热力循环水加酸工艺处理实例

第28卷第12期工业水处理Vol 28 No 122008年12月Industrial Water TrealmentDec.,2008热力循环水加酸工艺处理实例闫克明(宣化钢铁集团有限责任公司动力厂,河北宣化075100)[摘要]钢动力厂在热力车间循环水系统中更换循环水稳剂配方,并采用循环水加酸工艺提高了循环水浓缩倍数,在提高循环水的浓缩倍率(由19上升至33)的同时控制加酸后循环水的pH,使系统新鲜水补水量由154.53h降至10503Wh。实现了节水降耗的目的取得了良好的经济效益。关键词]循环水;自动控制pH;阻垢缓蚀剂[中图分类号]TQ085:4[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2008)120091-02宣钢动力厂担负着全公司的水、电、风、蒸汽、充水的水质,需向循环水系统中投加阻垢缓蚀剂以煤气等的供应任务,其中,做为生产系统的一部分防设备腐蚀和结垢。的热力车间循环水系统担负着为风机和发电装置1水质的凝汽器提供冷却水的任务。为了防止风机和发电该厂补充水为地下水,水质见表1。装置的凝汽器的铜管发生腐蚀和结垢,根据系统补从表1可以看出,补充水中硬度、碱度都较高,表也下水水质浊度/(mgL")电导率(ps,cm)碱度/(mgL)总硬度/mgL)Ca/(mngL")Mr"(mg·L)总铁/(mgt")Cr/(mgl)854.008161316.l3158.8015540002666.87注:总碱度、总硬度、Ca2Mg2"以CaCO3计。结垢的可能性很大,而随着循环水浓缩倍数的提高,缓蚀性能大幅度降低,在凝汽器铜管上发现有结垢水质的结垢和腐蚀倾向也会越来越严重。现象影响了系统的安全、稳定、高效运行。为此,我2存在问题及解决方法们提出重新筛选阻垢缓蚀剂并在系统中采用硫酸加2.1存在问题阻垢缓蚀剂联合处理方案。目前水资源日益紧张,作为循坏水系统,节水的22解决方法最有效措施就是提高循环水浓缩倍数,降低系统补2.2.1筛选阻垢缓蚀剂水量。动力厂最初选用的普通阻垢缓蚀剂(CW对CW系列、H系统、GR系列共7个阻垢缓蚀1983)一般只在浓缩倍数18-20的情况下起到较好剂配方进行了阻垢和缓蚀试验试验结果见表2。的阻垢缓蚀性能,当浓缩倍数进一步提高时,其阻垢筛选出适用于现场水质的阻垢缓蚀配方为表2阻垢和缓蚀试验结果CW-1983GR-324GR-326主要成分物、分散剂、锌腆酸盐 PBTCA、酸及其共聚物、酸及其共物、酸、瞬酸盐有色酸、瞬酸盐、行色酸膦酸盐、有色盐、BTABTATTA金属缓蚀剂金属缓蚀剂金属缓蚀剂阻垢率%81867292碳钢腐蚀速率0.24120.15850.22840278501753黄钢腐蚀速率/00026002200147000600004700041注:试验的浓缩倍数为23。CW-1980,此配方以 PBTCA为主剂,其阻垢和缓蚀以提高浓缩倍数性能优于常用的膦酸盐。循环水的加酸处理,一般采用浓硫酸与水中最2.2.2釆用循环水加酸处理工艺流程常见的重碳酸盐的反应,将水中的重碳酸盐转变为原动力厂热力车间循环水系统没有调控p的csd凵中国煤化工大(0℃时为1750手段,正常情况下pH维持在90以上,系统钙硬和mg/LCNMHG的析出从而可以碱度都较高,直接提高浓缩倍数将使系统结垢趋势大大地提高环水的浓缃举。另外反应生成的游加重。其解决方法是通过循环水加酸工艺降低碱度离CO2,也有利于抑制碳酸盐水垢的析出。经验交流工业水处理2008-12,28(12)利用自动控制系统将工业硫酸加入补充水中,环水水质波动,根据一些电厂的运行经验表明,加酸从而有效降低水中的残余碱度。