提高中水处理石灰系统可靠性的探讨

任海波，李爱丽，白 柯

(国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司，河南 开封 475002)

提高中水处理石灰系统可靠性的探讨

任海波，李爱丽，白 柯

(国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司，河南 开封 475002)

介绍了某电厂中水处理系统概况，针对中水处理石灰系统发生消石灰堵塞管道及设备影响中水系统运行和发电水耗等能耗指标的问题，分析研究了影响运行的各种因素，列举了提高其运行使用寿命的改进措施，确保该系统能够长周期稳定运行，降低了运行成本。

中水处理；石灰系统；可靠性；改进措施

0 概况

某发电厂2×630 MW超临界机组循环水补充水处理系统(即“中水处理系统”)设计水源为城市中水，备用水源为黄河水，共有3套石灰处理设备。该发电厂中水处理系统采用消石灰(氢氧化钙)＋混凝剂澄清、加酸、杀菌、过滤的处理方式。进厂水源由升压泵输送到机加池，通过石灰乳、凝聚剂(聚合硫酸铁)作用，将水中胶体、Ca2+和Mg2+等杂质沉淀分离出来，经凝聚沉降处理后出水再加酸调pH值、加ClO2杀菌，而后溢流至曲径混合槽和单室过滤器，除去悬浮物等杂质，出水合格后进入清水池。清水池内清水可用于循环水补充水、水处理水源、过滤器反洗用水和系统自用水。

中水处理过程中的水质控制指标如表1所示。

表1 中水处理过程中的水质控制指标

1 中水处理石灰系统运行中出现的问题

中水处理石灰系统自投运以来，经常发生消石灰堵塞管道及设备，影响中水处理系统的正常运行。经统计，每年登记处理的设备管道阀门堵塞及损坏设备缺陷平均80多次，并多次造成1套以上的中水处理系统停运，1—3号石灰乳管道也均因消石灰堵塞严重更换了新管道。中水处理石灰系统不能正常工作，造成了更换备品配件费用高，严重影响中水系统经济运行；同时在系统检修期间循环水被迫直接补用未经处理的原水，严重影响了发电水耗等能耗指标。

2 原因分析

针对中水处理石灰系统在使用过程中管道和箱体容器内壁会逐渐附着结垢、板结，造成设备堵塞无法使用、被迫更换的问题，分析了影响中水处理石灰系统运行的因素。

2.1 石灰筒仓内物料结块或板结

消石灰吸湿性较强，易潮解。石灰筒仓内的消石灰容易吸收空气中的水蒸气而结块，长期积累会造成仓内物料板结，直接表现为：

(1) 出现虚假料位，料位监视忽然增大或减小，波动频繁；

(2) 给料机或螺旋输粉机堵塞频繁，就地通过观察孔可看到物料有结块或出料时断时续现象。

2.2 中水处理机加池出水在线表计的准确率差

机加池出水在线监测浊度仪和pH计是很重要的检测设备，其监测数据是运行人员及时调整中水处理流量及加药量的最重要依据，是中水处理合格率的重要保证。

中水处理的原水水质恶劣，水质变化较大，容易造成在线表计的污染、堵塞、误差增大，严重影响了在线表计的准确率，无法实时控制中水处理情况，使加药量突然增大，造成消石灰浆液浓度过大产生沉淀、沉积，进而导致堵塞。

2.3 定期维护制度不完善

中水处理石灰系统现有定期维护制度无法满足设备实际运行需要。由于消石灰的物理特性，长期运行后会在石灰系统出现物料板结，形成大量致密垢层而无法清除干净。现有的定期维护制度没有安排石灰系统的定期清理工作，无法在储存设备中出现物料板结或大量致密垢层前进行有效清理，导致如石灰筒仓、石灰乳箱等设备堵塞。

3 改进措施

3.1 调整运行方式

针对石灰筒仓内物料板结问题，主要通过调整运行方式来解决，即保持石灰筒仓内物料新鲜。

(1) 运行中严格控制筒仓料位，确保料位不能过高；缩短物料使用周期，避免存放周期过长造成物料板结，考虑到运输成本问题，一般维持1周的物料使用量即可。

(2) 在机组检修停运或较长时间停备前，要降低筒仓料位，避免仓内有大量存料。

(3) 在单机运行或较长低负荷运行期间，开展专门的定期降低筒仓料位工作。

(4) 在机组检修期间，对筒仓进行大修维护，彻底清理残余板结物料。

3.2 开展技术改造

针对中水处理机加池出水在线表计准确率差的问题，主要通过技术改造来解决。

(1) 根据原水特质，对在线表计进行重新选型，选用适用于恶劣水质的在线表计；并更改测点位置，由原来的出水下降管更改为机加池清水区，使在线表计能够及时、真实地监测水质处理变化情况，从而指导运行人员调整流量及加药量。

(2) 修订在线表计定期维护制度，进一步提高在线表计的稳定性、准确性，延长其使用寿命。

3.3 定期维护及调整运行方式相结合

针对石灰系统现有定期维护制度不完善的问题，主要采取定期维护及调整运行方式相结合的方法来解决。

(1) 修订石灰系统定期维护制度，对石灰系统定期进行维护清理，避免在物料板结、形成大量致密垢层后再进行清除的情况。

(2) 在设备停运时，石灰系统置换为清水；保证管道内介质始终在流动状态或停运时始终在冲洗状态，提高系统设备和管道内的洁净度，减少物料沉淀，延长设备使用寿命。

4 应用情况

(1) 采取上述措施后，未再出现因设备和管道堵塞造成的大量更换相关设备零件和管道的情况。

(2) 明显减少了在线表计的维护量，未再出现因电极污染失效而更换电极的情况。该设备缺陷次数减少了90 %。

(3) 采取上述措施后，未再出现因石灰系统管道物料板结、堵塞造成被迫停运检修的情况。

(4) 改进方法及处理措施的效果显著，每年节约运行及维护成本约25万元；实现了中水处理系统的安全、经济、长周期运行，避免了系统检修期间循环水直接补用黄河水造成的严重影响能耗指标的情况。同时，也减少了循环水排污量，节约了生产用水，降低了污水处理排放环保成本。

5 结束语

目前，中水处理工艺无法彻底避免中水处理石灰系统的结垢、物料板结、堵塞问题，亟需研究新技术以延长石灰系统的使用寿命。该发电厂后续准备采用在石灰乳泵出口位置增加阻垢器、改变介质易结垢特性的方式，延长结垢板结周期，以提高设备的使用寿命。

2016-12-16。

任海波(1980—)，男，工程师，主要从事电厂化学运行管理工作，email：13703789379@163.com。

李爱丽(1971—)，女，高级工程师，主要从事电厂化学技术管理工作。

白 柯(1977—)，男，助理工程师，主要从事电厂化学运行相关工作。