【干貨】循環(huán)水處理的問題及解決方案

　　在我國(guó)的火力發(fā)電廠中，由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處理不當(dāng)而引起的發(fā)電機(jī)組凝汽器腐蝕結(jié)垢問題屢見不鮮。凝汽器腐蝕容易引起銅管穿孔、開裂，增加設(shè)備的檢修時(shí)間和次數(shù)，縮短設(shè)備的使用壽命，減少發(fā)電量，增加發(fā)電成本；凝汽器結(jié)垢一方面導(dǎo)致垢下腐蝕，另一方面降低換熱器的熱交換效率（從而影響到生產(chǎn)效率），增加能源消耗。在正常運(yùn)行狀況下，凝汽器的真空度下降為89%-92%。如果所使用的緩蝕阻垢劑的性能不當(dāng)，導(dǎo)致系統(tǒng)一定程度的結(jié)垢，使凝汽器的真空度下降為86%-89%，這將使發(fā)電熱耗增大4.5%-7.5%，發(fā)電煤耗增高8%-14%/kW？H。如果考慮停車清洗、設(shè)備腐蝕和增加維修頻率等所引起的連帶后果，其經(jīng)濟(jì)損失是異常驚人的?？傊鞲g結(jié)垢所造成的直接后果真空度下降、蒸汽出力減小、正常生產(chǎn)處理不當(dāng)而引起的發(fā)電機(jī)組凝汽器周期縮短、設(shè)備壽命降低、運(yùn)行成本提高、生產(chǎn)效率下降，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，采用經(jīng)濟(jì)的有效的手段防止循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢是非常重要的。

　　【火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水的處理方式】

　　我國(guó)許多缺水地區(qū)的火力發(fā)電廠，普遍采用地下水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。一般而言，地下水普遍存在含鹽量高和硬度、堿度高的特點(diǎn)。隨著系統(tǒng)誰的不斷濃縮，硬度離子如（Ca2+，Mg2+，HCO3-等）和侵蝕性離子（如Cl-和SO42-等）的濃度不斷升高，超過一定的容忍度后極易引起設(shè)備管道的腐蝕與結(jié)垢。另外，在這些缺水地區(qū)，為了節(jié)水節(jié)能的需要，循環(huán)水的濃縮倍數(shù)一般控制較高，這就進(jìn)一步加重了系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢的危險(xiǎn)性。對(duì)于有些以地表水作補(bǔ)充水的電廠循環(huán)水系統(tǒng)，雖然硬度離子和侵蝕性離子濃度較低，但如果濃縮倍數(shù)過高，再加上處理方式不合適，同樣也會(huì)引起機(jī)組的腐蝕和結(jié)垢。為了解決循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢問題，國(guó)內(nèi)的火力發(fā)電廠常規(guī)的處理方法有以下幾種。

　　1、利用軟化水降低補(bǔ)水的硬度

　　該方法通過離子交換去除補(bǔ)水中的Ca2+和Mg2+等硬度離子而達(dá)到預(yù)防無機(jī)垢沉積的目的。其初期投資成本高，且需要嚴(yán)格控制軟化器的失效終點(diǎn)，及時(shí)對(duì)交換樹脂進(jìn)行再生，因此日常運(yùn)行費(fèi)用較高。對(duì)于補(bǔ)水量較大的系統(tǒng)，由于需要處理的水量大，交換樹脂的再生必須跟得上制水的要求，這可能難以保證弱酸處理后的水質(zhì)的硬度要求，整個(gè)制水成本也較高，因此目前這種方法較少采用。

　　2、無機(jī)酸+水質(zhì)穩(wěn)定劑的處理

　　該方法是通過向循環(huán)水系統(tǒng)加入無機(jī)酸（一般都是使用硫酸），中和掉水中的部分堿度，降低臨界pH值再配合投加水質(zhì)穩(wěn)定劑而減輕結(jié)垢傾向。其反應(yīng)式如下：

　　H2SO4+2CO32-=2HCO3-+SO42- 誠(chéng)然，加酸不失為一種簡(jiǎn)便有效的防止結(jié)垢的途徑，但是對(duì)于水容量較大的系統(tǒng)，pH值、堿度等指標(biāo)的檢測(cè)常常滯后于加藥時(shí)間，因此加酸量不太容易控制，有時(shí)加酸量可能不夠，超過藥劑阻垢的臨界值而使凝汽器結(jié)垢；有時(shí)又可能出現(xiàn)加酸過量的情況而引起循環(huán)水局部短時(shí)間內(nèi)pH值過低，加重了系統(tǒng)的腐蝕（包括凝汽器黃銅管的腐蝕和循環(huán)水碳鋼管道的腐蝕），硫酸的加入，本身也使循環(huán)水含鹽量增加，會(huì)加重銅管的點(diǎn)蝕。因此，應(yīng)選擇阻垢分散性能優(yōu)良的水質(zhì)穩(wěn)定劑，不加酸或盡量減少加酸量。對(duì)于該種處理方法，一般允許循環(huán)水中SO42-極限質(zhì)量濃度不超過500mg/L，超過該極限值就容易對(duì)冷卻塔的混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生中等程度的腐蝕。因此對(duì)于補(bǔ)充水中硫酸根離子含量較高的循環(huán)水系統(tǒng)不宜采用加酸處理。

　　3、弱酸陽離子樹脂+水質(zhì)穩(wěn)定劑聯(lián)合處理

　　該方法是通過采用弱酸陽離子交換樹脂處理部分生水，降低補(bǔ)充水的部分碳酸鹽硬度和部分堿度，然后配合水質(zhì)穩(wěn)定劑處理以防止系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕。該方法不失為一種控制循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢的較有效的措施，相比較而言，不存在系統(tǒng)pH可能過低而腐蝕銅管及其管道的危險(xiǎn)，不足的是一次性投資大，日常需要嚴(yán)格控制生水和軟化水的比例，樹脂需要再生，管理要求和運(yùn)行成本均較高。