电厂循环水处理的一种解决方案

引言

电厂循环水系统通过循环水来冷却发电设备，以提高水资源利用率并降低运营成本。然而，循环水在长期使用过程中容易积累杂质、微生物和溶解性固体，导致水质恶化。例如，某电厂在机组运行期间，发现凝汽器真空和端差异常，后在检修期间对凝汽器开盖检查，发现凝气器水侧存在结垢现象。经调查发现循环水水质发生变化时，未及时调整药剂和加药量，同时电厂一直控制综合水耗，控制塔池排污，造成循环水浓缩倍率高位运行，部分黏泥在运行过程中附着在凝汽器不锈钢管上，受热不均匀，形成结垢。因此，在系统运行时做好防腐和除垢是电厂水处理人员义不容辞的责任。

某电厂为了解决循环水防腐结垢的问题，开展了循环水在线监测自动化精准控制一体化的研究，包括筛选合适的化学品方案，化学品的自动化控制、水质关键指标的在线监测，水处理效果的可视化管理，凝汽器冷却效率的在线监测。

该电厂经过多方调研比较、决定在循环水系统加装 3D TRASAR加药设备，实现全自动智能在线加药监测技术。

1 电厂循环水高浓缩倍率的技术目标

为深入探究循环水高浓缩倍率技术，本文以该电厂作为实地研究对象。首先明确电厂循环水高浓缩倍率技术的应用目标 , 主要包括以下几个方面：

1）环水补水量减少 8 % 以上；

2）循环水浓缩倍率提高到9 倍以上；

3）实现化学品自动化投加、智能化调整

）实现系统在线监控（腐蚀率、pH、电导率、药剂有效浓度、浊度

2 设备改造

2.1 设备安装

在循环水系统安装3D TRASAR 水系统在线监控平台，同步对循环水加药设备进行改造，在国内外循环水系统有多年成功应用[1-3]。

该厂在加药间安装 2 台 3D TRASAR 智能监控系统，在线监测参数传输到电厂 SIS 系统。3D TRASAR 智能监控系统，每 6 秒钟检测 1 次循环水的 pH、电导率、浊度、温度、阻垢分散剂浓度、缓蚀剂浓度等关键指标，并根据循环水系统应力变化，自动调整阻垢分散剂、缓蚀剂浓度，自动加酸控制 pH 功能，根据电导率设定自动排污以维持稳定的浓缩倍数。

安装阻垢分散剂、缓蚀剂、氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、硫酸的加药泵，通过 3D TRASAR 平台控制启停。

2.2 控制平台

3D TRSAR 智能监控平台，主要功能：一是采集循环水系统的在线监测数据，并上传到 SIS 系统；二是根据系统应力变化和逻辑设定，自动调整 pH、排污以及阻垢分散剂和缓蚀剂的投加；三是提供循环水系统的诊断报告。

3 实验方案

3.1 药剂种类与剂量

一般的，当循环水浓缩倍数提升至 8-10 倍后，pH、碱度和钙、镁等离子都随之提高，同时悬浮物和铁离子等也因排污减少而上升，因此碳酸钙、硫酸钙、硅酸镁等有强烈结垢趋势，同时存在沉积及沉积下腐蚀等风险。因此化学药剂选择要考虑一下因素：1) 绿色无磷配方：产品不含磷或在投加剂量下，贡献的总磷低于。2) 满足该电厂循环水 9 倍浓缩的水质：阻垢缓蚀性能优异。3) 有固定配方的单剂：性能稳定，满足有效浓度高，投加剂量低，有准确监控有效浓度的监测方法或分析标准。