火力发电厂循环冷却水处理技术

乐勇1,李杨毅2,李国涛3

1, 2四川德阳和新环保发电有限责任公司 四川省德阳市618000

3四川中电福溪电力开发有限公司 四川省宜宾市645152

摘要：火力发电厂运行过程中循环冷却水处理技术的应用尤为重要，因此，火力发电厂必须加强对循环冷却水处理技术应用的重视力度。详细了解设备运行的各项参数和水质情况，采用合适的循环冷却水处理技术，将在水质的防腐和防垢处理中起到明显效果。循环冷却水处理技术的种类很多，包括物理处理技术和化学处理技术，这就要求技术人员综合实际情况，合理选择使用循环冷却水处理技术，提高循环冷却水处理的效率和质量，保证机组运行更加稳定。

关键词：运行参数；防垢；防腐；技术监督

1火力发电厂循环冷却水系统概述

火力发电厂生产时，原水经过一系列的净化处理工艺后，补入冷却塔底部水池，再由循环水泵送入凝汽器，进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后，最后回到冷却塔底部水池，进而进入下一阶段的循环再利用，这就是人们常说的循环冷却水系统。由于天然水中含有大量的溶解盐类物质，水在循环的过程中不断加热蒸发浓缩，造成某些水中的盐类物质浓度降低，经过长时间的积累会在循环冷却水系统内形成水垢。水在循环过程中溶解氧含量、温度、光照等都常处在一个适宜微生物生长的条件，会造成微生物快速生长，进而造成循环水发黑发臭，同时产生大量生物黏泥，形成软垢附着在换热表面，不利于水循环的热交换顺利进行。因此火力发电厂往往需要对循环水进行适当的技术处理，来提高循环水系统运行的安全经济性。

2火力发电厂循环冷却水处理技术

火力发电厂循环冷却水处理技术应用过程中，技术管理人员必须加强对水循环系统各种运行参数的动态监控和诊断分析，并且根据循环水系统的水质监督情况进行操作调整，及时解决水循环过程中出现的各种问题。同时，运行操作人员需严格执行循环水水质监督和调整的各项措施，做好循环冷却水的防垢和防腐调整，减少对环境的影响，综合运行节水减排技术，全面提高对生态环境的保护力度。

2.1防垢处理

(1）阻垢处理。水的阻垢处理技术是一种常用的循环冷却水处理技术，目前已普遍应用，技术较为成熟。其原理通常是往循环水中投加一定量的化学药剂，通过化学物质同水中成垢离子发生螯合，提高水中成垢离子的成分，或者对水垢微晶产生分散或者晶格畸变作用抑制水垢的生长从而达到阻垢的目的。采用循环水阻垢处理，水质分析人员应严格按照水质控制标准要求，对水质进行准确分析并计算出水质结垢趋势，水处理人员应根据化验结果，采取调整加药计量、换水、排污等措施在尽短的时间内将水质恢复稳定，避免结垢腐蚀更为严重。

(2）酸+阻垢剂联合处理。该方法是通过向循环水系统加入无机酸（一般都使用硫酸），中和掉水中的部分碱度，降低临界pH值再配合投加水质稳定剂而减轻结垢倾向。使用这种联合处理方案时，由于系统水容量大，常规的PH、碱度等指标常常滞后于加药时间，运行监督人员应加强对水的PH、碱度的数据跟踪分析，总结经验优化加酸调整方式，同时也要增加对循环水中SO42-的监测，防止SO42-极限质量浓度超过500mg/L，造成对冷却塔混凝土结垢产生腐蚀。

(3）循环水补充水弱酸树脂+阻垢剂联合处理。循环水补充水弱酸树脂处理工艺因循环水水量大，其运行工艺的微小调整，都将直接影响整个循环水处理系统的经济运行。同时还应对处理后循环水的浓缩倍率进行重新核定做好节水工作。

(4）循环水旁流弱酸阳离子树脂+阻垢剂联合处理。该技术使用时因循环水处理需加入各种阻垢剂、杀菌剂等水处理药剂，这些药剂都是大分子有机物或者强氧化性的物质，需充分考虑这些药剂对树脂长时间运行的影响，需要定期监测树脂交换容量的变化。

(5）原水控制。原水的pH值以及硬度、碱度等是水质不稳定的重要原因，在对水质测定时，技术人员需要全面分析产生水垢的原因，结合火力发电厂的水质检测标准，开展相应的原水处理调整试验。

