任海波，李愛麗，白 柯

(國家電投集團(tuán)河南電力有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475002)

提高中水處理石灰系統(tǒng)可靠性的探討

任海波，李愛麗，白 柯

(國家電投集團(tuán)河南電力有限公司開封發(fā)電分公司，河南 開封 475002)

介紹了某電廠中水處理系統(tǒng)概況，針對(duì)中水處理石灰系統(tǒng)發(fā)生消石灰堵塞管道及設(shè)備影響中水系統(tǒng)運(yùn)行和發(fā)電水耗等能耗指標(biāo)的問題，分析研究了影響運(yùn)行的各種因素，列舉了提高其運(yùn)行使用壽命的改進(jìn)措施，確保該系統(tǒng)能夠長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，降低了運(yùn)行成本。

中水處理；石灰系統(tǒng)；可靠性；改進(jìn)措施

0 概況

某發(fā)電廠2×630 MW超臨界機(jī)組循環(huán)水補(bǔ)充水處理系統(tǒng)(即“中水處理系統(tǒng)”)設(shè)計(jì)水源為城市中水，備用水源為黃河水，共有3套石灰處理設(shè)備。該發(fā)電廠中水處理系統(tǒng)采用消石灰(氫氧化鈣)＋混凝劑澄清、加酸、殺菌、過濾的處理方式。進(jìn)廠水源由升壓泵輸送到機(jī)加池，通過石灰乳、凝聚劑(聚合硫酸鐵)作用，將水中膠體、Ca2+和Mg2+等雜質(zhì)沉淀分離出來，經(jīng)凝聚沉降處理后出水再加酸調(diào)pH值、加ClO2殺菌，而后溢流至曲徑混合槽和單室過濾器，除去懸浮物等雜質(zhì)，出水合格后進(jìn)入清水池。清水池內(nèi)清水可用于循環(huán)水補(bǔ)充水、水處理水源、過濾器反洗用水和系統(tǒng)自用水。

中水處理過程中的水質(zhì)控制指標(biāo)如表1所示。

表1 中水處理過程中的水質(zhì)控制指標(biāo)

1 中水處理石灰系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

中水處理石灰系統(tǒng)自投運(yùn)以來，經(jīng)常發(fā)生消石灰堵塞管道及設(shè)備，影響中水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，每年登記處理的設(shè)備管道閥門堵塞及損壞設(shè)備缺陷平均80多次，并多次造成1套以上的中水處理系統(tǒng)停運(yùn)，1—3號(hào)石灰乳管道也均因消石灰堵塞嚴(yán)重更換了新管道。中水處理石灰系統(tǒng)不能正常工作，造成了更換備品配件費(fèi)用高，嚴(yán)重影響中水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；同時(shí)在系統(tǒng)檢修期間循環(huán)水被迫直接補(bǔ)用未經(jīng)處理的原水，嚴(yán)重影響了發(fā)電水耗等能耗指標(biāo)。

2 原因分析

針對(duì)中水處理石灰系統(tǒng)在使用過程中管道和箱體容器內(nèi)壁會(huì)逐漸附著結(jié)垢、板結(jié)，造成設(shè)備堵塞無法使用、被迫更換的問題，分析了影響中水處理石灰系統(tǒng)運(yùn)行的因素。

2.1 石灰筒倉內(nèi)物料結(jié)塊或板結(jié)

消石灰吸濕性較強(qiáng)，易潮解。石灰筒倉內(nèi)的消石灰容易吸收空氣中的水蒸氣而結(jié)塊，長(zhǎng)期積累會(huì)造成倉內(nèi)物料板結(jié)，直接表現(xiàn)為：

(1) 出現(xiàn)虛假料位，料位監(jiān)視忽然增大或減小，波動(dòng)頻繁；

(2) 給料機(jī)或螺旋輸粉機(jī)堵塞頻繁，就地通過觀察孔可看到物料有結(jié)塊或出料時(shí)斷時(shí)續(xù)現(xiàn)象。

2.2 中水處理機(jī)加池出水在線表計(jì)的準(zhǔn)確率差

機(jī)加池出水在線監(jiān)測(cè)濁度儀和pH計(jì)是很重要的檢測(cè)設(shè)備，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整中水處理流量及加藥量的最重要依據(jù)，是中水處理合格率的重要保證。

中水處理的原水水質(zhì)惡劣，水質(zhì)變化較大，容易造成在線表計(jì)的污染、堵塞、誤差增大，嚴(yán)重影響了在線表計(jì)的準(zhǔn)確率，無法實(shí)時(shí)控制中水處理情況，使加藥量突然增大，造成消石灰漿液濃度過大產(chǎn)生沉淀、沉積，進(jìn)而導(dǎo)致堵塞。

2.3 定期維護(hù)制度不完善

中水處理石灰系統(tǒng)現(xiàn)有定期維護(hù)制度無法滿足設(shè)備實(shí)際運(yùn)行需要。由于消石灰的物理特性，長(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)在石灰系統(tǒng)出現(xiàn)物料板結(jié)，形成大量致密垢層而無法清除干凈?，F(xiàn)有的定期維護(hù)制度沒有安排石灰系統(tǒng)的定期清理工作，無法在儲(chǔ)存設(shè)備中出現(xiàn)物料板結(jié)或大量致密垢層前進(jìn)行有效清理，導(dǎo)致如石灰筒倉、石灰乳箱等設(shè)備堵塞。

