PAGEPAGE5提高熱電廠化水除碳器的效率山東華聚能源濟二礦電廠王新冰江愛偉秦興中趙傳斌周紅云摘要：火電廠的化學水處理系統(tǒng)是電廠的血液命脈，擔負著發(fā)電機組對水質和水量的需求。化水工藝中一般在陽離子交換器或反滲透之后設計有除碳器，其原理是利用亨利定律，借助鼓風機將系統(tǒng)產水中高含量的二氧化碳脫除，降低后繼脫鹽設備(陰床或混床)陰離子的負擔，防止“漏硅”發(fā)生，提高陰床或混床周期產水量，減少失效再生次數(shù)，既減少酸堿廢水排放，又保護環(huán)境。濟二礦熱電廠除碳器效率低，造成混床“漏硅”次數(shù)增多，嚴重制約火電廠的安全經(jīng)濟運行，針對此類情況，深入分析了影響因素，對于主要的影響因素，分別采取改進措施，最終解決了存在的問題，除碳器的效益大大提高，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。關鍵字：火電廠水處理除碳器效率1、概述山東華聚能源濟二礦熱電廠，屬于典型的綜合利用型電廠，自2001年3月投產以來，共計消耗煤泥約100萬噸，發(fā)電7.3億KWH，供熱63萬蒸噸，充分體現(xiàn)了綜合利用型熱電廠的優(yōu)勢。電廠廣泛開展節(jié)約型企業(yè)建設活動，轉變經(jīng)濟增長方式，走節(jié)約挖潛的發(fā)展之路，提升企業(yè)核心競爭力，不斷深入解決環(huán)境和資源問題。除碳器是火電廠高純水制備工藝流程中的重要設備，是提效挖潛的重要環(huán)節(jié)，其原理是利用亨利定律，借助鼓風機將反滲透系統(tǒng)產水中高含量的二氧化碳脫除，降低后繼脫鹽設備(陰床或混床)陰離子的負擔，防止“漏硅”發(fā)生，提高陰床或混床周期產水量，減少失效再生次數(shù)，既減少酸堿廢水排放，又保護環(huán)境。除碳效率的高低對混床的經(jīng)濟運行至關重要，因而需要對除碳器的效率進行定期檢測，以確保其高效經(jīng)濟運行。濟二礦電廠除碳器運行情況不好，造成混床“漏硅”增多，失效頻繁，沖洗水混濁不堪。2、現(xiàn)狀調查分析2.12006年1月-7月化水混床運行失效情況統(tǒng)計表月份混床平均運行周期混床失效次數(shù)“漏硅”次數(shù)再生黑水出現(xiàn)次數(shù)192h767290h555388h555491h333592h222690h333791h222合計272627結論：1、混床失效檢測中二氧化硅先失效即“漏硅”占總失效次數(shù)的96%。2、混床再生中含灰塵黑水出現(xiàn)率達到100%。2.2化水除鹽水系統(tǒng)水質現(xiàn)狀化驗分析表編號檢測項目地下水反滲透進水除碳器進水除碳器出水混床進水混床出水1PH值7.897.827.307.207.206.952二氧化硅（mg/L）30280.30.30.30.00353二氧化碳（mg/L）39.636.343.123.723.71.654溫度16.924.224.824.824.524.55電導率86089017.516.316.10.46結論:1、系統(tǒng)進水堿度高、PH值高對混床運行不利，對除碳器運行不利。2、除碳器效率=(進水CO2-出水CO2)/進水CO2=45%2.3除碳器效率檢測（水溫穩(wěn)定在25OC）測定時間除碳器進水（mg/L）除碳器出水（mg/L）除碳器效率2006.7.2842.523.447%2006.7.2941.922.346%2006.7.3043.222.946%平均值42.5322.8646%結論：除碳器效率只有46%左右，大量二氧化碳滯留在混床進水中，加重混床負擔。