城市再生水回用于火电厂循环冷却水的应用研究

理 论 补 水 量 为 ４３１ ｍ３／ｈ，与 实 际 补 水 量 相 吻 合。
１号机组平均浓 缩 倍 率 １．２７ 倍，２ 号 机 组 平 均 浓 缩
倍 率 １．５ｂ．３
项目
硬度 ／ｍｍｏｌ／Ｌ
钙硬度 ／ｍｇ／Ｌ
镁离子 ／ｍｇ／Ｌ
Ｃｌ－ ／ｍｇ／Ｌ
１号机组 ２号机组
１．３４ １．５５
１．４０ １．６３
１．３５ １．４９
１．２７ １．５３
方案。
１ 再 生 水 来 水 水 质 分 析
市污水处理厂提供的污水满足一级 Ｂ 标准
（表 １）后 ，由 电 厂 自 行 处 理 后 达 到 再 生 水 回 用 标 准 。
表 １ ＧＢ １８９１８－２００２ 水 质 标 准
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
水质特点和循环 水 水 质 要 求，需 要 解 决 以 下 几 方 面 的 关 键 问 题 ：① 进 一 步 去 除 残 余 的 悬 浮 物 及 胶 体 ；② 进一步去除二级生化处理后残留的溶解性有机物； ③去除无 机 盐 类 及 微 生 物 难 以 降 解 的 有 机 物。 同 时，需要根据现场 水 质 和 工 艺 条 件 进 行 投 加 处 理 药 剂筛选和评价，研 发 应 用 于 该 电 厂 循 环 冷 却 水 系 统 的专用阻垢 缓 蚀 剂。 通 过 模 拟 试 验，确 定 加 药 方 式 及剂量、循环水的 浓 缩 倍 率 及 循 环 水 水 质 运 行 控 制
在的问题及再生水作为循环冷却水的相关建议。
关键词 再生水 回用 火电厂 循环水
中 图 分 类 号 ：ＴＭ６２１．８
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００２－８４７１（２０２０）Ｓ１－０７６８－０４
ＤＯＩ：１０．１３７８９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｗｗｅ１９６４．２０２０．Ｓ１．１６９
Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒｅｃｌａｉｍｅｄ ｗａｔｅｒ ｆｏｒ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ
保证循环冷却 水 中 氯 离 子 含 量 在 控 制 范 围 内。 从
图２中可得，虽然再生水中 氯 离 子 在 １２ 月 份 仍 呈 增 大趋势，但在调整浓缩倍率 和 排 污 水 量 后 １ 号、２ 号 机组循环冷却水 中 氯 离 子 含 量 明 显 下 降，降 低 了 凝 汽器等主要设备产生腐蚀的风险。 ３ 运 行 水 质 控 制 研 究 ３．１ ｐＨ 控制研究
序号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５
表 ２ 出 水 水 质 指 标
Ｔａｂ．２ Ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘ
项目
水质控制指标
ｐＨ （２５ ℃） 悬 浮 物／ｍｇ／Ｌ 浊 度／ＮＴＵ ＢＯＤ５／ｍｇ／Ｌ ＣＯＤ／ｍｇ／Ｌ 铁／ｍｇ／Ｌ 锰／ｍｇ／Ｌ Ｃｌ－／ｍｇ／Ｌ 钙硬度（以 ＣａＣＯ３ 计）／ｍｇ／Ｌ 甲基橙碱度（以 ＣａＣＯ３计）／ｍｇ／Ｌ ＮＨ３－Ｎ／ｍｇ／Ｌ 总磷（以 Ｐ 计）／ｍｇ／Ｌ 游 离 氯／ｍｇ／Ｌ 石 油 类／ｍｇ／Ｌ 细 菌 总 数／个／ｍＬ
６．５～９ ≤１０ ≤５ ≤５ ≤３０ ≤０．５ ≤０．２ ≤２５０ ≤２５０ ≤２００ ≤５ ≤１
末 端 ０．１～０．２ ≤１．７ ＜１ ０００
２ 浓 缩 倍 率 控 制 研 究
