华电邹县发电厂循环水系统动态模拟试验报告(城市中水)

第1页华电邹县发电有限公司循环水动态模拟试验报告委托单位：欣格瑞（山东）环境科技有限公司试验单位：青岛科技大学环境与安全工程学院编制日期：二〇一九年三月华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第1页项目编号：QUST/SESE-②24-02-2019项目名称：华电邹县发电有限公司循环水系统动态模拟试验（城市中水）项目批准人：项目实施人：项目审核人：华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第2页报告目录第一章前言.............................................................................................3第二章试验部分......................................................................................4一、评价原理......................................................................................4二、试验用水水质分析及水处理药剂..............................................5三、试验方法......................................................................................6四、试验工艺条件..............................................................................6五、试验材质及规格..........................................................................6六、试验步骤......................................................................................6七、试验数据处理..............................................................................7八、试验结果分析及结论..................................................................9第三章试验记录报表............................................................................10一、水质及水处理药剂分析报表....................................................10二、动态模拟试验原始数据记录表................................................11三、动态模拟试验原始记录表........................................................13四、污垢热阻图................................................................................14华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第3页第一章前言人类日常生活离不开水，工业生产也同样离不开水。随着工业生产的发展，用水量越来越大，特别是我国水资源严重短缺，很多地区已经出现供水不足的现象，因此合理和节约用水已经成为发展工业生产中的一个重要问题。工业循环水主要用在冷却水系统中，所以也叫循环冷却水。因为工业冷却水占总用水量的90%以上，因此节约用水成为当务之急。目前国家经贸委批准的单位发电量的取水量标准已正式实施，其目的在于限制发电厂的取水量，具体规定如下：采取循环冷却水供水系统时单位发电量取水量定额，在单机300MW/h，为4.80m3/MW·h，在单机容量≥300MW/h，为3.84m3/MW·h。因此发电厂的工作重点应在优化冷却水系统的设计和运行，提高循环冷却水的浓缩倍率，可以取得良好的经济效益。但是提高浓缩倍率，会使结垢和腐蚀问题更加突出，这就对循环冷却水处理出水提出了较高的要求。为防止机组运行期间凝汽器的结垢，同时可达到节水目的，青岛科技大学受欣格瑞（山东）环境科技有限公司委托，通过对华电邹县发电有限公司循环水系统补水（城市中水）进行动态模拟试验，从而确定循环水的浓缩倍率、极限碳酸盐硬度等运行控制参数，以及衡量所选用的缓蚀阻垢剂的性能。为循环水的实际运行、调整及控制提供依据。本报告是此次动态模拟试验的总结。华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第4页第二章试验部分一、评价原理冷却水动态模拟试验方法是在实验室给定条件下，常压饱和蒸汽加热模拟换热器，模拟生产现场的流速、流态、水质、金属材质、换热强度和冷却水进出口温度、浓缩倍数、pH值、电导率等主要参数，用来综合评定水处理剂的阻垢缓蚀性能。动态模拟试验装置流程图如下：华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第5页二、试验用水水质分析及水处理药剂（一）本试验采用华电邹县发电有限公司城市中水，水质分析数据如下：表一水质分析数据水样PH电导率浊度总硬度总碱度钙氯总铁us/cmNTUmmol/lmmol/lmg/lmg/l城市中水7.719431.56.80.896.19147.440.219注：总硬度以1/2CaCO3计。（二）试验水处理药剂：本试验药剂由欣格瑞（山东）环境科技有限公司提供，药剂编号为SGR-0804。