优化水处理工艺改善补给水水质

优化水处理工艺改善补给水水质张文梅大唐太原第二热电厂山西太原030041[摘要]大唐太原二电厂锅炉补给水处理优化为超滤＋反渗透＋一级除盐＋混床，热网补给水改为反渗透产水后，从而改善了锅炉补给水水质，混床出水电导率降低；一级除盐系统的周期制水量增加，酸碱用量大大减少；改善了热网补给水水质，防止基加泄漏；保证了机组的安全经济运行。[关键词]水处理；补给水；优化[Abstrat]Boilermake-upwatertreatmenthasbeenoptimizedultrafiltrationwithreverseosmosiswithonestagedemineralizationwithmixedbedsystem，changedmake-upwaterofheat-supplynetworkintoreverseosmosispermeateinTaiyuanSecondThermalPowerPlant.Theprocessimprovesqualityofboilermake-upwater,decreasesconductivityofdemineralizedwater,increasesperiodicwaterproductionofonestagedemineralizationsystem,decreasesgreatlyquantityofacidandalkali,improvesqualityofmake-upwaterofheat-supplynetworkandpreventsprimarycalorifierfromleakage,thusensuringunitstobeoperatedsafelyandeconomically.[keywords]watertreatment;make-upwater;optimize1.优化前水处理工艺优化前锅炉补给水处理由机械过滤＋一级除盐＋混床组成。热网补给水由机械过滤＋钠离子软化组成。补给水源为兰村地下水，经自来水厂处理后送至电厂。锅炉补给水处理系统工艺流程：集中泵房来水→机械过滤器→清水箱→除盐清水泵→阳床→除碳器→中间水箱→中间水泵→阴床→混床→除盐水箱→除盐水泵→热力系统。热网补给水处理系统工艺流程：集中泵房来水→机械过滤器→清水箱→软化清水泵→一级钠离子软化器→软水箱→热网软化水泵→热网系统。2.优化前水处理工艺存在问题2.1优化前锅炉补给水工艺已无法适应原水水质。优化前水处理工艺设计依据的原水采用兰村地下水，经自来水厂处理后，送至电厂集中水泵房，其水质分析时间为2004年（见表1），而在2007年以后，由于供水紧张，将黄河地表水引入自来水厂，导致原水水质发生较大变化：（Ca2++Mg2+）、Na+、Cl-、SO42-明显增加,½（Ca2++Mg2+）由4.63mmol·L-1增加到5.50mmol·L-1左右，Cl-由8.82mg·L-1增加到21.0mg·L-1左右，SO42-由29.92mg·L-1增加到77.19mg·L-1左右。TOC，由400μg·L-1左右增加到800μg·L-1左右。由于原水水质含盐量比2004年设计依据的原水含盐量增加了约36mg·L-1左右，直接导致一级除盐系统周期制水量由2000吨下降至1000吨左右，平均每天需再生2-3套单元，周期制水量下降，酸碱用量直接上升，混床电导率较高，自用水增加，直接影响到设备的经济运行，优化前的水处理工艺已无法适应现在的原水水质。表1原水水质分析表分析时间TOCDD½（Ca2++Mg2+）Na+Cl-SO42-NO3-SiO2TDS∑阳∑阴μg·L-1μS·cm-1mmol·L-1mg·L-1mmol·L-12004年（设计）3824004.6318.178.829.929.654.612965.485.482007.11.238265365.5021.8021.077.1913.459.953316.556.452.2优化前热网补给水工艺导致热网基加发生腐蚀泄漏，直接影响机组水汽品质。由于热网补给水采用软化水（软化水水质见表2），软化水只是去除了Ca2+和Mg2+，并置换出等量的Na+，对Cl-、SO42-、NO3-等阴离子没有任何去除作用，阴离子和生水相差无几。