火力发电厂锅炉循环冷却水处理技术与运行监督

李 雷

（陕西煤业化工集团神木电化发展有限公司，陕西 榆林 719300）

在火力发电厂运行过程中，循环冷却水会受到蒸发、排污等等，水量会不断减少，其中的含盐量会不断在能加，而在这其中最不稳定的就是Ca（HCO3），非常容易受到影响，进而导致形成碳酸盐，这些物质会在金属管中，通过受热、冷却等等处理，最终出现二氧化碳，形成水垢，如果没有及时控制，那么就会导致水质不符合要求，腐蚀相关设备。因此，就应该积极的对其处理，保证不出现水垢，还应该能够定期对其补水，以确保火力发电厂机组的稳定运行。

1 火力发电厂循环冷却水系统

在循环冷却水运行过程中，水是先进入到塔池中，然后再有水泵输送到换热器中，再循环到塔池中，通过这样的方法来循环使用[1]。撇开式循环水系统会在运行过程中与空气接触，这样就会造成一定的耗损。而正常水中会有一定的碳酸盐，那么在冷却和加热过程中，就会增加二氧化碳，这样就使得循环水系统中出现水垢，并且还为微生物的生长提供环境。

2 火力发电厂循环冷却水运行参数

2.1 水温

对于水温而言，在凝汽器中其水温最高不能够超过45℃，在冷却塔中水温不能够超过10℃。比如，在某电厂循环水系统设计中，其循环水量为每小时68950.8m³，其水量为400m³，温度为25℃。所使用到的设备材质为碳钢，在不同温度下根据具体的情况来设计数据，分析不同环境下的排水量和补水量。在水浓缩倍数增多的情况下，那么补水量就会有所减少，并且还会受到温差的影响，温差越小，补水量就越小，排污量也会随之减少，其节水效果较为明显[2]。但是，如果浓缩倍数在4 倍以上，那么补水和排水下降速度就会变缓，这时的节水效果并不明显。因此，这样也就能够看出，如果循环冷却水系统的温差越大，那么水的蒸发量就越大，这样也就非常容易提升浓缩倍率。

根据这一问题，就可以给运行监督提出相关建议：第一，在浓缩倍数达到5 倍的时候，那么已经没有明确的节水效果，会导致系统结垢的风险增加，因此就应该将浓缩倍数控制在5.5 倍以内[3]。在补水过程中，如果其出现波动，那么只要不超过循环水的标准，就进行适当调整，这样就能够取得一定的节水效果。

2.2 水质平衡

因为在循环冷却水系统运行过程中，水会出现蒸发、风吹等等损失。如果出现泄漏是外部因素，所以并不需要考虑。风吹是与塔形有直接联系。如果是开式循环冷却水，那么其循环量可以按照0.2% 来进行计算。蒸发则是和外界环境有直接联系，排污所造成的损失是与处理药剂中有关。在非开式循环冷却水中，浓度倍率是其重要的标准，如果倍率越大，就说明循环利用率越高，在这其中并不需要过多的排污[4]。所以，为了能够更好的达到节水效果，就应该能够明确浓缩倍率和排污率之间所存在的关系。在循环水运行过程中，检测倍率都是依靠在循环水中某一成分来决定，以此来明确浓缩倍率的成分，在这其中需要能够在不影响运行基础上，添加处理剂。通过研究法阿贤，随着倍率的不断增加，那么补水量和排污量都在不断减少，这样就在很大程度上节约水资源。如果倍率大于5 的时候，那么就能够看出补水和排污量并不明显。比如，就火力发电厂的循环冷却水系统倍率有原来的3 倍增加到5 倍，能够减少19% 的补水量，而且每一个月至少能够节约6 万的管理成本。

2.3 传热方面

在循环冷却水运行过程中，沉积物的出现，就导致冷却系统的性能受到影响，那么通过对沉积物的测定，就能够了解铜管的情况，这对于循环冷却水系统稳定运行有效非常重要的帮助。在对开式循环冷却水污垢计算过程中，按照我国相应的计算方法，1mm 的污垢厚度大约会损失8% 的能源。所以，这样就能够看出，污垢和沉积物的增加，就会影响铜管性能，最终影响传热效果[5]。

3 循环水监督处理任务

循环冷却水处理的任务，就是要能够对循环水的具体运行情况进行了解，明确影响循环冷却水运行的原因，采取处理水质的方法来对其有效解决，进而避免循环冷却水在运行中出现问题。运行管理的目的就是在确保能够获得理想处理效果的基础上，能够积极的做好防腐、防藻工作，减少水资源浪费，避免对环境造成污染，进而来确保火力发电厂机组的稳定运行。