3 改進(jìn)措施

3.1 調(diào)整運(yùn)行方式

針對(duì)石灰筒倉內(nèi)物料板結(jié)問題，主要通過調(diào)整運(yùn)行方式來解決，即保持石灰筒倉內(nèi)物料新鮮。

(1) 運(yùn)行中嚴(yán)格控制筒倉料位，確保料位不能過高；縮短物料使用周期，避免存放周期過長(zhǎng)造成物料板結(jié)，考慮到運(yùn)輸成本問題，一般維持1周的物料使用量即可。

(2) 在機(jī)組檢修停運(yùn)或較長(zhǎng)時(shí)間停備前，要降低筒倉料位，避免倉內(nèi)有大量存料。

(3) 在單機(jī)運(yùn)行或較長(zhǎng)低負(fù)荷運(yùn)行期間，開展專門的定期降低筒倉料位工作。

(4) 在機(jī)組檢修期間，對(duì)筒倉進(jìn)行大修維護(hù)，徹底清理殘余板結(jié)物料。

3.2 開展技術(shù)改造

針對(duì)中水處理機(jī)加池出水在線表計(jì)準(zhǔn)確率差的問題，主要通過技術(shù)改造來解決。

(1) 根據(jù)原水特質(zhì)，對(duì)在線表計(jì)進(jìn)行重新選型，選用適用于惡劣水質(zhì)的在線表計(jì)；并更改測(cè)點(diǎn)位置，由原來的出水下降管更改為機(jī)加池清水區(qū)，使在線表計(jì)能夠及時(shí)、真實(shí)地監(jiān)測(cè)水質(zhì)處理變化情況，從而指導(dǎo)運(yùn)行人員調(diào)整流量及加藥量。

(2) 修訂在線表計(jì)定期維護(hù)制度，進(jìn)一步提高在線表計(jì)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，延長(zhǎng)其使用壽命。

3.3 定期維護(hù)及調(diào)整運(yùn)行方式相結(jié)合

針對(duì)石灰系統(tǒng)現(xiàn)有定期維護(hù)制度不完善的問題，主要采取定期維護(hù)及調(diào)整運(yùn)行方式相結(jié)合的方法來解決。

(1) 修訂石灰系統(tǒng)定期維護(hù)制度，對(duì)石灰系統(tǒng)定期進(jìn)行維護(hù)清理，避免在物料板結(jié)、形成大量致密垢層后再進(jìn)行清除的情況。

(2) 在設(shè)備停運(yùn)時(shí)，石灰系統(tǒng)置換為清水；保證管道內(nèi)介質(zhì)始終在流動(dòng)狀態(tài)或停運(yùn)時(shí)始終在沖洗狀態(tài)，提高系統(tǒng)設(shè)備和管道內(nèi)的潔凈度，減少物料沉淀，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

4 應(yīng)用情況

(1) 采取上述措施后，未再出現(xiàn)因設(shè)備和管道堵塞造成的大量更換相關(guān)設(shè)備零件和管道的情況。

(2) 明顯減少了在線表計(jì)的維護(hù)量，未再出現(xiàn)因電極污染失效而更換電極的情況。該設(shè)備缺陷次數(shù)減少了90 %。

(3) 采取上述措施后，未再出現(xiàn)因石灰系統(tǒng)管道物料板結(jié)、堵塞造成被迫停運(yùn)檢修的情況。

(4) 改進(jìn)方法及處理措施的效果顯著，每年節(jié)約運(yùn)行及維護(hù)成本約25萬元；實(shí)現(xiàn)了中水處理系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)周期運(yùn)行，避免了系統(tǒng)檢修期間循環(huán)水直接補(bǔ)用黃河水造成的嚴(yán)重影響能耗指標(biāo)的情況。同時(shí)，也減少了循環(huán)水排污量，節(jié)約了生產(chǎn)用水，降低了污水處理排放環(huán)保成本。

5 結(jié)束語

目前，中水處理工藝無法徹底避免中水處理石灰系統(tǒng)的結(jié)垢、物料板結(jié)、堵塞問題，亟需研究新技術(shù)以延長(zhǎng)石灰系統(tǒng)的使用壽命。該發(fā)電廠后續(xù)準(zhǔn)備采用在石灰乳泵出口位置增加阻垢器、改變介質(zhì)易結(jié)垢特性的方式，延長(zhǎng)結(jié)垢板結(jié)周期，以提高設(shè)備的使用壽命。

2016-12-16。

任海波(1980—)，男，工程師，主要從事電廠化學(xué)運(yùn)行管理工作，email：13703789379@163.com。

李愛麗(1971—)，女，高級(jí)工程師，主要從事電廠化學(xué)技術(shù)管理工作。

白 柯(1977—)，男，助理工程師，主要從事電廠化學(xué)運(yùn)行相關(guān)工作。