循环水回用于锅炉补给水系统的可行性研究

Vol.28,No.2中国资源综合利用2010年2月China Resources Comprehensive Utilization。工作研兖循环水回用于锅炉补给水系统的可行性研究王平,何彩燕,刘朝辉(河北省电力研究院，石家庄050021)摘要:介绍了莱电厂的水资源现状。通过现场试验,从技术、经济、可操作性等方面进行了分析论证。试验结果表明:循环水回用于锅炉补给水是完全可行的。关键词:火电厂;循环水;回收利用;锅炉补给水中團分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008- -9500(2010)02- 0055-03Research on The Feasibility of Recycled Circulating Water atBoiler Feed Water SystemWang Ping, He Caiyan, Liu Chaohui(Hebei Elecric Power Reseach Instiute , Shijiazhuang 050021, China)Abstract:The present condition of water resources in a power plant is introduced. Through the experimentson-the- spot to venify their technologies,economic efficiency and operability. The results show that it is feasibleto reuse circulating water as make- up water of Boiler Feed Water.Keywords:power plant; circulating water,reuse; boiler feed water水是最宝贵的自然资源，是人类生存所必需艺,我们针对该厂循环水水质先后进行了试验室小的。水资源的保护、利用和研究已成为当今社会所型试验和预处理系统的动态试验研究。研究结果表面临的最主要课题之一。某电厂一期工程装机容量明:通过加入软化剂等药剂进行混凝、澄清和过滤2x600 MW,两台机组的冷却方式均为敞开式循环处理后其水质的SDI难以达到4.0以下,若不进行冷却系统。循环冷却水的补充水源为西大样水库工艺改进,在现有设备基础上采用循环水排污水作水,循环水处理采用加酸(H2SO,)-加水质稳定剂的为锅炉补给水的水源具有较大的风险性,将对后续联合处理方式,运行浓缩倍率控制在3.0~4.0。锅炉脱盐设备造成--定的影响。因此,经分析调研,我们补给水处理系统采用机械澄清凝聚过滤、反渗透、进行了改变加药品种、剂量及增加超滤装置等预处- -级除盐+混床的处理工艺。一期工程设计循环水理方案的研究。排放水为化学补给水水源,当循环水系统排放水经1试验预处理后水质不能满足后续处理反渗透系统进水要求时,或因其它原因无法使用循环水系统排放水1.1 动态混凝处理工艺的选择时,使用水库蓄水作为备用水源。1.1.1 聚铁工艺由于国内在火力发电厂循环水排污水综合利聚铁处理工艺控制参数见表1。由试验结果可用方面还处于探索和研究阶段,部分已投运的以循知:在最佳的聚铁控制工艺条件下,循环水排污水环水作为锅炉补给水水源的电厂其反渗透系统运经上述处理工艺的过滤后,其出水浊度.pH、COD、行都存在很多问题。因此,为了安全起见,该厂锅炉残余氯和全铁均能满足反渗透进水指标，但出水补给水系统- .直采用水库水作为生产水源。目前,SDI一直徘徊在5.0左右,不能满足反渗透进水对为了满足二期工程的建设需要,二期工程化学补给SDI的要求。水水源必须使用一期工程机组的循环水排污水。