PDF《火电厂循环冷却水应用中水的试验研究》

火电厂循环冷却水应用中水的试验研究 李传统

1 , 卫荣章

2 (

1 .

南京师范大学 动力工程学院, 江苏 南京

210042 ;

2 . 上海大屯能源股份有限公司发电厂, 江苏 徐州 221618) [摘要 ] 生活污水处理以后, 仍具有含氨量、 微生物、 悬浮物均较高的特点, 如果直接 用作火电厂循 环冷却水, 将会因 藻类 骤生增加冷凝器水侧热阻, 降低机组运行的热经济性. 对中水作 为火电厂循环冷 却水的合理处理 方法与工艺流 程进行了 研究, 对影响中水作为火电厂循环冷却水的因素进行了分析和优化, 使中水在 2台12MW 的燃煤机组上 进行了工业性试 验研 究, 经过 2年多的连续运行表明, 在每周投胶球 1次的情况下, 冷凝器端差常年保持小于

5 , 在环境温度

38 时, 仍能 使排 汽温度不超过

45 . 运行结果表明, 生活污水经过合理的处理和工艺优化以后, 完全能 够满足火电厂 循环冷却水的要 求, 不 仅降低了火电厂循环冷却水的取水费用, 而且减少了生活污水对环境的污染. [关键词 ] 生活污水, 火电厂, 循环冷却水, 水处理, 优化 [中图分类号 ] TK16 [文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 1672-1292( 2007) 03-0030 -05 Experi m ental Study on Use of Treated Do m estic Sewage as Criculating ColingW ater in Power P lant Li Chuantong

1 , We i Rongzhang

2 (

1 . School of Pow er Engineering, Nanjing Nor ma lU niversity, N anjing 210042, China;

2. Datun Coal&

E lectricity Com pany, Xuzhou 221618, China) Abstract : After routine physical treatm ent , the dom estic se w age still contains a mmon ias, m icrobes and suspended m atters . If used d irectly as the circu lating cooling w ater in po w er p lant , it w ill resu lts in the corrosion of heat ex - change surface in condenser , and the heat resistancew ill increase on w ater side due to algae grow th so as to influence the thermal econo m y of the units. In this paper , stud ied are the reasonable treatm ent m ethod and process of the do - m estic se w age as circulation cooling water , and the influence factors are analyzed and opti m ized. The industrial ex - peri m ent on use of dom estic sewage as circulating cooling w ater is conducted in the t w o

12 MW coa- l fired flu id ized- bed units , and the two year continuous operation indicates that th is technology features environm en tal protection and h igh econo m y . By using the rubber balls cleaning once a w eek, the ends te m perature d ifference of condenser is kept less than

5 , and even at the environm ental temperature of

38 , the temperature of exhaust stea m never exceeds

45 . The experi m ental resu lts show that the dom estic se w age can m eet the de m ands of circu lating cooling water after reasonable treatm ent and process opti m ization , and it not on ly reduces the w ater fees but also con tributes to the i m- prove m en t of Ch ina s environm ental protection . K ey words : do m estic se w age , pow er plant , circulating cooling water , water treatm ent , op ti m ization 收稿日期:

2006 -12-06 . 基金项目: 南京师范大学人才引进科研基金 ( 2002DLYXGQ2B07)资助项目 作者简介: 李传统 ( 1954-), 教授, 主要从事新能源与可再生能源的教学与研究. E-m ai: l lict2003@ hotm ai.l com

0 引言 我国是一个水资源贫乏的国家, 但我国工业水的重复利用率与发达国家相比还有较大的差距. 美国的 水循环利用率已经超过

85 %, 我国目前的工业水循环利用率约为

50 %左右. 美国、 英国、 日本、 俄罗斯等国 家应用城市污水作为发电厂等的冷却水的试验研究已有近 40年的历史, 并且取得了成功的经验. 处理后 的生活污水作为火电厂的循环冷却水, 解决应用过程中出现的技术问题, 对节省水资源和减少对环境的污

30 第 7卷第 3期2007年 9月 南京师范大学学报 (工程技术版 ) J OURNAL OF NAN JI NG NORMAL UN I VERSI TY ( ENG I NEERI NG AND TECHNOLOGY EDI T I ON ) Vo.l

7 No.

3 Sep,

2007 染排放具有实际工程意义和推广价值. 大屯煤电公司矸石热电厂是大屯煤电公司自备热电厂. 现有 2台75 t/h循环流化床锅炉配 2台12 MW 抽汽凝汽式汽轮发电机组, 年发电量约

