低温余热电站循环水水质控制

吕月昭

低温余热电站循环水水质控制

Control of Recycled Water Quality
for Low Temperature Waste Heat Power Station

吕月昭

国内水泥生产线线配套纯低温余热电站的大规模建设始于2003年，经过这几年低温余热电站的设计、建设、运行，我们发现，在新行业发展的同时，有许多新技术问题需要创新解决和摸索总结，在掌握行业共性的同时，还应该注意到行业的特性。本文针对纯低温余热电站的循环水系统，浅析一下纯低温余热电站循环水水质控制。

由于没有专门针对余热电站的循环水水质规范，余热电站循环水水质的设计和运行均遵循国家标准GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》。目前，余热电站主流的循环冷却方式还是间接冷却的开式循环系统。国标规定了间冷开式系统循环冷却水水质运行许用指标（见表1）。

目前，从现实情况来看，水质控制技术水平还有待提高，从收集的几十份盖有各类公章的源水水质分析报告来看，能够全面和正确分析水质的报告屈指可数。典型的问题有：检测项目不全、单位使用错误、数据错误明显和数据前后矛盾这四类问题。对于设计人员来讲，除了要面对准确度不高的水质分析报告，还要面对电站建成后参差不齐的运行水平和种类繁多的药剂。

由于没有统一的循环水系统补水水质标准，通常是按照循环倍率N=3的数值控制补水水质，循环倍率越高，补水水质要求也越高。结合实际纯低温余热电站工程数据和经验，通常将循环倍率N=3作为设计取用值，并且前期设计和运行需重点控制以下指标：悬浮物、浊度、PH、硬度、Ca2+、Mg2+、硅 酸 、碱 度 、CODCr、HCO3-、Cl-、总Fe、细菌。

下面举例说明源水水质情况的不同对纯低温余热电站循环水处理工艺的影响。

1 循环水源水水质分析报告（工程一）

从表2可以看出，该水源属于比较罕见的低硬高碱水，实际运行时，为控制水质，即便放弃Na3PO4而采用NaH2PO4药剂，仍然不能很好地降低碱度，并将PH值控制在9.5以内，在增加投加浓度为98%的H2SO4后水质得到了较好的控制。这里应该注意的是，不宜采用添加HCl来调节循环水的PH值，因为目前针对低温余热电站凝汽器的热交换管道主要采用不锈钢材质，虽然2007版GB50050《工业循环冷却水处理设计规范》放宽了对Cl-的控制标准，考虑到Cl-在水系统中较为稳定，实际运行控制水平较低，使用不当容易对不锈钢管道产生点腐蚀破坏，采用H2SO4调节更安全可靠。

表1 水质运行许用指标数值

表2 循环水源水水质分析报告（工程一）

表3 循环水源水水质分析报告（工程二）

2 循环水源水水质分析报告（工程二）

表3为东南亚某水泥厂全厂取水点的水质分析报告，该地区降雨量充沛，取水点设在石灰石矿山山坡上，采用打井取水，该取水点同时也在全厂污水排放点附近。根据业主提供的水泥线循环水管道断面，管道内部结垢严重，几乎被沉积物完全填满。根据水质报告，主要超标项目为COD及SiO2两项。考虑到实际水质比较复杂，处理完的水一部分还需进一步处理作为余热锅炉补水，因此处理给水预处理工艺上采用比较少见和保守的“石灰、凝聚剂、镁剂除硅+臭氧反应+活性炭吸附”工艺系统。由于所提供的设计水质为历年最差，而实际水质有波动变化，调试运行时CaO、MgO及凝聚剂的使用量不太好控制。通过进一步的运行，调整药剂纯度和用量，控制最佳反应PH值（10～10.3）和最佳接触时间，最终得到了合格的出水水质。

通过以上两个比较特殊的工程实例可以看出，对低温余热电站循环水的水质控制而言，不仅需要关注常规的浊度、悬浮物和硬度指标，碱度、COD和硅酸等也逐渐成为需要重点控制的指标，从而达到使整个循环水系统耗水量最少、药品耗量最低，运行指标最经济的目的。

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