2011年8月19日下午-电厂化学水处理 19页

培训课程：安全：符合中国电力投资集团公司《电力生产安全工作规程》，包括：热力机械部分和发电厂电气部分。1、热力机械部分第一章第四条：新参加工作的人员（含实习人员）或调动到新工作岗位的人员，在开始工作前必须学习本规程的有关部分，并经考试合格。2、从事临时性工作的外来人员（含临时用工、实习人员），以及管理人员参加生产现场工作，在开始工作前必须向其介绍现场的危险点、安全措施和注意事项。如：佩戴好安全帽，注意现场的井、坑、孔、洞或沟道，上下楼梯拉好扶手、防止滑倒，跟随带队师傅，不要擅自离开队伍，或擅自观察设备等。专业介绍：火力发电厂发电的过程就是一个能量转换的过程：水进入锅炉，吸收燃料燃烧放出的热，转变为蒸汽（化学能→热能），通过汽轮机（热能→机械能），汽轮机带动发电机（机械能→电能）。而水是电厂整个热力系统的工作介质，也是某些热力设备的冷却介质。19\n根据水在火力发电厂水汽循环系统中说经历的过程不同，可分为原水（又称生水）、锅炉补给水、给水、锅炉水、凝结水、疏水、返回水、排污水、冷却水（又称循环水）以及汽质的饱和蒸汽和过热蒸汽等。水处理工作的主要内容：1、原水的净化处理；2、对给水的除氧、加药处理；3、对汽包锅炉进行锅炉水的加药处理和排污（锅内水处理）；4、凝结水的净化处理；5、对生产返回水的净化处理；6、对冷却水的防垢、防腐和防止有机附着物的处理；7、对热力系统各部分的汽水质量进行监督；8此外，热力设备的化学清洗以及机炉停运期间的保养工作等。下面介绍原水的净化处理：天然水中含有许多杂质，若不经过净化处理或处理不当，水进入热力系统中就会产生结垢、腐蚀、积盐等现象（如水壶结垢现象），威胁发电机组的安全经济运行。所以说，在热力发电厂中，水处理工作对保证发电厂的安全、经济运行具有十分重要的意义。19\n水中杂质的分类：粒径10-710-610-510-410-310-210-1110(mm)分类溶解物质胶体悬浮物特征透明光照下混浊浑浊肉眼可见常用处理方法离子交换反渗透超滤精密过滤自然沉降、过滤混凝、澄清、过滤汽水品质不良引起的危害：1、热力设备的结垢：如果进入锅炉或其它热交换器的水质不良，经过一段时间运行后，在水接触的受热面上，会生成一些固体附着物（即水垢），在锅炉运行过程中，这些固体附着物使结垢部位的金属温度过高，引起金属强度下降，就会发生管道局部变形，甚至引起爆管等严重事故。而且由于金属传热率下降，还会导致热力系统经济性下降。2、热力设备的腐蚀：若水质不良，热力设备的金属会引起腐蚀。腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限，造成经济损失，同时还由于金属腐蚀产物转入水中，使给水中杂质增多，从而又加剧在高热负荷受热面上的结垢过程，而结成的垢转而又会促进锅炉炉管的腐蚀，造成恶性循环。3、19\n过热器和汽轮机的积盐：水质不良会使锅炉不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂质就会沉积在蒸汽通流的各个部位，如过热器和汽轮机的积盐。过热器管内的积盐会引起金属管壁过热甚至爆管；汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率，特别是高温高压的大容量汽轮机，它的高压部分蒸汽通流的截面积很小，所以少量的积盐也会大大增加蒸汽通流的阻力，使汽轮机的处理下降。当汽轮机积盐严重时，还会使推理轴承负荷增大，隔板弯曲，造成事故停机。接下来我们就具体介绍一下我厂的水处理工艺流程：锅炉补给水处理主要包括三个系统：1、净水处理系统；2、反渗透系统、3、除盐系统一、首先介绍净水处理系统：净水处理是对循环水管引出的长江水进行杀菌、混凝澄清、过滤处理，以除去水中悬浮物和胶体等杂质，提供全厂合格的工业用水、化学用水。1、水的氯化处理（杀菌）：天然水中不同程度的含有有机物质，如油脂、含氮化合物、有机胺、细菌、微生物、有机酸等成分。