1.1.2聚铝混凝工艺根据工程建设要求，为了确定更好的处理工中国煤化工空制参数见表2。MHCNMHG收稿日期:2009-12-17作者简介:王平(1974-),男 ,陕西凤翔人,工程师,从事水处理研究及火电机组的调整试验等工作。-55-。工作研究中国资源综合利用第2期表1聚铁处理工艺参数也很- -般,因此不推荐使用该工艺。项目混凝剂种类助凝剂种类pH值.加碱量表4优化后的处理工艺参数工艺序号剂址 50mge/L剂量1.5 mg/L(mmol/L)项工艺简述.控制条件及加药聚铁PAM11.0~11.5 10工艺序号.种类、添加量(mg/L)10.5~10.8 7I 循环水一+SP→UF→+RO不加药试验表明:聚合氯化铝远不及聚铁,即使在加药量I循环水- +石灰混凝- +聚铁30;PAM1.5;TF-→+SF-→UF→RO石灰:300到100mg/L时，循环水排污水处理后，其出水浊度.COD等仍达不到理想指标。且其出水SDI一直循环水→骤铝混凝-→聚铝100;PAM2.0TF- +SF-→UF-→RO大于6.0,甚至出现测不出的现象。循环水→聚铝直流混凝- +聚铝15;PAM1.0表2聚铝混凝工艺参数TF- →SF→UF-→RO项目混凝剂种类 助凝 剂种类加酸量循环水→加NaOH 混凝-→聚 铁50;PAM1.5;工艺序号剂量100 mg/L剂量2.0 mg/LpH值(mmo/L)TF- +SF-→UP→+ROpH>10.5聚铝8.8循环水→NaOH混凝-→聚铁50;PAM1.5;V7.52.0SF→UF→R01.1.3石灰处理工艺表5优化工艺的试验结果经计算和试验,确定了石灰处理工艺的最佳控项目浊度HCODm余氟全铁硬度碱度SDI制条件和加药量如表3。试验结果表明:石灰处理要求日(NTU)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mmol/L) (mmoUL)试验过程的出水无论从浊度还是效果都要优于氢指标≤0.26.5-8≤2≤0.1 <0.05- <4.氧化钠，这一点由SDI的测定就可得到证明和体原水-22.3 -8.7 ~3.3 0.25 0.1811.2 1.0/5.8现。但是,试验也发现:与加氢氧化钠处理- -样,出0.168.7 1.8 0.15 0.0510.25.6 ~2.0I 0.08 7.80.6 0.1 0.027.42.0 ~1.2 .水SDI不稳定，其受混凝条件变化的波动较大,而0.17 7.5 1.5 0.1 0.0410.85.2 ~3.0且工业生产运行需要增加专门的石灰加药装置,对IV 0.18 7.6 1.6 0.1 0.0510.95.3 ~3.3石灰加药量和混凝条件的要求比较严格,不便于运. V 0.12 7.5 0.9 0.1 0.033.4.3 ~2.0行控制和操作。0.15 0.043.6_ -2.1表3石灰处理工艺参数(2)对于第I种石灰处理+超滤的工艺,其混凝石灰量澄清效果明显,矾花混凝沉降快,水质澄清,且石灰工.艺序号剂量 30mg/L剂量1.5mg/L pH值处理对水中有机物、COD和硬度等都有明显的去5聚10.6 250-300除和降低效果,超滤出水的SDI也能稳定在较低水1.2超 滤试验平,因此该工艺从技术上是可行的。1.2.1试验工艺(3)对于第皿.IV种的聚铝混凝处理工艺,其混为了寻找更加经济、安全可靠和技术可行的预凝澄清效果明显差于聚铁效果,由于在此种水质条处理工艺,根据前述预处理试验结果我们增加了超件下铝盐所形成的矾花比较细碎、不易絮凝、沉降,滤设备,优化选择了表4所列的6种处理T艺并分即使混凝剂加药量很大,混凝出水水质浊度也不小别进行了试验研究。试验结果见表5。