2.4現(xiàn)場對除碳器檢查我們對除碳器和中間水箱進行了徹底的檢查，發(fā)現(xiàn)除碳風機運轉無異音，無卡澀情況，除碳器外側本體銹蝕，在水箱西側溢流口有大量風漏出，吹起水花飛濺嚴重。大量水花被風吹出，將周圍地面和水箱底部浸濕。3.原因分析3.1影響除碳器效益的原因分析確認序號影響原因分析確認結論1風機啟動不及時化水設備一般自動運行，除碳風機啟動與反滲透實現(xiàn)連鎖功能，反滲透自動運行時，風機自動啟動，不需要人為干預起停。非要因2風機電機功率不足除碳器鼓風機配套電機功率設計時預留20%余量，況且兩臺電機均是2005年5月份更換的新電機，一直正常運行非要因3風機進風過濾器堵塞現(xiàn)場對過濾器進行檢查，發(fā)現(xiàn)風機過濾器堵塞嚴重，大量灰塵將過濾網(wǎng)和過濾棉堵塞，造成進風不暢，風量不足。要因4除碳器內部水封損壞對于除碳器內部水封是否損壞，進行了現(xiàn)場確認，打開中間水箱人孔，進入內部發(fā)現(xiàn)兩臺除碳器底部都沒有安裝水封，這就造成了除碳器大量漏風進入中間水箱，從溢流口吹出的情況。沒有水封要因5除碳塔密封不好經(jīng)過現(xiàn)場對整個除碳塔的檢查，沒有發(fā)現(xiàn)除碳塔有漏風部位非要因6填料高度太高經(jīng)過現(xiàn)場測量，除碳塔填料高度為：3.7米，符合國家標準（直徑φ1000除碳器，填料高度>2.5,<4米）非要因7填料破碎阻力加大經(jīng)過現(xiàn)場檢查，分別從除碳塔上、中、底部查看填料（空心多面球）均沒有發(fā)現(xiàn)有破碎填料，不存在阻力加大的情況非要因8除碳器進水量大除碳器進水量，原設計最大運行負荷是94m3/H,額定運行負荷是60m3/H，實際運行進水量在55非要因9除碳器進水二氧化碳含量高化水制水工藝用水是地下120米第四系水源，水質穩(wěn)定，經(jīng)過化驗目前堿度（6.5mmol/L）與建廠初期水源井化驗報告堿度(6.3mmol/L)接近，未出現(xiàn)堿度異常增加的情況，二氧化碳穩(wěn)定。非要因10進風過濾效果差風機進風過濾效果差與過濾網(wǎng)堵塞有一定關系，由于過濾網(wǎng)堵塞后，灰塵通過過濾網(wǎng)的邊緣大量被吸入，造成進風中含有大量灰塵，長期運行積累，導致混床內殘留大量灰塵，在混床再生中被沖出產生大量黑水的情況，和第三個末梢因素合為一體，風機過濾器堵塞，進風過濾效果差要因11操作規(guī)程執(zhí)行不嚴化水車間日常運行中，除了日常嚴格的考核制度外，執(zhí)行小化水小指標考核，對運行規(guī)程中各控制參數(shù)，嚴格考核，各班組執(zhí)行到位，不存在此類問題非要因12進水溫度低化水工藝設計中安裝有管式加熱器，化水運行中要求運行溫度穩(wěn)定在25±1℃非要因13系統(tǒng)進水PH值高根據(jù)化驗情況看，目前進水PH值達到7.82，水質顯弱堿性，不利于二氧化碳脫除，嚴重影響除碳效率要因3.2經(jīng)過認真分析逐條確認，最終找到三個主要影響因素如下：（1）、除碳器底部沒有水封；（2）、風機過濾器堵塞，進風過濾效果差；（3）、系統(tǒng)進水PH值高。4.制定對策4.1制定對策、組織實施序號要因對策目標措施日期1除碳器底部沒有水封設計安裝水封裝置實現(xiàn)100%不漏風根據(jù)中間水箱特點，選用DN200mmPVC管材，長度1.8米水封，用高強尼龍螺栓固定，實現(xiàn)除碳器出水口下落深入水面以下，實現(xiàn)水封效果。