jī)組效率。

1 濃縮倍率和銅管結(jié)垢的關(guān)系

循環(huán)水濃縮倍率通常將循環(huán)水中的Cl-濃度和補(bǔ)充水中Cl-濃度的比值，是體現(xiàn)循環(huán)水水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。濃縮倍率高，運(yùn)行過(guò)程中凝汽器銅管結(jié)垢速度快，濃縮倍率低，結(jié)垢速度慢。而銅管結(jié)垢一類為水垢類：CaCO3等鹽類附著在銅管表面。另一類為粘泥類：主要是泥沙，藻類附著在銅管表面。

2 影響濃縮倍率的因素

循環(huán)水在循環(huán)冷卻過(guò)程中，會(huì)因蒸發(fā)、泄露和排污等損失部分水量。為了使冷卻系統(tǒng)保持所需的循環(huán)水量，在運(yùn)行中應(yīng)不斷補(bǔ)充新水，在水質(zhì)濃縮的過(guò)中，Cl-不會(huì)產(chǎn)生沉淀，其濃度的變化與水發(fā)生濃縮的倍數(shù)是成比例的，而補(bǔ)充的新水濃縮倍率小于現(xiàn)有的循環(huán)水濃縮倍率，大量補(bǔ)水就可以降低循環(huán)水的濃縮倍率。

3 水垢產(chǎn)生和影響

循環(huán)水在運(yùn)行過(guò)程中不斷蒸發(fā)和濃縮使得循環(huán)水中的含鹽量不斷增加，濃縮倍率增大，堿度不斷上升，超過(guò)正常堿度后，導(dǎo)致重碳酸鹽類開始不斷分解，碳酸鎂、碳酸鈣的濃度超過(guò)了飽和極限濃度從而開始發(fā)生沉淀。

隨著運(yùn)行周期的延長(zhǎng)，水垢就會(huì)逐漸累積形成垢膜，附著在凝汽器銅管的表面，通常水垢的導(dǎo)熱能力為影響熱交換。

4 濃縮倍率的確定和控制

從節(jié)水的角度來(lái)講，濃縮倍率在1.5～2之間為高效節(jié)水區(qū)；在2～3之間為效益明顯區(qū)；在3～4時(shí)為節(jié)水效益區(qū)；當(dāng)濃縮倍率＞5時(shí)，節(jié)水效果不明顯。因?yàn)檫^(guò)高的濃縮倍率會(huì)增大結(jié)垢或腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，過(guò)低的濃縮倍率又需要補(bǔ)充大量新水，造成用水成本的提高。確定合理的控制范圍，一般需要進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)來(lái)配合。我公司濃縮倍率值確定在1.8-2.3之間，而實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中濃縮倍率控制在1.8左右需要補(bǔ)充的井下水的量是控制2.3時(shí)需要補(bǔ)充水量的一倍。將濃縮倍率保持在一個(gè)較高的水平運(yùn)行，能減少大量的補(bǔ)水和排污。

在高濃縮倍率下運(yùn)行時(shí)可以節(jié)約大量的補(bǔ)水降低生產(chǎn)成本，但必須要解決結(jié)垢、沉淀物等問(wèn)題。因此首先要確定循環(huán)水系統(tǒng)的高濃縮倍率運(yùn)行和預(yù)防方案。

5 控制濃縮倍率在合理的范圍

（1）增加循環(huán)水化驗(yàn)次數(shù)，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果調(diào)整補(bǔ)水量和排污的量，避免過(guò)度補(bǔ)水和排污造成的水資源浪費(fèi)。

（2）旁流處理：旁流處理就是從循環(huán)水中引出一部分水進(jìn)行處理，然后將處理后的水再返回循環(huán)水系統(tǒng)。主要的旁流處理工藝有旁流過(guò)濾和旁流軟化，其中旁流過(guò)濾是最常用的一種。通常采用的旁流過(guò)濾的設(shè)備為重力無(wú)閥過(guò)濾器。旁流過(guò)濾的水量一般為循環(huán)水量的1%-5%。旁流軟化處理的目的是去除循環(huán)水中的暫時(shí)硬度，降低CaCO3的過(guò)度飽和。旁流軟化處理可以采用石灰軟化或弱酸離子交換軟化工藝，軟化處理量大約為循環(huán)水量的0.5%左右。

6 預(yù)防銅管結(jié)垢

加酸處理：通常使用硫酸，主要是解決CaCO3結(jié)垢問(wèn)題。通過(guò)加酸，降低循環(huán)水中的重碳酸鹽濃度，控制水中的碳酸鹽硬度不超過(guò)極限碳酸鹽硬度。

加水質(zhì)穩(wěn)定劑：水質(zhì)穩(wěn)定水質(zhì)穩(wěn)定劑在循環(huán)水處理中是最常見(jiàn)的方法。添加阻垢劑阻止碳酸鹽垢類的形成。我廠目前采用的是合成的水質(zhì)穩(wěn)定劑，除了具有高效的防垢能力外，還有防腐蝕、殺菌的作用。合成的水質(zhì)穩(wěn)定劑的成分需要廠家根據(jù)循環(huán)水的化驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整配方。

定期膠球清洗：每天或者每班對(duì)凝汽器銅管進(jìn)行膠球清洗，可以有效去除銅管內(nèi)壁粘泥類的垢，對(duì)鹽類水垢的去除能力有限，但是可以延緩結(jié)垢的速度。

機(jī)械和化學(xué)清洗∶雖然通過(guò)各種方法可以減少銅管內(nèi)水垢的形成，但是水垢的形成還是不可避免的，因此定期的對(duì)銅管進(jìn)行清理還是很有必要的。常見(jiàn)的兩種方法都可以很有效的去除水垢。機(jī)械清洗：一般采用高壓水沖洗方法。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)銅管沒(méi)有腐蝕性，對(duì)結(jié)垢松散的水垢，整根銅管堵塞有很好的疏通性。缺點(diǎn)是對(duì)質(zhì)地緊密的水垢清除不徹底?；瘜W(xué)清洗：一般采用鹽酸清洗，將鹽酸通入凝汽器水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，用鹽酸泵使其在銅管內(nèi)部循環(huán)，鹽酸與水垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)達(dá)到軟化、去除水垢的目的。優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)質(zhì)地緊密的水垢有較強(qiáng)的軟化能力。缺點(diǎn)是鹽酸會(huì)對(duì)凝汽器內(nèi)金屬部分造成一定的腐蝕，并且鹽酸本身是一種強(qiáng)腐蝕性易揮發(fā)的液體，對(duì)人體可能造成傷害。如果有條件的話兩種方法結(jié)合使用會(huì)去的分成好的效果。

7 總結(jié)

提高循環(huán)水濃縮倍率研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，是火電廠節(jié)約用水的關(guān)鍵，它帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都是明顯的。應(yīng)根據(jù)具體情況，因地制宜，盡可能地使循環(huán)水冷卻系統(tǒng)在合適的較高濃縮倍數(shù)下運(yùn)行。