2.2防腐处理

导致循环水系统腐蚀的原因有很多，其中包括化学因素、物理因素以及微生物因素等，这些因素和循环水的pH值和的总碱度、硬度以及水的流速、水温等密切相关。循环水系统发生结垢后在金属表面的浮垢，垢下部的水会受热而逐渐浓缩在金属表面形成垢下腐蚀。微生物的腐蚀一般有真菌、细菌等这类微生物，当一些水垢、电化学的腐蚀等物质和微生物的腐蚀混合在一起的时候，就会对整体的腐蚀速度进行加速影响。可以在循环水系统中投入非氧化性杀菌剂以及氧化性杀菌剂来进行对微生物的调节与控制含量的作用，但这样做的劣势就在于，这些投放的杀菌剂会造成水中的氯离子含量进行增加，反而引起了点蚀的出现。因此，在进行对杀菌剂投放的过程中，还要对水中所含有的氯离子进行严格的细致监控，杜绝氯离子过高产生点蚀的情况发生，一旦氯离子达到了点蚀的浓度标准，一定要及时尽快的将污水排放出去，对系统补充新水。

2.3杀菌处理

循环水系统运行杀菌处理工作对系统安全经济运行很重要，通常情况下循环水系统中微生物的生长繁殖速度比较快，并且微生物繁殖和生长的过程中会产生大量的有机附着物，如果不加以处理，会造成循环水系统，因此技术人员必须做好循环水系统的杀菌处理工作。

(1）杀菌剂种类。随着科学技术的不断发展，可以使用的杀菌剂的种类比较多，大致可以分为氧化型和非氧化型。其中氧化性杀菌剂中含有氯元素，氯具有强氧化性，可以起到杀菌的目的。使用氧化性杀菌剂其杀菌效果良好，并且杀菌的成本比较低。但是，氧化性杀菌剂的维持时间比较短，不能实现持久性杀菌的目的，这就要求在进行杀菌处理工作时应该配合使用不同种类的氧化性杀菌剂。二氧化氯也是一种常用的杀菌剂，二氧化氯的使用可以破坏微生物的细胞壁结构，导致细菌直接被杀死。二氧化氯的杀菌效果比较强，可以实现快速杀菌的目的。但是二氧化氯的运输难度比较大，这种杀菌剂的使用成本高。常用的非氧化型杀菌剂中含有其他杀菌剂。技术人员可以根据实际情况将其投加到于冷却水中，从而提高冷却水的抗菌能力。季铵盐是一种有机盐，在实际使用的过程中能够表现出良好的杀菌效果。但是，这种杀菌剂容易与水中的阴离子发生反应，因此，季铵盐需要与其他杀菌剂配合使用。

(2）常用杀菌系统。第一、加液氯的系统，该系统是由液氯钢瓶、气液汇流组件等多个部分构成的，使用时液氯可以从钢瓶汇流入蒸发器中，然后在经过滤器的过滤，最后加入冷却水中。第二、臭氧杀菌系统，臭氧制备系统(包括空压机、制氧机、冷干机、臭氧发生器和冷冻机)生产臭氧臭氧在间冷开式循环水系统中的投加，可使水中有机物、微生物发生分解、断裂，生物膜破坏、生物黏泥大大减少，进而使碳酸钙等无机析出物无法附着。第三、次氯酸钠投加系统。该系统是随着人们研究力度的加深逐步投入使用的新型净水系统，该系统运行时，技术人员需要将次氯酸钠液体通过计量泵加入到循环水中，以手动的方式对装置进行调节。

2.4节水处理

近年来，我国大力提倡可持续发展的观念，火力发电厂运行的过程中应该加大对节水处理技术的使用。结合生产的实际情况全面应用节水处理技术，提高节水效果。同时，火电厂循环水系统运行时技术人员应该加大水质测试的力度，掌握水质变化的情况，科学合理提高循环水浓缩倍率，实现节能减排。

总结

总而言之，火力发电厂水循环系统是重要的组成部分，水循环系统一旦出现大量的水垢，其稳定运行就会受到严重的影响。基于此，应该加大对水循环设备管理的力度，及时采取防腐、防垢、灭菌技术，保证循环冷却水系统稳定运行，提高设备可靠性。同时，强化节水减排技术的使用，分析影响循环冷却水系统运行的因素，并且制定合理循环冷却水优化运行措施，提高循环冷却水系统的运行效率和质量，保证火力发电厂的生产不受影响。

参考文献

[1]吴文英,陈凤生,叶志荣等.火力发电厂循环冷却水处理技术与运行监督[J].能源研究与管理,2020,(3).

[2]王绪文.火力发电厂循环冷却水不同处理方式下结垢控制探讨[J].净水技术,2017,(8).