(约5.0);对于直流混凝,其混凝后的矾花要全部被1.2.2试验结果分析过滤器拦截,因此过滤器负担较重,如果停留时间(1)对于第I种工艺而言,虽然不经混凝沉降不够还会使经过超滤后的水质发生二次混凝而给而仅通过过滤工艺也能将出水的SDI降低到2.0反渗透带来- -定的影响。同时,由于聚铝在低温条左右,但试验发现:在循环水水质浊度较大时,多介件 下的混凝效果很差,不太适合系统在冬季低温条质过滤器的运行负担很重,试验过程中多介质过滤中国煤化工的安全可靠不推器在投运1.0h后过滤器压差即明显增大,1.5h后荐滤层已基本被堵死,致使过滤器出水困难。而且,采TCH. CNMHG她的处理工艺(第用此工艺时对水中CODm特别是余氯的降除效果V、V种工艺)与石灰处理工艺相仿,其混凝澄清效-56-第2期王平等:循环水回用于锅炉补给水系统的可行性研究。工作研究果明显,且在处理过程中也使水质得到软化,对防品水回收率按95%计算,则超滤进水(即过滤系统)止反渗透结垢起到了积极的作用。出水量为140万tla。考虑混凝和过滤系统的自用水试验过程和数据分析表明:第V、VI种工艺是率,澄清池处理水量按150万la计算,超滤设备按比较理想的预处理方式。值得一提的是,由于活性300 t/h考虑。炭对有机物和余氯都有较好的去除效果,因此如果(2)不同处理工艺下的经济指标如表6所示。采用其他去除余氯(如添加亚硫酸钠等)的方法,也从表6可以看出:循环水回用后每年可节约使用新可旁流活性炭过滤器。由于NaOH货源稳定质量鲜水源150万t。但由于循环水较原水浓缩倍率为可靠,运行易于操作控制,且该处理工艺出水水质3~4,含盐量.硬度、碱度、有机物等明显变大,其处良好稳定,因此,推荐采用NaOH+聚铁混凝过滤+理方式为硫酸+水质稳定剂,因此硫酸根增加很多,超滤的处理工艺。特别是水质稳定剂是一种活性物质,对硬度、碱度有稳定作用,对凝聚沉降起到了相反作用,按常规加2经济性分析药量难以达到处理效果,所以混凝剂用量(NaOH、聚(1)三种工艺情况下的投资和运行费用情况见合铁、助凝剂)比现在选用水库水有较大的增加。因表6。除盐水量按100万t/a估算;除盐系统自用水.此使用循环水后会增加设备改造和投资费用约600率按0.5%考虑;反渗透产水率按75%计算,超滤产万元,运行费用也会增加约24.5万元/a。衷6不同处理工艺的经济指标现工艺:地表水- +混凝-→循环水- →加NaOH混凝→循环水→加 NaOH混凝-→处理工艺TF→+SF- +ROTF-→SF→UF- +ROSF-→UF-→RO投资费用(万元)0600杀菌剂13.5NaOH68运聚铁.1.2.7.7行PAM.0mi活性炭3(HCl18.8NaHSO,0.3(万元/a)超滤运行费70水费150合计181.8206.0176.3用方面的应用[J]电力设备,2006,7(8):78 -80.3结论2王纪军,张永泽.魏明宝.反渗透工艺处理回用循环水排污水技术工业应用[J].能源环境保护,2006 ,20(4):45 -47.(1)对于该厂循环水水质，经杀菌处理后采用3宋荣杰,王月光，烟台发电厂循环冷却排污水的深度处理加NaOH+聚铁混凝过滤+超滤处理的预处理工艺及其回用[J].工业水处理,2006 ,26(8):70 -72.后,其出水SDI值一般在2.0~3.0之间,浊度0~0.14宋雷,夏守庆,徐庆东.超滤技术用于循环水排污水回收NTU,CODo<10 mg/L，可满足反渗透进水要求。因的试验研究[J]山东电力高等专科学校学报,2005 ,8(4):此,其循环水回用于锅炉补给水系统的方案是完全69-70,31.可行的。5沙中魁,谢长血,李 杰火电厂循环水排污水的回收利(2)循环水浊度、COD和有机物等受杀菌剂的用[J]电力建设,2001 ,22(8):50-52.影响较大,因此在混凝处理前- -定 要进行杀菌处理。(责任编辑/曲志平)参考文献中国煤化工1赵荧.全膜法水处理工艺在火力 发电厂循环水排污水回MHCNMHG-57-