这些物质在水中以悬浮物、胶体、溶解物等三种形态存在。水的氯化处理就是向水中投加氯或是它的化合物，以杀死水中的微生物的处理过程。药剂主要有：氯、次氯酸钙（漂白粉）、次氯酸钠等。水中过剩氯会对后续水处理设备中的反渗透膜和离子交换树脂等产生氧化作用，在进入这些设备前应予以除去。除去的方法有：活性炭吸附过滤和添加亚硫酸钠等还原剂的方法。19\n2、水的混凝处理：水的混凝处理就是在水中加入混凝剂，经过混合、凝聚、絮凝，促使细小颗粒聚集成大颗粒的絮凝物，然后从水中分离出来的方法。我们现在采用的混凝剂有：聚合氯化铝、复合型CF氯化铝，它们的成分都是一定浓度的Al2O3。原理：Al2O3水解产生Al(OH)3，产生吸附和电性中和作用（胶体之间排斥力下降，颗粒之间发生碰撞而凝聚）、吸附架桥作用（在胶体之间架桥，发生凝聚作用）、网捕作用（形成网状絮凝物，吸附粘结，共同沉淀）。影响混凝的因素：1、水温、2水的PH值、3、加药量、4、混凝剂与水的混合速度、5、原水水质、6、接触介质等。利用混凝原理使水中悬浮物和胶体颗粒与水分离的过程称为澄清。我们的澄清设备是机械搅拌加速澄清池，设备规范如下：项目单位机械搅拌加速澄清池数量台4出力t/h600直径m16.9池深m6.35总容积m3945排泥斗m39.5×2集水槽--辐射槽、内环槽上升流速mm/s119\n3、水的过滤处理：原水经过澄清之后，水中大部分悬浮物和胶体被除去，但仍残留有少量细小的悬浮物颗粒，为满足后续设备的对净水水质的要求，需要较彻底地去除水中的悬浮物。否则，在进行反渗透或离子交换处理时，会造成反渗透的污堵或离子交换树脂的污染，影响设备正常运行。过滤就是将含有少量悬浮物的水通过装有粒状滤料的设备，水中悬浮物被截留下来，出水变得更加澄清。我们的过滤设备是空气擦洗重力滤池，设备规范如下：项目单位滤池备注出力t/h300池体直径mm7000/8000工作压力--重力式工作流速m/h<8水反洗强度L/m2.s12空气擦洗强度m3/min41.2滤料粒度mm0.5~1、2滤料数量m37.5、8.1澄清池、滤池水质控制指标：设备项目单位控制指标期望值澄清池出水浊度mg/l<10<5二反沉降比%10~20矾耗mg/l20~50余氯mg/l0.1~0.2滤池出水浊度mg/l<5<2余氯mg/l0.1~0.2澄清池投运简介：19\n1、开启进水阀，控制进水流量为额定出力的25~50%，2、投运加药泵，加药量为正常运行加药量的1.5倍，3、启动澄清池刮泥机，当搅拌机叶轮浸入水中时，启动搅拌机，缓慢调节搅拌机转速在650上下，4、当澄清池出水浊度<5mg/l时，开出出水阀，关闭出水旁路阀。澄清池出水异常及处理P42二、反渗透系统：原水取自长江入海口，每逢枯水期（每年11月到翌年5月），水源会受到海水倒灌的严重影响。那么反渗透系统就是在海水倒灌期间，它能去除原水中的大部分盐分，使化学除盐得以顺利进行，维持正常供水。反渗透装置作为补给水处理的预脱盐部分。其中包括：加热器、精滤器、碳滤器、保滤器（孔径：3um）、高压泵、膜组件等。1、反渗透的原理①正常渗透介绍②在盐水侧施加一个高于渗透压的压力时（通常为渗透压的2倍以上），盐溶液总的水分子便透过半透膜向淡水侧移动，使水从盐水总分离出来，这种与正常渗透相反的现象称为反渗透。③反渗透膜的孔径为0.2nm=10-9m2、设备规范：设备名称单位19\n加热器数量台3型式表面式精精密过滤器数量台6滤料石英砂出力t/h72运行周期h23.5反洗方式水－空气擦洗活性炭过滤器数量台5滤料活性炭出力t/h90运行周期h96反洗方式水反洗保安过滤器数量台3允许压差kg/cm2<2高压泵数量台3流量m3/h140膜组件数量系列3脱盐率％983、反渗透装置的运行反渗透膜组件进水水质指标：项目单位控制指标最佳控制范围19\n水温℃<3020~25（加热器投运时）PH3～115.5～6.5SDI(淤塞指数)<4.0浊度ppm<0.5余氯ppm≈0淤塞指数：当恒压（30psi）被测水样通过已知微孔孔径（0.45u）的滤膜时，滤膜过水量与水中微粒杂质含量呈负比例关系。