乌鲁木齐热电厂澄清池加石灰工艺改进张涛

乌鲁木齐热电厂澄清池加石灰工艺改进张涛

张涛

新疆华电西黑山发电有限责任公司830017

摘要：乌鲁木齐热电厂中水来水工艺采用石灰处理工艺，在长期运行中产生了，循环水构筑物化学腐蚀、深度处理系统设备缺陷频发，循环水水质部分参数无法控制在合理范围内等一些列问题。在对循环水深度处理石灰工艺优化改进后，循环水系统化学腐蚀问题大幅减轻，循环水水质各项参数也得到了极大改善，同时该运行方式的改变，极大的降低了循环水药品耗量，为电厂节约了大量的药品费用。

关键词：石灰；澄清池；循环水；pH；碱度；腐蚀

引言

乌鲁木齐热电厂建设规模2*330MW是采用中水回用的环保型热电厂，中水设计工艺为石灰处理结合混凝处理工艺。此工艺能够有效降低水塔补水碱度，降低来水暂时硬度,有效防止凝结器结垢，保证机组经济运行,在采用城市中水的电厂中被大量采用。

1.乌鲁木齐热电厂中水深度处理设备运行现状

乌鲁木齐热电厂中水设备在初期投资建设中，为防止中水加石灰设备运行中出现堵塞、跑粉，现场文明卫生维护困难等问题，对设备选型以及工艺安装等做了一系列优化，但在后期运行中仍然出现了一系列问题主要表现在：

一、石灰系统维护检修工作量大，澄清池附属设备运行困难。

中水石灰处理工艺具有处理工艺简单，处理费用低等优点，但也存在石灰处理工艺设备在运行中容易发生堵塞、跑粉、现场工作环境维持困难等问题。尤其是中水脱泥系统在投加石灰的情况下，由于产生大量石灰反应物，主要为碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁，给中水脱泥机运行带来巨大负担。根据计算投加1吨石灰就产生1.35吨反应物，此部分物质全部通过脱泥机处理，给脱泥机运行带来较大污泥处理量，此外在石灰工艺控制不当，石灰超加的情况下，该部分石灰进入脱泥机后，由于石灰的强粘结性，吸水性，导致该部分石灰极易粘结到脱泥机内部，给离心式脱泥机运行带来一系列问题，严重影响离心式脱泥机正常运行。

二、石灰投加工艺容易造成水塔pH偏低，造成水塔水泥构件酸腐蚀。

从乌鲁木齐热电厂厂循环水运行情况看，在投加石灰后,水塔补充水碱度大幅下降。来水碱度在经过石灰处理工艺后可下降至1mmol/L,由于乌鲁木齐热电厂使用的为中水，中水系统氨氮含量长期超标（污水处理厂来水氨氮指标长期大于污水处理厂二级排放B标准），该问题因上游水厂无脱氨氮工艺，且乌鲁木齐热电厂无生物曝气池，一直无法解决，导致一进入夏季运行，塔池水温较高时，[1]循环水内滋生硝化细菌，在有大量氨氮的情况下，迅速发生硝化反应，就会出现水塔pH缓慢下降问题，水塔pH仅维持在6.5左右水平，天气炎热时，pH甚至可降低至5.8甚至更低。由于循环水pH偏低，造成水塔水泥构筑物腐蚀、剥落，部分冷却塔上部填料支撑梁发生了大范围的化学腐蚀现场，给整个冷却塔安全运行带来带来极大的安全隐患。

乌鲁木齐热电厂脱硫工艺水采用循环水排污水，在循环水pH较低时候，该补充水进入脱硫系统后，还会影响到脱硫用浆液pH维持，进而影响脱硫效率，导致脱硫石灰石耗量大幅上升。

2.澄清池工艺改进措施

乌鲁木齐热电厂在前期循环运行过程中，遇到循环水系统pH无法维持的情况时,主要通过冲击性投加杀菌剂,快速杀灭循环水中的硝化细菌,抑制硝化反应的进行,来维持水塔pH。该办法能够迅速提高循环水运行pH,但也存工作量大，药品消耗量大，费用高等问题。

由于石灰的加入主要影响水塔补水的碱度，补水碱度大幅下降可有效降低水质结垢趋势，避免凝结器结垢，影响机组真空，但过低的补水碱度不利于水塔水质pH的控制[2]。根据此情况可适当调整石灰加入量，使得补充进入水塔的碱度根据水塔pH进行做适当调整。当水塔pH低于7.2时，将石灰加入量大幅减少，保证补充进入水塔的补水碱度在4.8mmol/L的水平；当水塔pH随着补水碱度的增加缓慢增加至8.0时，再次将中水石灰加药系统加药量进行提高，降低补充进水水塔的补水碱度。依靠水塔中的硝化反应使水塔pH缓慢回落至7.2水平,同时循环水定期投加杀菌剂周期由以前每15天投加一次延长至1月一次,并根据水塔藻类滋生情况酌情增减。

如此进行控制，将水塔水质pH调整至7.2-8.0范围运行，可保证水塔水质即不发发生结垢，也可有效防止由于水质pH过低造成水塔水泥构件的腐蚀问题。

3.效果评价：

在运行工艺改进后，乌鲁木齐热电厂从2014年5月开始运行至2014年11月，从水塔悬挂挂片和凝结器真空情况看，凝结器不锈钢管未发生结垢情况，水塔水质运行情况正常,水塔水质pH合格率比较2013年提高了16.8%，水塔pH合格率完全满足新疆电力技术监督要求不低于95%的控制指标。

由于石灰工艺投加量由以前的每立方米中水投加150-200g,调整至现在的每立方米投加80-126g，石灰投加量大幅下降，石灰使用量只有同期水平的72%，经计算每年可为厂内节约石灰投加费用约31.2万元，节约杀菌剂投加量34.6万元，为厂内节约了大量的化学药剂使用费用。

4.结论

目前该运行方式已在乌鲁木齐热电厂推开，从运行情况看，推行该运行方式后，循环水水质合格率大幅提高，冷却塔水泥构件的酸性腐蚀问题得到了有效遏制，由于石灰投加量的减少，中水深度处理设备运行负荷大幅下降，设备故障率大幅下降,凝结器不锈钢管未发生结垢,机组凝结器真空稳定,在该运行方式下，实现了系统药品节约、设备安全问题运行的双赢，该运行方式的优化对于大量使用城市中水，且来水氨氮含量高的电厂有着极高的借鉴意义，可在行业全面推广。

参考文献

[1]周本省主编工业水处理技术化学工业出版社1999

[2]唐受印戴友芝等工业循环水处理化学工业出版社2003