3.1 水垢处理技术

在水中容易产生水垢是因为有碳酸钙的存在，对于碳酸钙而言，在分析过程中可以通过饱和、稳定等等方面来进行。但是，如果想要精准分析，那么就需要通过实验，计算凝汽器的热组织，进而来明确水质情况[6]。通过对水质分析，也就利用实验来了解水质在极限碳酸钙情况下的具体情况，这也是控制水垢的重要依据，其结果较为准确。而分析污垢热阻，则是可以将同一类型的凝汽器在同季节中进行对比，了解其运行数据。新凝汽器在运行过程中，温度差不会超过5℃，可以从真空、端差等等角度来明确水垢的情况。当前，所采取的防垢技术目的就是利用各种方法来确保循环冷却水中的碳酸盐硬度不能够超出一定范围，这样就能够避免形成水垢，在具体运行中会通过利用热力和动力相结合的方法来进行处理。其中热力学，就是通过换水、交换弱酸离子等等方法，来将其转化为浓度较高的硫酸盐，通过这样的方法就能够减少水垢的出现。动力学则是要在这其中加入阻垢剂或者是分散剂，或者是利用其它方法来避免碳酸盐接近。在处理过程中，循环冷取水会呈现弱碱性，因此这种方法也可以被称之为是碱性处理，不仅能够起到防腐的作用，而且还能够防止水垢。水稳剂能够有效的提升碳酸盐自身的硬度，进而来充分发挥阻垢作用。当前，最常用的水稳剂有聚磷酸盐。

在企业生产过程中，必须要能够积极的做好循环冷却的日常监督工作，要积极的了解水垢形成的趋势，并且根据水质和补水量来利用复合处理水方法。总体上就是要让水能够始终在一定范围内，其碱度每升要能够大于3mmol，以此来获得到相应的防腐要求，获得理想的经济收益[7]。或者是将循环水的监督控制在每升8mmol，通过这样的方法来达到防垢的目的。科学合理的了解浓缩倍率和节水之间的联系，通过比较成本的方法，来利用提升浓缩倍率的方法达到节水的目的。

3.2 防腐处理

在循环冷却水中的腐蚀因素，可以分为化学、物理等等，其中有硬度、溶解气体等等。在我国相关制度中指出，碳钢设备的腐蚀速度在每天0.075mm，这样就能够说明其腐蚀会受到COD的影响。比如，某火力发电厂会通过补充水碱性、硬度和浓缩倍率的方法，来对其腐蚀问题加以控制。通过配备一定比例的硬度、碱度的水样进行分析，然后明确在阻垢剂达到一定程度后的具体用量。还能够利用加硫酸的方法来将原本的碳硬转化为硫酸盐，进而来降低浓度。但是，循环冷却水中的PH 值一般在7左右，在这其中并没有缓冲性，会对金属产生一定的腐蚀。如果不符合弱碱处理，而且如果加酸又会导致成本增加，这就需要少加酸，来让碱度能够在可维持的范围内，然后让阻垢剂充分的发挥自身的作用。

通过对以上分析，应该将循环水监督控制在每升7mmol，其浓缩倍率为4，并且在补充酸和阻垢剂过程中，了解具体加酸量[8]。根据相应的制度中能够了解到，合理选择管材也是非常重要的。比如，不锈钢自身属于钝化型金属，那么在运行过程中，就应该能够分析循环冷却水的水质，减少金属腐蚀，更好的提高冷却水的流速，以此来达到理想的加热效果。

3.3 防菌藻技术

对于循环冷却水而言，特别是在利用地表水来补充时，在这其中会带入一定的细菌，这些细菌就会在一定程度上影响水质，进而导致传热受到阻碍，产生水垢造成腐蚀。循环冷却水中的微生物情况，就可以利用几个方面来进行分析：第一，余氯。在微生物数量增多的时候，就会导致循环水中的耗氯量有所增加。第二，氨。受到工艺技术影响，或者还是空气中的安全，就会导致在循环水中含有氨。这时就需要能够引起人们的重视，寻找处理氨的方法，并且了解水中是否存在NO2。第二，COD。在水中如果微生物过多，那么就会对导致所需要的COD 量增加。循环水中的微生物有着非常严重的危害，在具体运行中就应该采取过滤、清洗等等方法，确保能够合理处理循环冷却水中的微生物。

4 结语

总而言之，随着当对于节能环保要求越来越严格，那么火力发电厂的循环冷却水处理技术要求也就越来越高。因此，在生产中就应该能够引起注意，采取正确的方法来对水进行处理，并且分析当地水质，更好的保证循环冷却水系统的稳定运行。