华电红雁池电厂循环水△A+值出现异常状况的分析研究

火电厂循环冷却水处理技术研讨会论文集 2006.9 西安 华电红雁池电厂循环水 A△ 值出现异常状况的分析研究 张建福1 陈浩2 李建玺2 王蓉蓉2 （1. 华电红雁池发电有限责任公司，乌鲁木齐 830047； 2.西安热工研究院有限公司，西安 710032；） [摘 要] 循环水补水采用聚合氯化铝混凝、澄清处理，是火电厂循环水预处理系统常用的 处理方式。红雁池电厂采用该处理方式运行，循环水系统却出现了异常情况，对此进行了分 析研究。 [关键词] 循环水； A△ ；聚合铝；矾花 1. 概述 新疆华电红雁池发电有限责任公司（以下简称红雁池电厂）总装机容量 4×200MW，冷 却水系统采用敞开式循环冷却方式，循环冷却水的补充水源选自经上游某电厂直流冷却排水 的水库水，系统浓缩倍率一般控制在 1.5～3.0 倍。为提高厂内的节水效益，红雁池电厂委托 西安热工研究院进行了提高循环水浓缩倍率水质稳定剂的性能试验。 试验采用极限碳酸盐硬度法，试验水样取自现场循环水的补充水样（澄清池出水）。试 验过程中发现循环水的 A△ 值（氯根浓缩倍率－碱度浓缩倍率）上升异常（见表 1、表 2）， 即当 A△ 值达到 2.0 以上时，循环水的碱度才开始下降。 而目前以动态模拟装置进行水质稳定剂的性能试验，循环水 A△ 值上升的原理及一般规 律为：由于水体中存在HCO3-受热分解及CO2的曝气过程，而且水中的CO32-会与Ca2+生成微 小的CaCO3晶体，因此氯根的浓缩速度总是要高于碱度的浓缩速度。随着水样的不断蒸发浓 缩，循环水的 A△ 值会缓慢增大，一般在试验达到终点时（循环水碱度开始下降）， A△ 可 达到 0.2～0.6。 表1 阻垢性能试验循环水 A△ 测定结果一 试验时间（h） 氯根（mg/L） 碱度 (mmol/L) A△ (KCl – KJD) 备注 0 41 2.10 0.00 补水水质 6 55 2.65 0.08 12 70 3.35 0.11 22 88 4.00 0.25 28 110 4.75 0.42 34 120 5.00 0.55 40 175 7.40 0.75 46 204 8.20 1.08 50 214 8.65 1.10 54 236 8.90 1.52 56 248 8.80 1.86 58 260 9.10 2.01 60 268 8.05 2.71 碱度下降试验结束 95 火电厂循环冷却水处理技术研讨会论文集 2006.9 西安 表2 阻垢性能试验循环水 A△ 测定结果二 试验时间（h） 氯根（mg/L） 碱度(mmol/L) A△ (KCl – KJD) 备注 0 41 1.60 0.00 补水水质 6 49 1.80 0.08 12 78 2.70 0.21 22 103 3.35 0.42 28 120 3.75 0.59 34 150 4.50 0.85 40 164 4.70 1.06 46 176 4.80 1.29 50 192 6.30 0.74 54 232 8.15 0.57 58 286 8.95 1.39 60 300 9.15 1.60 62 306 9.40 1.58 64 314 8.60 2.28 碱度下降试验结束 2 循环水 A△ 值出现异常情况的分析研究 2.1 A△ 值出现异常情况的原因分析 红雁池电厂循环水 A△ 值上升异常，无非是由氯根或者碱度引起。但试验过程中并未在 循环水中人为引入多余的Cl-，而且水样的浓缩及曝气过程一切正常。出现这种情况，应是 水体中产生了别的干扰物质影响了氯根或者碱度的正常浓缩过程。 红雁池电厂循环水的补充水为水库水，经上游电厂直流冷却后，进入厂内机械加速搅拌 澄清池，池内加入聚合氯化铝对原水进行混凝、澄清处理，其出水直接补入循环水系统。 