氧极化水处理技术在330mw机组上应用 7页

'氧极化水处理技术在330MW机组上应用摘要：本文介绍了大唐珲春发电厂2x330丽机组循环水系统通过安装极化水处理装置，使循环水系统的水质得到改善，实现了循环水不加药，凝汽器钢管结垢、端差得到明显提升，取得了较好的节能效果。关键词：极化水处理装置凝汽器端差节能1概述大唐珲春发电厂（以下简称我厂）2X300MW机组于2006年9月移交生产。设计凝汽器端差4.33°C，由于加药量不足凝汽器不锈钢管内逐步产生碳酸盐垢和粘泥，碳酸盐垢的厚度高达0.5毫米，每次大、小修时用人工机械方法高压水射流进行清洗，但很难处理干净。造成凝汽器端差逐年升高，严重影响机组的经济运行。2系统简介汽轮机采用北京北重汽轮电机有限责任公司生产的产机组型式为单轴、三缸双排汽凝汽式；凝汽器型号为N-17310-I型，单流程表面式，冷却面积18000m2，设计冷却水量37000t/h，选用304不锈钢管，规格为019mmXO.75mmX12.34m，O19mmXO.5mmX12.34m；以自然通风冷却塔作为冷却设备的扩大单元制为循环供水系统，其流程为：循环水泵房-循环水管-凝汽器-循环水管-冷却塔-钢 筋混凝土自流沟-循环水栗房。每台机组配2台5m3/s,50%容量循环水泵，每台机组分别改造了一台低速泵。根据机组负荷和气温情况，每台机组可运行两台循环水栗或一台循环水泵，也可通过循环水泵出口压力管道上的联络管两台机组运行三台循环水泵或两台循环水泵，以达到经济运行的目的。3运行中存在的问题3.1循环水处理使用连续投加HBY-211型复合阻垢剂和冲击式投加杀菌灭藻剂（氯锭+异噻唑啉酮）的方法进行处理，浓缩倍数控制在3左右。由于加药量不足凝汽器不锈钢管内逐步产生碳酸盐垢和粘泥，碳酸盐垢的厚度高迗0.5mm,每次大、小修时用人工机械方法高压水射流进行清洗，但很难处理干净。3.2因凝汽器结垢严重，造成凝汽器端差逐年升高，严重影响机组的经济运行。4解决办法及特点根据多个方案对比论证，最终决定增装极化水处理装置，实现循环水系统不加药和改善凝汽器钢管结垢、端差提高。极化水处理装置具有如下特点：4.1防垢除垢原理：用水设备内壁的水垢形成主要是由于水中含有硫酸盐和碳酸盐所致。这类盐溶于水中，电离形成Ca2+、Mg2+等阳离子和CO32-、S042-等阴离子，输水管道或用水设备外壳接地，形成阴极，将吸引阳离子趋向器壁。 在受热条件下，聚集在器壁的阴、阳离子化合，形成结晶沉淀附于器壁，形成水垢。经过极化处理后，水中将释放少量活性氧。对于无垢的新系统来说，释放的活性氧将在器壁生成一层氧化膜，防止腐蚀。对于已经结垢的系统，释放的活性氧将破坏垢分子之间的电子结合力，改变其晶子结构，使坚硬的垢变为疏散软垢，加之通过极化处理，水分子的偶极矩增大，它与盐类的正、负离子的水合作用和水合能力随之加大，从而加大了水垢的溶解度，加快了水垢的溶解速度，使积垢逐渐剥离，从而具有了阻垢、溶垢的作用。4.2杀菌、灭藻原理：补充水进入循环水系统，在冷却塔内的喷淋曝气过程中，空气中的氧大量进入，形成水中的溶解氧，水中的溶解氧在极化电场的作用下释放出活性氧自由基，如02-、H202、0H"03等，它们与蛋白质相结合，破坏细胞呼吸不可缺少的还原酶的活性，从而达到杀菌、灭藻的目的。4.3缓蚀原理：在循环水系统中，造成设备腐蚀的主要因素有氧化腐蚀、生物腐蚀、氯根腐蚀和电化学腐蚀。极化水处理器具有显著的杀菌、灭藻作用，由于水中菌藻被杀灭，生物腐蚀得到有效抑制；经过极化处理后，水中将释放少量活性氧。在器壁生成一层氧化膜，有缓解氧化腐蚀的作用。但对氯根腐蚀和电化学腐蚀无明显作用。