海水循环水零排放防垢技术及运行效果

海水循环水零排放防垢技术及运行效果
刘伟1 王应高2张军昌3 李贺全2 王慧琴3
1天津国投津能发电有限公司（天津）2华北电力科学研究院有限责任公司（北京 100045 ）
3北京英纳尔电力水处理工程技术有限责任公司（北京）
[摘要] 本文阐述百万机组国内攻关海水循环水零排放防垢技术方案及现场运行效果，表明BC-2000H海水专用阻垢剂无磷、无氮、无重金属、非丙烯酸系的易生物降解产品；海水循环水浓缩后提纯食盐无毒，对海水环境无影响；实现循环经济示范目标。

[关键词]海水循环水零排放运行效果海水专用阻垢缓蚀剂
1工程简介
天津国投津能发电有限公司是集发电、海水淡化、海水循环、浓海水制盐一体化运营模式的系统工程，是国家循环经济示范项目。

该项目采用新技术海水循环工艺系统运行----浓盐水排至盐场用于制取食用盐—发电余热用于海水淡化装置的淡化水用于机组发电用水和城市饮用水—实现取海水零排放。

规划容量为4×1000MW机组；本期建设2×1000MW超超临界燃煤机组，循环冷却水供水方案采用带冷却塔的海水二次循环供水方式，水源取自发电厂的取排水工程供入厂区经沉淀后的原海水。

2009年7月开始运行至今已运行近一年，从运行情况来看，海水循环冷却技术已成熟，循环冷却系统中腐蚀、结垢和微生物附着问题得到了有效控制，经济合理，安全可靠。

本文对这套海水循环水处理系统的特点和运行经验进行详细的介绍，以供同行参考。

2系统简化流程示意图
两台机分别配备双曲线通风冷却塔，循环冷却水系统简化流程示意图如图1所示。

图1 海水循环冷却水零排放系统简化流程图
3海水循环水防垢技术方案及后续浓水制盐研究
由于该项目为国内首次开展，根据系统特点，首先进行了前期的试验研究工作«天津北疆发电厂工程海水二次循环冷却水加药处理对排水水质及对后续浓水制盐工艺的影响试验研究»，研究确定：循环水防垢用无磷、无氮、无重金属、非丙烯酸系BC-2000H海水专用阻垢缓蚀剂，浓缩倍率控制1.8~2.0。

采用该阻垢缓蚀剂处理后的海水循环水排污水晒盐，经国家权威部门检测无毒。

4系统运行缓蚀阻垢剂、杀菌剂和水质控制指标
4.1缓蚀阻垢剂运行控制指标
本系统采用BC-2000H专用海水阻垢剂，该产品的显著特点是钙容忍度高，有明显的低浓度效应和良好的凝聚与分散作用，对微晶离子既有凝聚作用，又能将其分散到整个水系统中，使其呈分散的状态。

系统浓缩倍数控制在2±0.2，正常运行时，阻垢分散剂的投加量按海水补水量，通过计量泵进行连续投加，维持系统阻垢分散剂浓度为12-18mg/L（商品计）。

4.2杀菌剂运行控制指标
加杀生剂采用电解海水制取次氯酸钠系统，设置2×10kg/h 电解海水制氯装置，维持余氯含量大于0.2mg/L。

次氯酸钠连续加药量1mg/L；间断加药量3mg/L；间断加药时间1次/天、0.5小时/次。

并辅助使用非氧化性杀菌剂可有效抑制细菌、藻类及软体海生物的生长。

4.3 系统正常运行水质控制指标
（1）浓缩倍数：2.0，最高不能大于2.2； （2）pH 值：＜9.0；
（3）△A（为氯离子浓缩倍率与总碱度浓缩倍率的差值）：≤0.2；
（4）异养菌数：＜1×105个/ml（冬季），＜5×105
个/ml（夏季），（平皿计数法）； （5）运行期间比较典型的水质分析数据，见表1。

表1运行期间比较典型的水质分析数据
分析项目 指 标 循环水测试频率 要 求 PH
8.3～8.9 1次/4小时 必须控制值 总硬YD mmol/L
≤238.0 1次/4小时 参考值 1/2Ca 2+
mmol/L ≤39.50 1次/4小时 必须控制值 酚酞碱度P A mmol/L ≤1.0 1次/4小时 参考值 全碱度M A mmol/L 3.5～5 1次/4小时 必须控制值 Cl - mg/L
≤/ 1次/4小时 参考值 DD mu/cm ≤90 1次/4小时 必须控制值 SO 42- mg/L ≤6000 1次/天 必须控制值 浊度 FTU ≤/ 1次/4小时
必须控制值 浓缩倍率
1.8～
2.0倍 必须控制值
阻垢率（K Ca2+/K Cl-） ＞90% △A
＜0.2
5 实际运行效果
2009.7月1＃机组投产，2009.10月2＃机组投产，从运行至今近一年，浓缩倍率K=1.8~2.2倍，最高K=2.66倍，不结垢、不腐蚀、不积盐。

图2：2009.9~2010.1循环水浓缩倍率随时间变化曲线图
凝汽器管和冷却塔运行效果
1）
．凝汽器管板和钛管、辅机换热器管：无腐蚀、无新垢生成。

2）
．凝汽器端差：不因加药处理不当，造成端差值上升。

3）
．凝汽器真空度：不因加药处理不当，造成真空度降低 4）
．循环水碳钢管道内壁：无腐蚀、无垢生成。

5）
．循环水管道、冷却塔、冷却塔填料层及凝汽器水室、钛管管板等处无细菌、藻类及软件生物的生长及附着。

2010年1月小修检查凝汽器水室及钛管没有发现污垢、腐蚀、微生物生长、积盐现象；系统可见部分（冷却塔填料，塔壁等）无污垢、积盐及绿藻（见图3、图4）。

现场运行的结果达到了华北电科院试验技术参数。

图3：凝汽器管表面光亮图4：冷却塔柱表面清洁，无微生物、粘泥等附着物海水循环水中投加BC-2000H药剂无磷、无毒、无重金属、易生物降解、对环境无害、环保型，排放浓缩海水制盐质量达到国家食用盐标准。

6结论
z采用海水+BC-2000H海水专用阻垢缓蚀剂，系统不结垢、不腐蚀、不积盐，安全稳定技术经济性达到良好。

z国内第一次海水循环水排污水排至盐场晒盐制得的食用盐，经国家权威部门检测达到国家食用盐标准；实现了循环经济示范目标。

参考文献
[1] «天津北疆发电厂海水二次循环冷却水加药处理对排水水质及对后续浓水制盐工艺的影响试验
研究报告» 华北电力科学研究院有限责任公司，2007.8
[2] «天津北疆发电厂工程海水二次循环冷却水加药处理对排水水质及对后续浓水制盐工艺的影响
试验研究» 华北电力科学研究院有限责任公司，2007.8
[3] «国家权威机构对BC-2000H毒理学检测试验报告 »
[4] «水处理剂和工业循环冷却水系统分析方法»化学工业出版社，2002.22
[5] «天津国投津能发电有限公司运行记录»。