即水中微粒越大，微粒越多，滤膜淤堵越厉害，过水量越小。计算公式：SDI＝（1–t0/t15）*100/153、膜组件异常及处理P44三、除盐系统：除盐系统就是原水在经过上述两个系统处理之后，通过离子交换来进一步去除水中可溶性物质（离子态杂质），为机组提供合格的除盐水。1、离子交换的过程……（它是一个可逆过程，通过再生实现）2、设备规范：设备直径（mm）高度(mm)出力(t/h)数量备注阳床250058581003001×7/001×7阴床250074631003201SF/D301FC混床180060131003D001TR/D201TR真空脱气器18009900100319\n1、运行过程、再生过程、除碳器（亨利定律）2、我厂的除盐系统运行指标：设备项目单位控制指标期望值阳床Na+ug/l<=100酸度mmol/l--硬度mmol/l0真空脱气器二氧化碳mg/l<=5溶解氧mg/l<=0.3阴床导电度us/cm<=5<=2.5二氧化硅ug/l<=100<=50混床导电度us/cm<=0.2<=0.15二氧化硅ug/l<=20<=15除盐水箱导电度us/cm<=0.2<=0.1二氧化硅ug/l<=20<=153、树脂的处理：新树脂的处理：离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参与聚合反应的单体。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水水质。除了这些有机物外，树脂中还往往含有铁、铅、铜等无机杂质。因此，在对水质要求较高的时候，新树脂在使用前必须进行处理，以除去树脂中的可溶性杂质。19\n若新的离子树脂在运输过程中脱了水，则不能将其直接放入水中，以防止树脂因急剧膨胀而破裂，应先把树脂浸入10％食盐水中1～2小时，再用清水冲洗到符合要求。这样做是使树脂缓慢膨胀到体积最大。①稀盐酸处理：用约等于2倍树脂体积的5％HCl溶液浸泡树脂2～4小时（或作小流量清洗），放掉酸液后，冲洗至树脂排水接近中性为止。酸处理主要是为了除去树脂中的无机杂质，如铁的氧化物。②稀氢氧化钠处理：用约等于2倍树脂体积的2%NaOH溶液浸泡树脂2～4小时（或作小流量清洗），放掉碱液后，冲洗至树脂排水接近中性为止。碱处理主要是为了除去树脂中的有机杂质。四、凝结水处理：P191（属于离子交换除盐，当然树脂也能除去一部分悬浮物）凝结水由蒸汽凝结而成，水质应该是极纯的，但是实际上这些凝结水往往由于以下原因而遭受一定程度的污染：1、在凝汽器不严密处，有冷却水漏入凝结水中；2、因凝结水系统及疏水系统的设备和管路中的金属腐蚀产物污染凝结水。我厂的凝结水处理采用高速混床，属于中压系统。高速混床处理适用于处理大流量、低含盐量的水质，它不仅具备离子交换除盐的作用，还具备过滤的作用。有运行流速高、设备出力大、出水水质好、设备占地面积小、便于程序控制等优点。主要功能：19\n1、连续除去热力系统内的腐蚀产物、悬浮物和溶解的胶体硅，防止汽轮机通流部分积盐；2、可缩短机组启动时间，降低锅炉排污量，节省能耗和经济成本；3、凝汽器泄漏时，保障机组安全连续运行，可除去漏入的盐分及悬浮物质，有时间采取查漏、堵漏措施。严重泄漏时，可保证机组按预定程序停机；4、除去漏入凝汽器的CO2；5、除去因补给水出力装置运行部正常时，带入的悬浮物和溶解盐类等杂质。凝结水高速混床对树脂的要求：1、必须采用强酸强碱型树脂；2、必须采用机械强度高、均匀的大颗粒树脂；1、应增加阳树脂的用量，阳阴树脂比为1：2→1：1，甚至是2：1。