燃?xì)怆姀S城市中水回收利用運(yùn)行控制管理技術(shù)

牛長(zhǎng)軍

摘 要：文章主要分析了城市中水用于火電廠循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并詳細(xì)介紹了循環(huán)冷卻水化學(xué)處理的操作過(guò)程。同時(shí)，分析了認(rèn)真做好機(jī)組的運(yùn)行管理工作的重要性。希望可以為相關(guān)工作人員提供幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)怆姀S；循環(huán)水系統(tǒng)；管理

燃?xì)怆姀S由于其啟動(dòng)迅速，排放無(wú)污染的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)許多城市采用燃?xì)鈾C(jī)組作為調(diào)峰或者供暖，循環(huán)水作為火電廠一個(gè)重要系統(tǒng)，其平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)火電廠安全和經(jīng)濟(jì)效益有重要意義，火電廠循環(huán)水經(jīng)常采用城市中水，但其富含微生物對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)安全運(yùn)行存在極大隱患，文章通過(guò)對(duì)火電廠中水回收利用運(yùn)行控制管理，對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)采用加水質(zhì)穩(wěn)定劑、加硫酸和定期加殺菌滅藻劑聯(lián)合方式進(jìn)行處理，同時(shí)對(duì)循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督管理及日常運(yùn)行維護(hù)管理，可有效的降低了循環(huán)水微生物含量。

1 城市中水用于火電廠循環(huán)水系統(tǒng)的問(wèn)題

城市中水中富含氮、磷元素為微生物生長(zhǎng)繁殖提供了營(yíng)養(yǎng)源和適宜的環(huán)境條件，微生物主要包括有：鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌、硝化細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等。

城市中水中的粘泥的生成是以微生物為基礎(chǔ)的，隨微生物的生長(zhǎng)和繁殖，微生物形成的生物膜不斷增厚，大量的微生物在新陳代謝中分泌出的粘液與循環(huán)冷卻水中的懸浮物、有機(jī)物及少量的鹽類粘和，使無(wú)附著力的物質(zhì)粘附、截流及微生物死亡殘留物沉積形成粘泥。

城市中水中所含有機(jī)物主要來(lái)源于人類排泄物及生活活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物、動(dòng)植物殘片等，主要成分是碳水化合物、蛋白質(zhì)與尿素及脂肪。城市三級(jí)中水作為補(bǔ)充水將有機(jī)物帶入循環(huán)水系統(tǒng)，在循環(huán)水系統(tǒng)濃縮轉(zhuǎn)化，再加上循環(huán)水系統(tǒng)有利的微生物生長(zhǎng)、繁殖條件，以有機(jī)物為部分營(yíng)養(yǎng)，加劇生長(zhǎng)并增加循環(huán)水中有機(jī)物的含量；在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足條件下，二者互為促進(jìn)。電廠其它生產(chǎn)用水通常包括沖洗用水和進(jìn)入熱力系統(tǒng)的鍋爐補(bǔ)給水。電廠沖洗用水的水質(zhì)指標(biāo)要求不高，通常去除懸浮物后消毒即可使用；鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)要求較高，水質(zhì)接近于純水，一般經(jīng)過(guò)濾后軟化除鹽進(jìn)入熱力系統(tǒng)，處理流程復(fù)雜，但用水量較少。

采用三級(jí)城市中水為補(bǔ)充水的循環(huán)水系統(tǒng)，懸浮物主要由有機(jī)物、微生物代謝分泌粘性物質(zhì)、少量無(wú)機(jī)類懸浮物質(zhì)形成，在循環(huán)水系統(tǒng)中會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成局部及均勻侵蝕。當(dāng)循環(huán)水懸浮物升高時(shí)，循環(huán)水有機(jī)物含量也相應(yīng)升高，循環(huán)水中微生物生化反應(yīng)加劇，循環(huán)水系統(tǒng)微生物腐蝕加?。簧踔脸霈F(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)pH急劇下降，引起循環(huán)水系統(tǒng)金屬材質(zhì)全面均勻腐蝕。