5节能效果 2011年10月，在两台冷却水塔出水口处安装4台智能型极化水处理器，输出电压设定为18KV。开机前10天停止加药，投入极化水处理器后对水质进行观察。极化水处理器投用后一年多的时间，每周对循环水系统的各阶段的水质进行跟踪监督、监测化验。发现凝汽器出口、冷却水塔淋水的全硬、钙硬和电导率明显高于凝汽器入口水的全硬、钙硬和电导率，说明凝汽器管内已结的垢开始溶解，之后随着极化水处理装置连续不断的运行使凝汽器出入口水质变化值越来越小，达到了溶垢、防垢的目的。5.1分别于2012年1月19日和5月16日对3、4号机凝汽器进行检查，在检查中发现3、4号机凝汽器入口管中均有小量粘泥和一层薄碳酸盐垢，并发现原有的碳酸盐垢已转变为较酥松的软垢，出口处是少量的粘泥和一层薄薄的松软的碳酸盐垢，在使用高压水射流清洗时很容易处理掉。在观察中发现极化处理后的水样中的细菌数量明显少于极化处理前的水样中细菌数量，几乎没有细菌活动。说明极化处理对细菌也有很有效的杀菌作用。并且凉水塔水池水质清洁，未见藻类繁殖，说明极化水处理器能稳定运行，其防垢和杀菌灭藻效果完全可以满足火电厂循环水系统的应用。5.1.1循环水极化处理后凝汽器出入口水全硬差值用△全硬表示；△全硬〉0说明凝汽器内的结垢被溶解，全硬=0说明凝汽器内不发生结垢，△全硬0说明凝汽器内的结垢被 溶解，△钙硬=0说明凝汽器内不发生结垢，△钙硬氧极化装置投运初期，设备主要发挥的是除垢作用，这种作用随着时间的推移，逐渐加强。当凝汽器内部的水垢基本清除干净后，设备开始发挥常态的阻垢作用。5.3通过2009年至今的运行综合统计数据分析，3、4号机组端差降低幅度较大，总体端差呈降低趋势。5.42012年5月在机组检修中对循环水极化处理后凝汽器结垢情况进行了检查，凝汽器入口侧钢管内有少量淤泥，管壁结垢用手指可以轻松擦掉，出口侧钢管内淤泥较入口侧多，管壁结垢用手指可以抠掉。用高压水清洗机较往年容易冲洗，钢管结垢情况有较大好转。5.5经济效益：改造后凝汽器端差平均降低1.2°C，凝汽器真空度提高0.4%，供电煤耗率降低0.8g/KW.h；发电降耗形成的年节能量=5500X额定发电能力X（1-厂用电率）X供电煤耗降低差值=5500X660000X（1-8.2%）X0.8X10-6=2665.8吨标煤标准煤价格为580元/吨，每年节约人民币为：2665.8x580=154.6（万元）循环水处理所用的阻垢剂加药量每月5吨，每年需60吨，每吨价格为1万元人民币，一年节约60万元。6安装在冷却塔循环水出水口处的优点 ①安装在冷却塔循环水出水口处的极化处理装置为最佳施工方案。②此方案无需考虑停机施工，并可随时对设备进行维修和有效地处理。③可随时进行电极安装、更换、维修，对于运行设备无任何干扰。④在有一组电极出现故障时，可进行切换维护、更换。⑤对原设施无结构性变动。7结论氧极化水处理装置具有较好的防垢、除垢和杀菌灭藻效果。2011年10月份投用极化装置对循环水极化处理后循环水水质有所改善，(CaC03)结垢指数(Psi)在6.2〜6.9之间，稳定指数(S)在5.6〜6.68之间比效稳定范围内，凝汽器端差平稳，3、4号机端差平均降低1.2°C，影响机组真空度提高0.4%，降低供电煤耗率0.8克/千瓦时，每年节约标煤和阻垢剂共计约214.6万元，收到了显著的节能减排效果。氧极化水处理装置满足3⑻丽发电机组的安全经济运行的要求。参考文献：[1]大唐珲春发电厂循环水极化水处理装置的应用报告，2012.[2]赵永平.小型火电机组凝汽器端差偏高原因分析及对策[J].价值工程，2010(11).[3]刘国永.汽轮机凝汽器水位高的处理(除氧器的改 造)[J].价值工程，2011(17).'