硫酸经酸计量泵在不稳定,主要是由于工业硫酸中有很多沉淀物,这些混合池中与补充水充分混合,然后将其补入吸水井沉淀物易造成加酸管道及阀门的堵塞,因此要避免加或冷却塔水池中。硫酸可加入补充水中,也可加入酸量忽高忽低,需对每次来酸进行必要的检验;加酸循环水中。若加入补充水中,容易保持加酸均匀,避调整要根据天气和机组负荷调整,当天气炎热或机组免加酸过量;若加入循环水中,加酸地点不应距循环负荷高造成循环水蒸发量大时,应及时调大加酸量;水泵太近,以免腐蚀循环水泵。反之,应及时调小加酸量;计量泵发生故障时,应及时根据实际情况,选择硫酸投加到凉水塔水池中,停运,通知检修处理,并使用备用泵;每天白天应记录其工艺流程见图1。酸储罐液位,酸储量低于1/3时,应及时补酸。高位酸储罐依酸酿计量世在线装写→凉水塔水池硫酸加阻垢缓蚀剂联合处理方案从2006年1图1工艺流程月开始实施,在经过近2a的实际运行后,对旁路223自动加酸控制系统系统的黄铜监测挂片与试管进行了观察及取样分加酸自动控制系统是通过在线pH自动控制器析,监测挂片与试管上未结垢和腐蚀对监测挂片与控制加酸泵泵速向凉水塔水池中投加所需浓硫酸试管的腐蚀率黏附速率分析计算,其结果符合国家量实现系统p的自动控制。该系统由pH计pH标准见表3自动控制器、贮酸罐和计量泵等组成(见图2)表3监测挂片与试管分析结果H探头pH控制器监测挂片监测试管腐蚀率/(mma)000350.00280.005贮酸罐黏附速率/mm利用风机系统检修的机会对循环水系统的凝汽器铜管进行检查,未发现结垢和腐蚀现象。回3经济效益图2自动加酸控制系统采用加酸处理后,目前循环水浓缩倍率由19倍提高到33倍,循环水补充水用量(工业用水量)由在实际使用时,根据控制指标中的总碱度以及154.53加h降至10503Ⅶh,循环水排污量由7523加hpH的范围来调节现场的硫酸投加量,控制pH范围降至2573th,月节水量为495×24×0=35640t,月在83-88。当循环水的全碱度≥7mmoL或pH接节水费用为35640t4元=142560元。当浓缩倍近87时,启动加酸设备开始给循环水加酸;当循率到达33倍时,日加酸量为20250kg,由于加环水的pH低于83时,关闭加酸设备以防循环水酸,月增加费用为250kg×30×1元kg7500元。系统发生酸性腐蚀4结论虽然加硫酸可以有效提高循环水的浓缩倍经过近2a的运行实践证明,宣钢动力厂热力率,但如果操作不慎或投加量过大则可能会引起循环水系统采用新型CW-1980系列阻垢缓蚀剂及CaSO4等水垢的形成,还可能造成SO;对冷却塔等加酸处理方案,当循环水浓缩倍率由19提高至33混凝土构筑物的侵蚀。当浓缩倍率为3倍时,循环时,循环水系统结垢趋势得到有效控制,监测挂片与水SO2约为40mg/L,参考《工业与民用建筑工程试管的腐蚀率黏附速率均达到国家标准。地质勘察规范》们21-197)修正建议稿,当SO2<同时由于循环水浓缩倍率提高,仅节水一项循500mg/L时对冷却塔混凝土无侵蚀。当水中SO2环水系统月用水减少35640t,每月节约水费142浓度较高时,有可能出现CaSO沉淀。根据西安热工万元,每年节约水费1704万元除去加酸系统投资所试验结果只要硫酸钙指数(以mg/计)小于2×及酸耗,年节水效益为130余万元。10,一般不会析出硫酸钙垢。加酸时要注意,不宜在一天内多次进行启停操〖作者中国煤化工于唐山工程技术学院工业作,只宜调大或调小加酸量;在加酸设备启动后,尽量YHCNMH:0313-8674643,Emil维持均匀、稳定、连续加酸,减少因加酸调整带来的循收稿日期]200809-28(修改稿)