表二水处理药剂SGR-0804理化指标分析项目单位药剂标准指标SGR-0804外观(液体)无色、淡黄色或棕色透明液体，与水混溶前后均无沉淀淡黄色液体，与水混溶前后均无沉淀PH(1%水溶液)3.0士1.52.13密度（20℃）g/cm3≥1.151.186磷酸盐含量(以PO43-计)%≤2.01.24亚磷酸含量(以PO43-计)%≤1.00.03正磷酸含量(以PO43-计)%≤0.50.02固体含量%≥32.032.52华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第6页三、试验方法用不锈钢材质的试验管放入换热系统内测定其污垢热阻、污垢沉积率和腐蚀速率，再在进口和出口分别放入不锈钢、碳钢等试片辅助测定金属的腐蚀速率，从而确定水处理药剂的阻垢和缓蚀性能。四、试验工艺条件表三试验过程中控制的工艺条件循环水量180L/h蒸汽温度99±1℃流速1m/s保有水量100L进口水温30±2℃浓缩倍数4.0左右五、试验材质及规格表四监测材质和规格换热试管挂片材质不锈钢不锈钢、碳钢规格（mm）Ø10*1*68050*25*2面积(cm2)160.0328六、试验步骤本实验中方法主要根据《HG/T2160-2008冷却水动态模拟试验方法》中规定的要求来完成。（一）首先对流量、温度、PH值、电导率值等计量仪表进行校正，将清洗好的试验管、挂片正确安装。同时保持各个阀门的处于正确的开闭状态。开机时需保证首先开启循环水泵，然后通入蒸汽。（二）本实验保有水量定为100L，使用电子称准确称量100Kg华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第7页补水注入水箱内；启动循环水泵，调节流量计，控制流速为180L/h。（三）进行试验循环水基础投加工作：根据保有水量药剂SGR-0805投加浓度15.0mg/L在水箱中加入缓蚀阻垢剂原液1.5g。（四）打开冷凝管上冷却水开关，使冷却水在管内不断流动。接通蒸汽炉电源，将2#风机控制档定为自动档（设置入水口水温超过30℃风机自动打开）。（五）当蒸汽温度达到100℃、冷却水流量控制为180L/h且冷却水进口水温（超过30℃）达到规定值，并稳定6小时后，打开污垢热阻仪，此时装置自动求出R0、Rsi，试验正式开始。（六）从开始后，间隔6小时测定一次水样，测定总硬度、总碱度、电导、PH、浊度、氯离子等指标，控制好加药量。（七）根据浓缩倍数的要求，需控制浓缩倍数在4.0左右，适时适量的排污。待瞬时热阻值稳定后，停止试验。七、试验数据处理（一）水处理工作目标表五《GB50050—2007工业循环冷却水处理设计规范》标准项目单位标准腐蚀速率mm/a碳钢＜0.075铜、不锈钢＜0.005污垢热阻m2·k·℃/w＜3.44×10-4粘泥附着率mg/cm2.mon≤15.0生物粘泥量ml/m3≤3华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第8页（二）腐蚀率测定结果表六试验挂片数据材质编号试片失重g腐蚀时间h腐蚀速率mm/a备注碳钢20470.04413420.0509进口不锈钢53230.00110.0013碳钢20480.04360.0508出口不锈钢53240.00100.0012（三）结垢率测定结果表七试验不锈钢管数据材质试管编号试验时间h测定项目测定数据单位不锈钢1342污垢热阻1.7610-4•m2•C/W污垢沉积率4.273mg/cm2•月腐蚀率0.0025mm/a（四）循环水分析数据表九试验循环水分析数据分析项目单位分析结果PH8.68电导μs/cm4122浊度NTU3.9总硬度mmol/L29.0总碱度mmol/L3.34氯离子mg/L638.42浓缩倍数N4.33华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第9页八、试验结果分析及结论由动态模拟试验的结果表明：当添加水处理药剂SGR-0805（15.0mg/L，以补充水量计）可使循环水的浓缩倍率提高到4.86倍左右，且各项指标均（如腐蚀率、污垢热阻值、粘附速率）达到了《工业循环冷却水处理设计规范GB50050-2007》的要求。当试验用水中添加阻垢缓蚀剂SGR-080415mg/L时，可使循环水浓缩倍率提高到4.86倍左右，但考虑现场条件外界灰尘及其它杂质会进入循环水系统的冷却塔中，与在实验室做试验的条件会存在一定差异，从节水和运行安全性两方面综合考虑，建议控制浓缩倍率在4.0倍以内运行比较适宜，从而保证循环水系统的长期稳定运行。青岛科技大学环境与安全工程学院二〇一九年三月华电邹县发电有限公司—动态模拟试验报告第10页第三章试验记录报表一、水质及水处理药剂分析报表日期时间PH电导浊度总硬度总碱度氯浓缩μs/cmNTUmmol/Lmmol/Lmg/L倍数2-2409：007.719641.66.80.8147.44/15：007.9810041.36.870.82151.861.0321：008.0110421.57.140.85157.761.072-2503：008.0310991.57.510.88166.611.1309：008.1212311.78.501.01187.251.2715：008.0713441.99.281.09204.941.3921：008.1114202.19.861.17216.741.472-2603：008.1114952.510.231.17228.531.5509：008.1415332.710.571.22234.431.5915：008.2016943.111.701.35259.491.7621：008.2317693.412.251.41271.291.842-2703：008.2819023.813.181.52291.931.9809：008.3220344.014.131.63312.572.1215：008.3721944.115.261.76337.642.2921：008.3922613.915.741.82347.962.362-2803：008.4323834.016.651.93367.132.4909：008.4625164.017.552.02387.772.6315：008.5026673.818.642.15411.362.7921：008.5427803.819.552.28429.052.913