1 5

10 8 k W h, 汽机抽汽主要用于大屯煤电公司冬季的供 暖, 抽汽量约为

70 t/h. 电厂燃料为大屯煤电公司洗煤的洗次煤和煤矸石, 锅炉补给水处理工艺采用深井 水经反渗透和阴阳离子交换处理工艺. 机组循环冷却水主要采用大屯煤电公司处理过的生活污水, 厂区所 有的污水又全部排入污水厂进行处理, 锅炉排烟采用电除尘器除尘, 灰渣综合利用. 厂区周围地下水源贫 乏, 用地下水作为电厂的循环冷却水对当地水资源的保护不利. 大屯煤电公司污水处理厂每天处理的生活 污水排放量达

6 000 m

3 以上, 如果处理后的生活污水能满足电厂循环冷却水水质的要求, 其数量完全能够 满足该电厂循环冷却水的需求量. 基于对环境保护的考虑, 并经过投资方案的经济性分析比较, 决定将进 行处理后的生活污水作为该电厂的循环冷却水的工业试验, 并对实际运行工况进行跟踪研究, 不断完善生 活污水作为电厂循环冷却水的工艺, 使处理后的生活污水能满足电厂循环冷却水的要求, 使该电厂成为一 座实现环境保护和资源综合利用的燃煤电厂.

1 处理后的生活污水作为循环冷却水的工艺流程 处理后的生活污水作为电厂循环冷却水的工艺流 程如图 1所示. 如图 1所示, 中水通过管道送入冷却塔 ( 1)底部, 同时在冷却塔的底部根据水质分析的结果不定期加入 工业硫酸溶液, 在药液罐 ( 2) 内搅拌器搅拌均匀的药 液, 经过计量泵 ( 3) 与来自冷却塔的水在水井 ( 4)中混 合, 再经循环泵 ( 5)分别送入冷凝器 ( 8), 空冷器 ( 7)和 辅助冷却装置 ( 6), 然后汇合后经回水管道送入冷却塔 进行冷却后再进行循环.

2 处理后的生活污水作为循环冷却水的 可行性 火电厂的循环冷却水, 主要用于以下几个方面: ( 1)汽轮机凝汽器的循环冷却水;

( 2)发电机空气冷却 器和汽轮发电机油系统中的冷油器冷却水;

( 3)辅机轴承的冷却水;

( 4)降尘和冲洗用的工业水. 鉴于电厂循环冷却水的上述用途, 循环水的水质调节不应只对单一用途采取相对孤立的措施, 而是要 考虑到影响运行的所有因素. 循环水冷却水的处理必须满足下列条件: ( 1)保证传热面不结垢;

( 2)避免引 起换热面大面积腐蚀, 特别要注意防止点状腐蚀;

( 3)避免循环系统中微生物聚积、 细菌和藻类生长;

( 4) 循环水处理系统应尽可能简单;

( 5)循环水处理系统运行费用低;

( 6)循环水处理系统可靠, 能防止水质变 化, 经过长期监测能保证符合规范要求. 大屯煤电公司污水厂在对生活污水处理以后, 中水的水质全分析结果如表 1所示. 表1中水水质 Table

1 Param eters of do m estic sewage after treat m ent 项目 m g /L mm ol/L 项目 m g /L mmo l/L K+ + Na+

138 03

6 001 非碳酸盐硬度

0 865 Ca2+

113 52

5 665 碳酸盐硬度

8 373 M g2+

43 44

3 573 甲基橙碱度

8 373 Fe3+

0 10

0 005 酸酞碱度 / A l3+

0 41

0 046 PH 值78NH

4 +

18 00

1 00 游离二氧化碳 C l-

142 72

4 025 硫化物 / SO4 2-

207 81

4 327 耗氧量 (O2 )

16 88 NO3 - / / 可溶性硅

10 00 NO2 - / / 溶解固型物

1010 31 李传统, 等: 火电厂循环冷却水应用中水的试验研究 续表 项目 m g /L mm ol/L 项目 m g /L mmo l/L HCO3 -

510 91

8 373 全固型物

1020 CO3 2- / / 悬浮物

10 F-

1 00

0 0526 灼烧碱量

398 硬度

9 238 灼烧残量

612 表2火电厂循环冷却水参考指........