2 循環(huán)冷卻水化學(xué)處理

通過(guò)對(duì)火電廠中水回收利用運(yùn)行控制管理，對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)采用加水質(zhì)穩(wěn)定劑、加硫酸和定期加殺菌滅藻劑聯(lián)合方式進(jìn)行處理，有效的降低了循環(huán)水微生物含量。主要操作過(guò)程如下。

2.1 水質(zhì)穩(wěn)定劑的加入及控制

水質(zhì)穩(wěn)定劑藥液加至循環(huán)水前池，利于藥劑在循環(huán)水中混合均勻，連續(xù)恒流量加入，保證所要求的加入量，保證循環(huán)水中有機(jī)膦達(dá)到控制要求。

2.2 硫酸的加入及控制

2.2.1 加酸系統(tǒng)及加酸點(diǎn)

硫酸自循環(huán)水系統(tǒng)前池處連續(xù)恒流量加入。

2.2.2 運(yùn)行中硫酸加入量的控制

（1）加酸處理應(yīng)嚴(yán)格控制酸的加入量；（2）加酸系統(tǒng)必須連續(xù)運(yùn)行，保證酸均勻、連續(xù)加入到循環(huán)水系統(tǒng)中，既要防止加酸不足，更要防止加酸過(guò)量，嚴(yán)禁沖擊式加酸；（3）當(dāng)酸直接加入到循環(huán)水中時(shí)，循環(huán)水酚酞堿度小于0.3mmol/L時(shí)，應(yīng)考慮加酸是否過(guò)量，如確認(rèn)加酸過(guò)量，應(yīng)減少或停止加酸；當(dāng)循環(huán)水酚酞堿度大于1.0mmol/L時(shí)，應(yīng)考慮加酸是否不足，確認(rèn)后進(jìn)行必要的調(diào)整。

加酸處理后補(bǔ)充水殘留堿度按下式計(jì)算：

JD/=JDB-[（YDx-JDx）/KCl-（YDB-JDB）]

式中：JD/-加酸后補(bǔ)充水殘留堿度，mmol/L；JDB-加酸前補(bǔ)充水的堿度，mmol/L；YDx-循環(huán)水的總硬度，mmol/L；JDx-循環(huán)水的總堿度，mmol/L；YDB-加酸前補(bǔ)充水的總硬度，mmol/L；KCl-循環(huán)水以氯離子計(jì)濃縮倍率。

2.2.3 殺菌滅藻劑的選擇及加入

做好循環(huán)冷卻水的殺菌滅藻工作，對(duì)控制循環(huán)水系統(tǒng)微生物生長(zhǎng)繁殖、微生物腐蝕，確保電廠機(jī)組安全，穩(wěn)定地運(yùn)行，起著至關(guān)重要的作用。鄭州燃?xì)怆姀S采取定期沖擊式加藥方式對(duì)循環(huán)水進(jìn)行殺菌滅藻工作，選擇殺菌滅藻劑主要遵循以下原則。

（1）高效、廣譜。對(duì)水中絕大部分菌藻特別是對(duì)硝化細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等，要有很強(qiáng)的殺生能力；（2）對(duì)水中的氨氮有良好的去除作用；（3）殺菌劑本身不會(huì)對(duì)凝汽器不銹鋼管有較強(qiáng)腐蝕性；（4）不會(huì)影響水中所加阻垢劑、緩蝕劑的阻垢、緩蝕性能。

3 循環(huán)水監(jiān)督管理

將循環(huán)水水質(zhì)控制在合理范圍內(nèi)是保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

3.1 循環(huán)水分析監(jiān)督項(xiàng)目及周期

3.1.1 補(bǔ)充水的監(jiān)督項(xiàng)目及周期

（1）正常情況下，每24小時(shí)監(jiān)測(cè)一次循環(huán)水補(bǔ)充水全堿度、硬度、鈣硬度、氯根、pH值、濁度、電導(dǎo)率。（2）當(dāng)補(bǔ)充水源發(fā)生明顯變化時(shí)，及時(shí)監(jiān)測(cè)上述項(xiàng)目。（3）定期監(jiān)測(cè)補(bǔ)充水COD、硫酸根、總磷。

