電廠水處理-火力發電廠水處理解決方案
前言:隨著大型火電機組建設規模的不斷擴大,機組的參數與容量不斷提高,電廠化學水處理也正發生著深刻的變化。而這種變化的動力,主要來源于高參數大容量機組對水質的要求和環境保護的需要,新的水處理技術與材料的出現及應用又為電廠水處理技術的發展提供了可能。另外,在劇烈的電力市場競爭中,每個電廠都面臨著減員增效的壓力,面臨著生產流程優化重組的需要。在上述各種因素的作用與影響下,電廠化學水處理在技術選用方式上發生深刻的變化。
全球對電力的需求持續加速,尤其是在中國、印度和中東等快速增長的地區。為了在滿足排放法規的同時節省資金,必須在充分探索替代解決方案的同時最大限度地利用現有燃料資源。邁博瑞通過使用具有成本效益且符合法規的水處理技術來幫助提高您的發電量。
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補給水和冷卻水預過濾 | 凝結水的前置過濾 |
電廠水處理的主要目的
在火力發電廠的熱力系統中,水的品質是影響熱力設備安全、經濟運行的重要因素。天然水中含有許多雜質。不經凈化處理就引入熱力設備,將會由于汽水品質不良引起各種危害,主要是熱力設備的結垢、腐蝕和積鹽。
1)結垢:結垢極易發生在熱負荷較高的部位,如鍋爐的爐管、各種熱交換器。水垢的導熱性比金屬差幾百倍,結垢的金屬管壁就會產生過熱,強度下降,引起管道的損壞。冷卻水處理不當,會使凝汽器銅管結垢,降低換熱效率,從而降低汽輪機出力。
2)腐蝕:水質不良會引起熱力設備的腐蝕,主要是電化學腐蝕,經常與水接觸的金屬部位。腐蝕將大大減少設備的使用年限。
3)積鹽:含有大量雜質的蒸汽通過過熱器和汽輪機時,雜質會沉積下來,這叫做過熱器、汽輪機的積鹽。過熱器的積鹽有可能引起爆管,汽輪機的積鹽將大大降低汽輪機的出力。因此,為了保證安全、經濟運行,各電廠對鍋爐用水的水質都規定了嚴格的要求。
電廠用水種類
水在火力發電廠水汽循環系統中所經歷的過程不同,水質常有較大的差別。根據實用的需要,人們常給予這些水以不同的名稱。現簡述如下:
原水/生水 |
未經任何處理 |
鍋爐補給水 |
原水經各種水處理工藝凈化處理后,用來補充發電廠汽水損失的水 |
給水 |
送進鍋爐的水稱為給水。主要是由凝結水和鍋爐補給水組成 |
鍋爐水/爐水 |
在鍋爐本體的蒸發系統中流動著的水稱為鍋爐水 |
鍋爐排污水 |
為防止鍋爐結垢和改善蒸汽品質,用排污的方法,排出一部分爐水,這部分排出的爐水稱為鍋爐排污水 |
凝結水 |
蒸汽在汽輪機中作功后,經冷卻水冷卻凝結成的水,它是鍋爐給水的主要組成部分。 |
冷卻水 |
用作冷卻介質的水為冷卻水。主要指用作冷卻作功后的蒸汽的冷卻水,如果該水循環使用,則稱循環冷卻水。 |
疏水 |
進入加熱器的蒸汽將給水加熱后,這部分蒸汽冷卻下來的水,以及機組停行時,蒸汽系統中的蒸汽冷凝下來的水,都稱為疏水。 |
在水處理工藝過程中,還有清水、軟化水、除鹽水及自用水等。
電廠用水指標
水質指水和其中雜質共同表現出的綜合特性,而表示水中雜質個體成分或整體性質的項目,稱為水質指標。火力發電廠用水的水質指標有二類:
(1)表示水中雜質離子的組成的成分指標,如Ca2t、Mg2t、Nat、C1-、S042-等;
(2)表示某些化合物之和或表征某種性能,這些指標是由于技術上的需要而專門制定的,故稱為技術指標
表征水中懸浮物及膠體的指標
(1)懸浮固體
(2)濁度
(3)透明度
表征水中溶解鹽類的指標
含鹽量 |
表示水中各種溶解鹽類的總合,由水質全分析的結果,通過計算求出(mmol/L或mg/L) |
溶解固體 |
將一定體積的過濾水樣,經蒸干并在105~110C下干燥至恒重所得到的蒸發殘渣量,單位用毫克/升(mg/L)表示 |
電導率 |
