火电厂循环冷却水阻垢剂性能评估

龙源期刊网火电厂循环冷却水阻垢剂性能评估作者：杜艳超来源：《河南科技》2018年第20期摘要：火电厂循环冷却水量约占总用水量的70%～80%，循环水中投加阻垢剂可以提高浓缩倍率，减少排污量，达到节能降耗的目的。本文重点介绍了几种常用的阻垢剂性能评估方法以及试验过程中的注意事项，以确保横向或纵向评估的准确性。关键词：循环冷却水；阻垢剂；评估中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）20-0038-02PerformanceEvaluationofCirculatingCoolingWaterScaleInhibitorinThermalPowerPlantDUYanchao（ChinaDatangGroupScienceandTechnologyResearchInstituteCo.，Ltd.HuazhongBranch，ZhengzhouHenan450000）Abstract：Thecirculatingcoolingwaterofthethermalpowerplantaccountsforabout70%～80%ofthetotalwaterconsumption，andtheadditionofscaleinhibitorinthecirculatingwatercanincreasetheconcentrationratio，reducetheamountofsewageandachievethepurposeofsavingenergyandreducingconsumption.Thispaperfocusedonseveralcommonlyusedscaleinhibitorsperformanceevaluationmethodsandpointsforattentionduringthetestprocesstoensuretheaccuracyoflateralorlongitudinalassessment.Keywords：circulatingcoolingwater；scaleinhibitor；evaluation中国淡水资源短缺，火电厂作为工业用水大户，70%～80%用于循环冷却水，提高循环水浓缩倍率，降低排污量，这是火电厂节能减排的重要举措之一。随着中水回用的普及，越来越多的火电厂采用经深度处理后的中水作为循环冷却水，中水水质复杂，含盐量高，结垢倾向较大，这使得循环水处理更加迫切。除采用循环水旁流处理外，选用高效绿色阻垢剂也已成为发展趋势。目前，火电厂凝汽器管广泛使用不锈钢管或钛管，耐腐蚀性能较好，阻垢性能成为主要关注点。阻垢剂性能评估是生产应用的重要一环，主要采用静态极限碳酸盐法和动态模拟法。1基本理化性能评估龙源期刊网循环水阻垢剂基本理化性能指标包括：pH值、密度、固含量、磷酸盐含量、亚磷酸盐含量、唑类含量。具体要求，见表1。各指标测试方法可参照《火力发电厂循环水用阻垢缓蚀剂》（DL/T806—2013）[1]。磷酸盐是造成水体富营养化的因素之一。随着环保政策的日趋严格，低磷无磷阻垢剂成为了今后的主要发展趋势。磷酸盐含量2.0%～6.8%为低磷阻垢剂，磷酸盐含量小于2.0%为无磷阻垢剂。2静态测试法静态测试法主要有极限碳酸盐法和碳酸钙沉积法，相应的标准为《水处理剂阻垢性能的测定极限碳酸盐法》（HG/T4541—2013）[2]和《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》（GB/T16632—2008）。2.1极限碳酸盐法以现场水或模拟现场水水质的配制水和水处理剂制备成试液，若采用现场水，应先进行水质全分析，然后在加热鼓气条件下，使其蒸发浓缩，定时取样测定试液的总碱度和氯离子浓度，当氯离子浓缩倍率[kcl-]与总碱度浓缩倍率kJD的差值ΔA大于等于0.2时，认为试液已经结垢。此时氯离子的浓缩倍率越高，说明其阻垢性能越好，循环水浓缩曲线如图1所示。试验前期ΔA增长缓慢，测定结果甚至会出现ΔA2.2碳酸钙沉积法以含有一定量碳酸氢根和钙离子的配制水和水处理剂制备成试液，在加热条件下，促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙，达到平衡后测定试液中的钙离子浓度，钙离子浓度越大，则该水处理剂的阻垢性能越好。该法所用碳酸氢钠溶液保质期为30d，超过保质期应重新配制标定。锥形瓶应配有直径5～10mm、长度约300mm玻璃管的胶塞，避免水的蒸发损失，保证试验前后试样体积一致。此外，还应该确保每组试验升温、恒温时间一致，避免因为加热、恒温时间不一致引起的误差。3动态模拟法动态模拟试验方法是在实验室给定条件下，用常压饱和蒸汽加热模拟换热器，模拟冷却水现场的流速、水质、流态、换热材质、换热强度、冷却水进出口温度、浓缩倍率、pH值、电导率及水处理剂添加浓度等主要工艺参数，综合评定水处理剂的缓蚀和阻垢性能。龙源期刊网《冷却水动态模拟试验方法》（HG/T2160—2008）规定：以瞬时污垢热阻值稳定48h，不再增长作为试验结束的依据，瞬时污垢热阻值计算公式如下：[rπdil×36004186.5GT出-t进t出-t进-12]（1）式（1）中：[r]为清洁管热阻，m2·℃/W；[di]为试管内径，m；[G]为冷却水流量，kg/h；[T]为蒸汽温度，℃；[t进]为冷却水进口温度，℃；[t进]为冷却水出口温度，℃；4186.8为水的热容，J/（kg·℃）；[l]为试验管有效换热长度，m；3600为小时换算为秒的数值。从式（1）可以看出，影响瞬时污垢热阻值的因素较多，若各测试仪表精度无法保证，会引起瞬时污垢热阻值的波动，较难稳定，实际测试中经常采用以下两种方法：①根据阻垢剂生产厂家推荐及使用厂家需求，确定循环水浓缩倍率，在该循环倍率下运行10d左右，根据试验前后换热管重量计算结垢速率。②参考静态极限碳酸盐法，在动态模拟试验中，当循环水氯离子浓缩倍率[kcl-]与总碱度浓缩倍率kJD的差值ΔA大于等于0.2时，停止试验，此时的[kcl-]就是该阻垢剂的最大浓缩倍率。目前，部分火电厂循环水处理采用加酸控制pH值，动态模拟试验过程中，随着碱度浓缩倍率的升高，循环水pH值升高，结垢倾向变大，为了排除pH值升高对试验结果的影响，可以加入5%硫酸，使pH值控制在一定范围。4结语火电厂循环冷却水用阻垢剂性能评估方法较多，但应尽可能模拟现场实际运行状况，保证试验结果的准确性，为火电厂循环水阻垢剂选择、阻垢剂加药量的确定及循环冷却水处理提供参考依据，保证循环水系统安全稳定运行。参考文献：[1]国家能源局.火力发电厂循环水用阻垢缓蚀剂DL/T806—2013[S].北京：中国电力出版社，2013.[2]中华人民共和国工业和信息化部.水处理剂阻垢性能的测定极限碳酸盐法HG/T4541—2013[S].北京：化学工业出版社，2013.