3.1.2 循環(huán)水的監(jiān)督項(xiàng)目及周期

（1）正常情況下，每12小時(shí)監(jiān)測(cè)一次循環(huán)水酚酞堿度、全堿度、硬度、鈣硬度、氯根、pH值、濁度、電導(dǎo)率及氯根濃縮倍率的計(jì)算。（2）每24小時(shí)監(jiān)測(cè)一次循環(huán)水總磷含量、正磷含量，計(jì)算出有機(jī)膦含量。（3）定期測(cè)定循環(huán)水硫酸根含量、CODCr。（4）每月進(jìn)行一次補(bǔ)充水、循環(huán)水水質(zhì)全分析。

3.2 循環(huán)水水質(zhì)控制指標(biāo)

控制循環(huán)水pH為8.3-9.0之間；濃縮倍率控制為2.0-3.0；控制循環(huán)水堿度（JD）為6.0-7.0mmol/L；濁度≤10.0NTU；高濃縮倍率工況下（KCl-=2.5-3.0）；控制循環(huán)水有機(jī)膦（以PO43-計(jì)）含量為3.0mg/L～4.0mg/L。

4 運(yùn)行維護(hù)管理

為了保證發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，延長(zhǎng)凝汽器使用壽命，除了嚴(yán)格執(zhí)行循環(huán)水處理方式和加強(qiáng)監(jiān)督管理外，還必須認(rèn)真做好機(jī)組的運(yùn)行管理工作。

4.1 保證膠球清洗裝置的正常投運(yùn)

膠球投運(yùn)是保證凝汽器管表面清潔的必要手段，它可以及時(shí)清除泥砂、粘泥以及軟垢，有效避免了凝汽器管的垢下腐蝕和微生物腐蝕。采用膠球不斷摩擦，可形成光滑的金屬表面，通過(guò)加入緩蝕劑將使得凝汽器管壽命明顯延長(zhǎng)。

4.2 流速控制

換熱管中冷卻水的流速應(yīng)保持在1.5m/s～2.0m/s。實(shí)際冷卻水量的選擇應(yīng)首先滿足維持凝汽器真空度需要，其次考慮循環(huán)水泵的耗電量。當(dāng)然為了保證凝汽器管表面的清潔度及防止黏泥物質(zhì)在系統(tǒng)中的附著，冷卻水流速最低不應(yīng)低于1.5m/s。但當(dāng)流速超過(guò)管材所容許的最大流速時(shí)，沖擊腐蝕的可能性也將大大增加。

4.3 停機(jī)后的維護(hù)

機(jī)組停運(yùn)后，在時(shí)間允許的條件下，打開凝汽器水室、管道法蘭等部件，進(jìn)行以下工作：（1）用高壓水槍對(duì)換熱管進(jìn)行沖洗；（2）對(duì)水室中雜物進(jìn)行清理；（3）根據(jù)水室及管道的腐蝕情況，確認(rèn)是否要進(jìn)行涂膜處理；（4）視凝汽器管以往腐蝕及泄漏情況，確認(rèn)是否要進(jìn)行抽管或渦流探傷；（5）除水室和管道外，注意觀察系統(tǒng)中其他設(shè)施、設(shè)備的腐蝕情況。條件允許對(duì)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、收球網(wǎng)、塔池底部等區(qū)域的雜物進(jìn)行徹底清理。

4.4 停機(jī)期間的保養(yǎng)

在停機(jī)期間，凝汽器管由于長(zhǎng)期積水，使有機(jī)體產(chǎn)生氨和硫化物，非常容易對(duì)已形成的凝汽器管保護(hù)膜造成破壞，進(jìn)而使凝汽器管發(fā)生腐蝕，也可能因氧的濃差而產(chǎn)生腐蝕。因此，做好停機(jī)期間的保養(yǎng)是非常必要的。

4.5 易出現(xiàn)問(wèn)題及解決方法

4.5.1 石灰系統(tǒng)。石灰系統(tǒng)易出現(xiàn)的問(wèn)題包括：平衡水箱供水中斷，生石灰繼續(xù)添加，造成石灰乳攪拌箱、石灰乳管道嚴(yán)重堵塞；石灰乳攪拌器過(guò)熱保護(hù)停運(yùn)、石灰乳泵故障，生石灰繼續(xù)添加，造成石灰乳攪拌箱嚴(yán)重堵塞；生石灰不下料，導(dǎo)致不能加入石灰乳；生石灰下料太多，導(dǎo)致螺旋給料機(jī)卡死等。