表示水中離子導電能力大小的指標,稱作電導率(uS/cm) |
硬度 |
表征水中易結垢物質的指標是硬度,形成硬度的物質主要是鈣、鎂離子,所以通常認為硬度就是指水中這兩種離子的含量(mmol/L) |
堿度 |
表征水中堿性物質的指標是堿度,堿度是表示水中可以用強酸中和的物質的量(mmol/L) |
酸度 |
表示水中酸性物質的指標是酸度,酸度是表示水中能用強堿中和的物質的量。可能形成酸度的物質有:強酸、強酸弱堿鹽、弱酸和酸式鹽 |
火力發電廠水處理主要工作
火力發電廠水處理工作的主要內容大致如下:
1)凈化生水:目的是制備所需質量的鍋爐補給水,這個處理過程也叫做爐外水處理。包括預處理、軟化、除鹽
2)高參數機組或直流鍋爐的凝結水凈化
3)對給水的除氧、加藥
4)鍋爐的鍋內水處理
5)冷卻水的處理
6)熱電廠對返回水的除油、除鐵
7)熱力系統的水汽質量監督
8)鍋爐及其他熱力設備的清洗
發電廠水處理:鍋爐給水處理常見工藝流程
鍋爐補給水處理的主要任務是保證供給數量充足、質量合格的除鹽水,以保證機組的安全、經濟運行。
鍋爐補給水處理系統的主要功能為經過預處理、預脫鹽以及脫鹽工藝,得到滿足火力發電機組安全、經濟、穩定運行的除鹽水,水的預處理目的主要是除去原水中的泥砂、粘土、腐殖質及膠體顆粒。
由于各地水文狀況大不相同.水質各有差異.因此采用的工藝流程也不同,如棍凝處理、沉降與澄清處理、過濾及吸附處理等。預除鹽處理系統的應用,為原水含鹽量較高時,為減輕離子交換裝置的負擔,要采用電滲析或反滲透的預除鹽處理。
鍋爐給水處理常見工藝流程:
發電廠水處理:冷凝水處理
包括汽輪機凝結水、熱力系統的各種疏水、用戶的生產、生活返回凝結水等,它是鍋爐給水的主要組成部分。凝結水是給水中量最大,也是最優良的部分,水質應該是極純的。凝結水的凈化處理,一般是指汽輪機凝結水的處理。
冷凝水處理常見工藝流程:
凝汽器→ 凝結水泵→前置過濾(5μm保安過濾器、電磁過濾器、陽床過濾器等)→高速混床→ 低加給水系統(其中前置過濾器作用:除去凝結水中鐵、銅氧化物及膠態、懸浮物雜質,保護高速混床樹脂不被污染,保證高混在高流速下長期安全運行)
注:
1)凝結水的污染凝汽器漏水:凝汽器的汽空間負壓運行,凝汽器漏水是指冷卻水漏入汽空間,包括滲漏和泄漏(凝結器的泄漏是往往是電廠熱水系統結垢、腐蝕的重要原因)
2)金屬腐蝕產物:凝結水系統的設備、管路由于被腐蝕,使凝結水帶有金屬腐蝕產物而被污染。通常以懸浮物或膠態存在。
3)補給水帶入的懸浮物和鹽分:除鹽水在25℃的電導率不能低于0。2uS/cm,但是水中還是會殘留一定的鹽分。
凝結水回收系統: |
與熱力系統的連接: |
發電廠水處理:冷卻水的處理
在發電設施中安裝發電機的冷卻塔需要具有成本效益和可持續性的一致、可靠的水源。在許多情況下,冷卻塔水必須通過過濾器軟管凈化、去除固體和處理有機物。使用經過適當處理的水,冷卻塔中結垢的可能性顯著降低,這也降低了冷卻回路的清潔要求,延長了冷卻設備的使用壽命,并減少了冷卻塔排污到環境中的流量。
在火力發電廠中,有許多設備需要用水作冷卻介質,其中用水量最大的是凝汽器。常規冷卻水系統有
1)直流式(開放式)冷卻水系統:指冷卻用水只通過凝汽器就一次排放的系統,適用于水源充足的地方,一般采用海水。其處理方式是海水的一級反滲透工藝。
2)循環式冷卻水系統:密閉式、敞開式。
由于循環冷卻水暴露于空氣中,為懸浮物、微生物含量的增加提供了條件。冷卻水水質不良,會使凝汽器銅管內結垢、生成附著物、發生腐蝕。因此,冷卻水通常也要進行一定的處理。
循環冷卻水在凝汽器處結垢的處理方式 |
懸浮物和微生物的控制方法 |
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