凝结水出力后水质指标：项目单位控制指标备注正常期望DD（K＋H）us/cm<=0.15<=0.1Na+ppb<=5<=2SiO2ppb<=15<=7.5精处理投入Feppb<=5＜＝3精处理投入Cuppb<=3＜＝1精处理投入19\n运行异常情况简介：1、运行周期短：树脂污染、树脂损失、再生不彻底等；2、树脂损失：底排泄漏、反洗流速过高、空气擦洗带出、树脂破碎损失等；五、循环水处理：在循环水泵吸水井加次氯酸钠，以达到杀菌灭藻（循环水中最常见并有危害作用的微生物，大致有藻类、细菌和真菌）的目的，防止凝汽器管壁吸附微生物影响传热效果，引起凝汽器真空度下降，增加煤耗。加次氯酸钠采用间隙方式，每天加药1～2小时，教要后循环水余氯含量在0.3～0.5mg/l。1#、2#机循环水加次氯酸钠，水中残余氯浓度为0.6ppm，加药时间为：加40min/每48小时；3#、4#机加A型杀菌杀生剂：每周加药三次，每次连续加药时间为40分钟，加药浓度为4毫克/升。六、废水处理：1、化学水处理设备再生排水（酸碱污染物）；化学再生废水→废水A槽→废水排水泵→调整槽(加酸、碱)→混合槽→中和槽（加酸、碱）→清水槽→回水排放泵→废水B2槽→输送泵→冲渣系统2、锅炉排污水；机组排水槽→废水B3槽→输送泵→集水池→提升泵→化循管3、预处理系统排污水（固体污染物）；19\n水处理药品使用一览表:药品名称外观主要成分浓度贮槽、药箱内配置浓度用途氢氧化钠无色、淡黄色液体32.5％NaOH32.5％NaOH树脂再生精制盐酸无色液体31％HCl31％HCl树脂再生、RO系统PH调整聚合氯化铝淡黄色液体8～9％Al2O38～9％Al2O3混凝剂复合型CF氯化铝黄褐色液体>=11%Al2O3>=5.5%Al2O3混凝剂次氯酸钠无色液体10%NaClO10%NaClO杀菌灭藻剂亚硫酸氢钠白色粒粉状>=63.5％SO24～8％固体含量消除RO系统水中余氯19\n水汽质量控制指标：凝结水：项目单位控制指标备注正常期望溶解氧ug/l≤30≤15导电度(K+H)us/cm≤0.3≤0.1525℃钠ug/l≤10≤5PH9~10硬度umol/l0二氧化硅ug/l保证炉水SiO2含量合格≤15处理后凝结水：项目单位控制指标备注正常期望导电度(K+H)us/cm≤0.15≤0.1025℃钠ug/l≤5≤2二氧化硅ug/l≤15≤10精处理投入铁ug/l≤5≤3精处理投入铜ug/l≤3≤1精处理投入硬度umol/l019\n给水（AVT（O）处理）：项目单位控制指标备注正常期望硬度umol/l0二氧化硅ug/l≤20≤10溶解氧ug/l≤10≤7导电度(K+H)us/cm≤0.15≤0.10PH9.2～9.69.25～9.5525℃无铜系统铁ug/l≤10≤5铜ug/l≤3≤2油mg/l≤0.3TOCug/l≤200给水（AVT（R）处理）：项目单位控制指标备注正常期望硬度umol/l0二氧化硅ug/l≤20≤10溶解氧ug/l≤17≤3.5导电度(K+H)us/cm≤0.15≤0.10PH9.2～9.69.25～9.5525℃无铜系统联氨ug/l≤30铁ug/l≤15≤1019\n铜ug/l≤3≤2油mg/l≤0TOCug/l≤200炉水（低磷酸盐处理）：项目单位控制指标备注正常期望二氧化硅ug/l≤200≤50PH9.0～9.79.3～9.6磷酸根mg/l≤10.1～0.8导电度us/cm≤20≤1025℃Cl-mg/l≤0.5氢导电度us/cm≤9≤8炉水（氢氧化钠处理）：项目单位控制指标备注正常期望二氧化硅ug/l≤200≤50PH9.2～9.59.25～945导电度us/cm≤10≤925℃Na+mg/l≤1.0Cl-mg/l≤0.2≤0.15氢导电度us/cm≤3≤2.8此为试验值19\n蒸汽：项目单位控制指标备注正常期望导电度(K+H)us/cm≤0.15≤0.1025℃钠ug/l≤5≤2氯ug/l≤5二氧化硅ug/l≤20≤1025℃铁ug/l≤10≤5铜ug/l≤3≤2定冷水：项目单位控制指标备注正常期望导电度us/cm≤225℃PH7～98～9（投运碱性小混床）25℃铜ug/l≤40硬度mmol/l≤2闭冷水：项目单位控制指标期望备注导电度us/cm≤20≤125℃PH8～9.2）25℃铜ug/l≤10019\n19