而这些阴离子对不锈钢的腐蚀性较强，软化水只能保证加热器不发生钙镁水垢，但并不能阻止较高的阴离子对加热器钢管的腐蚀，尤其是Cl-穿透力强，在金属表面上具有很强的吸附作用，加速金属的点蚀作用。软化水的pH值较低，在7.50左右，在低pH值下，又有强酸阴离子，对不锈钢的腐蚀性较强，发生酸性腐蚀。所以在系统运行几年后，加热站的不锈钢加热器及热膨胀节相继出现腐蚀泄漏现象。表2软化水测定试验数据硬度pHNa+NO3-SiO2Cl-SO42-μmol·L-1mg·L-1软化水177.5010911.078.801944.8热网基加发生泄漏，回收后的疏水对整个系统的水汽品质产生较大的影响。生水制成软化水后Na+由20mg·L-1增加至100mg·L-1左右，基加疏水Na+由原来的10μg·L-1左右变为100-800μg·L-1左右，进入给水，从而引起给水、蒸汽氢电导率超标，炉水电导率、pH值超标，蒸汽品质恶化，引起过热器和汽轮机叶片积盐。软化水漏入疏水，使给水、炉水Cl-、SO42-、NO3-含量较高，对炉管的腐蚀起加速作用，使金属表面的保护膜溶解。炉水中游离氢氧化钠浓度较高，引起碱性腐蚀。蒸汽品质恶化，锅炉排污量增加，增加了汽水损失。3.优化后的水处理工艺优化后的锅炉补给水处理设备由超滤＋反渗透＋一级除盐+混床组成。热网补给水处理由超滤＋反渗透组成。补给水源为：中水深度处理来水和自来水厂来水。锅炉补给水和热网补给水系统工艺流程：中水、生水→生水箱→生水泵→加热器→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→超滤水泵→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→阳床→阴床→混床→除盐水箱→除盐水泵→热力系统。→热网补水泵→（加氨）→热网补水。4.优化前后效果对比4.1优化后的锅炉补给水处理，由超滤＋反渗透＋一级除盐＋混床组成，改善了锅炉补给水水质，混床出水电导率降低（见图1）。图1优化前后混床出水电导率对比图00.10.20.30.4电导率（μS/cm）优化前优化后4.2优化后的锅炉补给水处理，使得一级除盐系统的周期制水量增加，其中阳床周期制水量增加约70倍，阴床周期制水量增加约5倍，酸碱用量大大减少，其中阳床年平均用酸量由1200T减少至30T，阴床年平均用碱量由1000T减少至200T（见表3）。表3优化前后周期制水量和酸碱用量对比表对比项目阳床平均周期制水量（T）阴床平均周期制水量（T）阳床年平均用酸量（T）阴床年平均用碱量（T）优化前1700170012001000优化后1200007000302004.3优化后的热网补给水处理，改善了热网补给水水质（见表4）。表4软化水和反渗透产水水质对比表硬度DDNa+NO3-SiO2Cl-SO42-TDSμmol·L-1μS·cm-1mg·L-1软化水1754310911.078.801944.8345反渗透产水146.950.220.420.120.391.8414.0热网补给水由软化水改为反渗透产水后，水质大为好转，Na+由100mg·L-1左右下降至约0.22mg·L-1左右；DD由500μS·cm-1下降至约7.0μS·cm-1左右；强酸阴离子Cl-、SO42-、NO3-大幅下降，对不锈钢管的腐蚀减弱，防止了基加钢管和热膨胀节发生腐蚀泄漏。将软化水改为反渗透产水；在热网补给水泵之后进行加氨处理，提高热网补给水pH值有效地防止基加发生腐蚀泄漏。此外改善水质后，即使基加发生泄漏，也对基加疏水影响不大，使水汽品质在合格范围内，降低了汽水损失，防止过热器和汽轮机叶片积盐、炉管发生腐蚀，保证了机组的安全经济运行。作者简介：张文梅(1969-)，女，高级工程师，从事电厂化学，E-mail：[e-mail]联系电话0351-567214213835157158王真香(1959-)，女，高级工程师，从事电厂化学，E-mail：[e-mail]联系电话[phone]刘志勇(1970-)，男，高级工程师，从事电厂化学，E-mail：[e-mail]联系电话[phone]