2006.92風機過濾器堵塞，進風過濾效果差選用過濾效果好的過濾棉，增加更換頻次實現(xiàn)進風量接近未過濾時進風量，混床進水無灰塵選用新型透氣性好的過濾棉代替丙綸濾布，制定除碳器管理制度，定期檢查過濾器，及時更換清洗過濾器。2006.93系統(tǒng)進水PH值高調節(jié)進水PH值確保進水PH值在6-7之間維護反滲透加酸泵，實現(xiàn)在線加藥，通過正交實驗確定最佳加酸量。2006.94.2實施情況4.2.1安裝水封管：安裝選用PVC管材，長度1.8米水封管，用高強尼龍螺栓固定，實現(xiàn)水封效果，安裝后投入運行，中間水箱不再漏風，水封效果達到100%。通過分析得知，除碳器的效率由安裝前46%提高到了55%。水箱溢流口沒有風吹出，沒有水花飛濺，水封效果非常好。4.2.2風機過濾器的問題：選用新型透氣性好的過濾棉代替丙綸濾布，制定除碳器管理制度，定期檢查過濾器，及時更換清洗過濾器。風機進風量大大提高，投入運行1個月后，更換了一次高效過濾棉，混床再生中黑水未再出現(xiàn)，過濾效果顯著。除碳器效率從改造前的55%又提高到了68%。4.2.3調整進水PH值：A、水中碳酸化合物相對量和PH的關系（25A、水中碳酸化合物相對量和PH的關系（25℃HCOHCO3-游離CO2456789PH值（CO2）從上圖可以看出，PH值≤4.3，水中只有CO2，PH=8.3-8.4之間時98%以上是HCO3-，不利于二氧化碳脫除。因而PH值越低，水中CO2含量越高，除碳率越高，但較低的PH值，不利于反滲透經(jīng)濟運行，一般控制標準是進水PH值在6-9，因而需要通過實驗來確定最佳運行PH值，付出最小的代價（加酸會導致進水含鹽量升高，表現(xiàn)為產水電導率升高）獲得最高除碳率。B、確定最佳運行PH值選取PH6,PH6.5,PH7,PH7.5實驗條件，分別檢測除碳器效率和反滲透產水電導率。并借助4.3和8.3兩個極端點，將兩條曲線作入同一坐標系中。PH值4.366.577.58.3除碳率%989290857010產水電導率1808045191640從上圖可以看出，運行的最佳PH值范圍在6.8—7.0之間此時，除碳率超過85%，電導率升高不多，滿足運行需求。調整完畢后，除碳器效率從實施前的68%又提高到了84%。5.結論5.1化水系統(tǒng)除碳器的除碳效率可以通過技術改進而提高。5.2濟二礦電廠除碳器經(jīng)過技術人員攻關后，除碳效率顯著提高，大大降低了混床進水碳酸氫根的含量，減輕了陰樹脂的負擔，除硅能力大大增強，延長了混床的運行周期，減少失效次數(shù)，減少廢水排放量，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。5.3除碳器改造完成投入運行2個月，運行情況很好，中間水箱溢流口處運行中無漏風現(xiàn)象發(fā)生，風機過濾器過濾棉更換一次，過濾效果顯著，混床再生中未發(fā)現(xiàn)有黑水排放。對除碳器的效率測定如下：水溫：25±1℃時間PH值除碳器進水（mg/L）除碳器出水mg/L）除碳器效率14：006.8244.56.685.1%15：006.9543.96.485.4%16：006.9244.27.084.2%平均44.26.6784.9%同類電廠可以針對自身電廠除碳器實際情況進行排查，測定除碳器效率，通過技術改進，提高除碳器效率。6.參考文獻[1].遼寧電力工業(yè)局編制《電廠化學