浅谈间冷循环水系统的污染控制.docx

浅谈间冷循环水系统的污染控制 摘要：近年来，间接空冷系统在我国北方地区的新建燃煤发电厂中得到广泛应用。分析间冷循环水系统水质恶化的原因，列举针对性的水质调控措施，提出先解决间冷循环水系统的腐蚀问题，再进行循环水水质调节处理，并通过综合比选确定合适的水处理系统方案，最后给出相关的解决建议。 0 引言间接空冷系统具有节水效率高、受环境气象条件影响变化小、运行平稳等特点，在我国北方地区的新建燃煤发电机组中广泛应用。近年来，随着部分新建间接空冷燃煤电厂的陆续投运，发现第一次充水或运行一段时间后，间冷循环水出现pH值升高的现象。间冷循环水系统的水质若未得到有效控制，会引起铝制散热器腐蚀甚至泄漏，造成电厂安全隐患和经济损失。本文将对间冷循环水系统水质恶化的原因进行分析，总结归纳水质调整和控制措施。1 间冷循环水系统水质恶化原因1间冷循环水系统的补充水为除盐水。根据DL/T 5545—2018《火力发电厂间接空冷系统设计规范》，间冷循环水系统的水质控制要求如表1所示。目前，国内已投产的间接空冷系统散热器以铝管铝翅片(如Al1050A)为主，凝汽器多为不锈钢材质，循环水系统管道为碳钢材质，因而运行中间冷循环水系统的pH值按含铝材质要求的7～8控制。根据铝材质的特性可知，常温下铝材质表面能形成Al1通常，散热器管束在生产加工时，会对材料表面进行钝化处理，形成钝化保护层。间冷循环水系统容量庞大，在基建期间，若系统内残留了焊渣、脏物等杂质，系统冲洗及投运后，杂质随水流冲刷管材，破坏钝化保护膜，一旦腐蚀点开始产生，腐蚀的进程会被进一步加快，造成水质恶化。某项目现场反馈的冲洗阶段循环系统水质情况如表2所示。从表2可看出，浊度由除盐水第一次冲洗时的83.3NTU降至最后一次冲洗结束时的5.09NTU，pH值由7.72升高至8.50。浊度有明显的降低，pH值升高，推测在前几次冲洗时，可能发生了杂质冲刷钝化保护膜的现象。因冲刷钝化保护膜破损，破损的地方呈活化状态为阳极，未破损的地方保持钝态为阴极，并与管束内壁残留的ClAl-3e→AlOAlAl(OH)1据相关研究资料表明，中性除盐水条件下，碳钢-1050A纯铝的电位差约为480?mV，高于发生电偶腐蚀250?mV的条件间冷循环水系统的散热器主要为铝制，其他部位多以钢制材料为主，两种金属接触处会发生碳钢—铝电偶腐蚀，如冷却三角进出水管的钢制膨胀节与铝制散热器，冷却三角管束与联箱结合部位等发生电偶腐蚀后，会引起电位较低的铝制部件的腐蚀加速，恶化水质。1从水循环的设计角度来看，间接空冷循环水系统是闭式循环系统，但从宏观来看，间接空冷循环水系统与外界大气相通，主要体现在地下贮水箱、膨胀水箱的人孔和呼吸孔、每个冷却三角的顶部和冷却扇段的排气管道等部位。空气中的氧气、尘埃等进入循环水系统后，可能会与循环水中的离子发生化学反应或因流动冲刷引起钝化层破损，从而加速间接空冷管材及设备的腐蚀，引起水质恶化。1铝制设备及管材在出厂前会进行表面处理，包括酸洗、脱脂、钝化、封闭等步序，以增强抗腐蚀性能。根据表面处理工艺步序，可预测出厂的管材表面可能会残留有Na2 间冷循环水系统运行控制措施21)对局部腐蚀管束的腐蚀部位加装衬管，控制局部腐蚀问题。腐蚀的管束进行整根更换或维修，检修周期长且费用高。若仅对腐蚀部位进行局部维修，如加装衬管，可缩短检修时间并节省维修费用，并能有效控制局部腐蚀现象。2)可在两种材质交界处采用阴极保护等手段，降低交接面的电位腐蚀倾向。3)对间冷循环水系统的过流介质部位进行防腐，并定期对防腐部位进行检查，针对已防腐但又脱落的部位应进行防腐加固。2间冷循环水系统运行过程中，应充分了解系统内材质特性及水质的pH控制要求，合理控制循环水的pH运行范围、电导率、悬浮物、铁、铝等离子含量，确保间冷循环系统水质合格。因此，可采取以下措施。2.2.1 间冷循环水换水据了解，部分电厂针对间冷循环水pH值升高的问题，采取了换水的措施，即对间冷塔扇区排水，同时补充等量的除盐水以确保循环系统水量稳定。该措施需要更换大量的循环水，才能使间冷循环水的pH值降至合理范围，厂内制水及废水处理系统的运行负担也会大大增加。国内近期投运的间冷机组均为高参数、大容量机组，间冷循环系统水容量大，若采用换水措施，会造成水资源浪费，不利于环保节水要求。2.2.2 间冷循环水处理1)利用厂内凝结水精处理系统作为间冷循环水系统的处理设施目前，已投运的300?MW等级以上间冷机组，均会配置带有离子交换工艺的凝结水精处理系统。电厂基建期间，若能安排好各工艺系统的调试投运顺序，在热力系统未正式投入前，可通过临时管道，将厂内凝结水精