針對(duì)這種情況，首先可以將石灰給料機(jī)與平衡水箱低液位、自用水泵運(yùn)行狀態(tài)、清水池低液位連鎖，一旦出現(xiàn)上述3種情況，應(yīng)立即停運(yùn)石灰給料機(jī)，保證石灰乳攪拌箱和石灰乳管道不會(huì)堵塞；其次，將石灰給料機(jī)與石灰乳攪拌器和石灰乳泵的運(yùn)行信號(hào)連鎖，一旦二者中任何1個(gè)停運(yùn)，應(yīng)立即停運(yùn)石灰給料機(jī)，保證石灰乳攪拌箱不會(huì)堵塞；最后，生石灰不下料一般有2種原因，一是下料閘板開度太小，可以適度開大下料閘板，二是石灰筒倉(cāng)振打器振打頻率過(guò)低，適當(dāng)調(diào)大石灰筒倉(cāng)振打器的振打頻率；生石灰下料太多，導(dǎo)致給料機(jī)卡死的原因與不下料的原因相反，可以適度關(guān)小下料閘板，適當(dāng)調(diào)小石灰筒倉(cāng)振打器的振打頻率。

4.5.2 排泥系統(tǒng)。排泥系統(tǒng)易出現(xiàn)的問(wèn)題包括：澄清池排泥不及時(shí)，導(dǎo)致澄清池翻池；污泥濃縮池脫泥不及時(shí)，污泥含量過(guò)高，導(dǎo)致脫水機(jī)扭矩過(guò)大或非常不穩(wěn)定。

針對(duì)這種情況可以采取下列解決方法：一方面，加石灰的澄清池要定時(shí)排泥，一般24h排泥3-4次，每次排泥20-30min，保證泥量不會(huì)堆積過(guò)高，否則會(huì)出現(xiàn)翻池情況。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，控制較低的泥位不會(huì)給澄清池的運(yùn)行帶來(lái)不利的影響，所以保持澄清池低泥位是石灰法澄清池運(yùn)行的重要因素；另一方面，中水脫水機(jī)經(jīng)常因?yàn)槲勰嗪坎环€(wěn)定，需要頻繁調(diào)整回流門和污泥泵出口門，為了保證脫水機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)將脫水機(jī)沖洗水閥與脫水機(jī)的扭矩連鎖，當(dāng)扭矩超過(guò)高值時(shí)開啟沖洗水閥，扭矩低于低限值時(shí)關(guān)閉沖洗水閥，這樣可以使運(yùn)行人員有充分的調(diào)整時(shí)間，保證脫水機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果污泥泵是變頻泵可以將污泥泵的頻率與脫水機(jī)扭矩連鎖（PID調(diào)節(jié)），這樣更能保證脫水機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)火電廠中水回收利用運(yùn)行控制管理，對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)采用加水質(zhì)穩(wěn)定劑、加硫酸和定期加殺菌滅藻劑聯(lián)合方式進(jìn)行處理，同時(shí)對(duì)循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督管理及日常運(yùn)行維護(hù)管理，可有效降低循環(huán)水微生物含量。

使用城市三級(jí)中水作為火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控補(bǔ)充水水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決；做好循環(huán)水的日常監(jiān)控工作，日常的監(jiān)控方式主要有以下幾種：（1）觀察可見(jiàn)物的表面狀態(tài)。如冷卻塔立柱、填料等。（2）監(jiān)督循環(huán)水水質(zhì)分析。（3）對(duì)凝汽器運(yùn)行指標(biāo)分析。主要為端差、真空度、冷卻水溫升。

做好循環(huán)水處理效果評(píng)價(jià)工作，主要是對(duì)水質(zhì)穩(wěn)定劑處理、防腐處理和殺菌處理的效果評(píng)價(jià)。做好運(yùn)行維護(hù)工作，嚴(yán)格執(zhí)行的各項(xiàng)運(yùn)行管理制度。