由于红雁池电厂补充水经过了上游电厂凝汽器的换热升温，受该厂机组运行负荷影响， 其直流冷却排水（即红雁池电厂澄清池进水）水温变化较快且幅度较大，澄清池内易出现较 大的温度梯度及温度分布不均现象，形成池内水体的对流而影响澄清池的正常运行，从而引 起清水区内矾花上升以及聚合铝水解不完全(现场发现澄清池清水区内有大量矾花上浮于水 面)。 2.2 A△ 值出现异常情况的试验研究 为验证上述推论是否准确，进行了如下试验：以现场澄清池出水为试验水样，同时进行 不加热、35℃（恒温水浴）、45℃（恒温水浴）三组平行静态烧杯试验，每隔一定时间测定 水中的碱度和氯根，以此确定水样在不同温度下碱度和氯根随时间的变化规律。试验结果见 表 3、表 4、表 5。 96 火电厂循环冷却水处理技术研讨会论文集 2006.9 西安 表3 原水碱度和氯根随时间变化情况 水样 试验时间（h） 氯根（mg/L） 碱度（mmol/L） 0 27.5 1.85 0.5 28 1.85 1.5 28 1.85 3.5 28 1.85 7.5 28 1.85 19 28 1.80 26 28 1.80 38 28 1.80 50 28 1.80 原水 (未加热，水温22～26 )℃ 62 28 1.80 表4 35℃水样碱度和氯根随时间变化情况 水样 试验时间（h） 氯根（mg/L） 碱度（mmol/L） 0 27.5 1.85 0.5 28 1.85 1.5 28 1.85 3.5 28 1.85 7.5 28 1.85 19 28.5 1.85 26 31 1.85 38 31.5 1.85 50 31.5 1.80 35℃水样 (水浴恒温) 62 31.5 1.75 表5 45℃水样碱度和氯根随时间变化情况 水样 试验时间（h） 氯根（mg/L） 碱度（mmol/L） 0 27.5 1.85 0.5 28 1.85 1.5 28 1.85 3.5 28 1.85 7.5 28.5 1.85 19 28.5 1.85 26 34 1.75 38 34 1.55 50 35 1.20 45℃水样 (水浴恒温) 62 35 0.95 由以上三组试验结果可得出如下结论： 原水在未加热条件下（水温 22～26℃），水样碱度和氯根变化甚微； 35℃水样和 45℃水样随时间推移，氯根逐渐增加，碱度逐渐下降，水样温度越高， 氯根增加和碱度下降幅度越大。其中水样在放置 19～26 小时其间，氯根有突跃性增加； 97 火电厂循环冷却水处理技术研讨会论文集 2006.9 西安 35℃水样在 38～50 小时间，碱度开始下降；45℃水样在 19～26 小时后，随时间推 移，碱度下降明显。 在进行水质稳定剂性能试验期间，循环水主体水温控制在 45±1℃，而且系统不进行排 污，水样在系统内的停留时间为 60 小时。因而，在水体不断流动状态下，由于矾花和聚合 铝水解产生的Cl-及对碱度的消耗，会使得循环水 A△ 值出现异常升高。 现场循环水主体水温一般在 25～35℃，只有凝汽器出口水温有时可高于 40℃，而且循 环水在冷却系统内的停留时间相对试验要短很多。因此，现场循环水系统矾花和聚合铝水解 对其水质的影响要远小于试验。 3 解决方法 对于红雁池电厂来说，在无法控制来水水温的情况下，若要提高澄清池的混凝、澄清处 理效果，防止或者减轻池内形成的水体对流，可通过以下 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ： ① 在澄清池第一反应室加装挡板，降低进水流速，增加水样在一反区内的停留时间， 以此减轻进水温度对池内存水的影响； ② 降低澄清池运行负荷，调整沉降比，也可降低进水与池内水体间的温差，减轻水体 对流。 98