２０１９年 １２ 月 份，补 水 中 氯 离 子 浓 度 平 均 值 达 到５００ ｍｇ／Ｌ。 循 环 水 实 际 补 水 量 １０ ０００ ｍ３／ｄ，平 均４１７ ｍ３／ｈ。通过浓缩倍率及 理 论 计 算，循 环 水 风 吹及蒸发损失平均１７５ｍ３／ｈ，排污量平均２５６ ｍ３／ｈ，
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
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城市再生水回用于火电厂循环冷却水的应用研究
高 枫１ 张 宝 军１ 王 永 宏２ 郭 万 齐２ 隋 兴 东１
（１ 大唐东北电力试验研究院有限公司，长春 １３０１０２；２ 大唐绥化热电有限公司，绥化 １５４６００）
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ｍｇ／Ｌ。 根据《工业 循 环 冷 却 水 处 理 设 计 规 范 》（ＤＬ／Ｔ
５００５０－２０１７）中 要 求 再 生 水 直 接 作 为 间 冷 开 式 系 统 补充水时，水 中 氯 离 子 浓 度 应 ≤２５０ ｍｇ／Ｌ；对 壳 程 不锈钢 换 热 设 备，循 环 水 中 氯 离 子 指 标 不 宜 大 于
３００多个城市严重缺水，在 ３２ 个 百 万 人 口 以 上 的 特 大城市中，３０个城市长 期 受 缺 水 的 困 扰。 考 虑 工 业 发 展 的 性 质 ，一 方 面 考 虑 到 节 约 饮 用 水 水 源 的 要 求 ；
离引水经济得多。当今世界各国解决缺水问题时， 城市污水被选为可靠的第二水源。
摘要 火电厂循环冷却水系统耗水量约占总 耗 水 量 的 ７０％。 城 市 再 生 水 深 度 处 理 后 作 为 电 厂
冷却水补充水，既适应可持续发展 的 需 要，又 为 电 力 发 展 拓 展 空 间。 介 绍 了 某 电 厂 再 生 水 作 为 循 环
冷却水的处理工艺和出水水质，开展 了 循 环 水 的 浓 缩 倍 率 及 循 环 水 水 质 运 行 控 制 研 究，探 讨 了 其 存
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｃｌａｉｍｅｄ ｗａｔｅｒ；Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ；Ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ；Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ
０ 引 言 我国属于 淡 水 资 源 极 其 匮 乏 的 国 家，目 前，有
染物质，其余 绝 大 部 分 是 可 再 利 用 的 清 水。 城 市 污 水就近可得，处理技术也比较成熟，基建投资 比 远 距
对该厂全年 中 水、１ 号 机 循 环 冷 却 水 及 ２ 号 机 循环冷却水 ｐＨ 进行统计，再生水 ｐＨ 在６．７～７．８， １号、２号机组循环冷却水 ｐＨ 长达 ６ 个月时间控制 在７．４～７．８，根据《火电厂 凝 汽 器 管 防 腐 防 垢 导 则》 （ＤＬ／Ｔ ３００－２０１１）中要求，循 环 水 ｐＨ 控 制 参 考 标 准 应 在 ８．０～９．０ 之 间 。 因 此 ，为 提 高 该 厂 循 环 冷 却 水 ｐＨ，降低循环冷却 水 系 统 存 在 腐 蚀 风 险，实 时 监 控循环冷却水在线 ｐＨ，通 过 增 设 电 动 调 节 阀 门，及 时调整硫酸添加量，将循环冷却水ｐＨ 控制在８．０～ ８．４，由图３可见，循 环 冷 却 水 后 期 ｐＨ 指 标 控 制 范 围相对稳定。
电厂循环冷却 水 用 量 大，水 质 要 求 不 是 十 分 苛
另一方面，对水质 要 求 不 高 的 工 业 用 水 和 浇 洒 绿 地
刻 ，但 是 再 生 水 比 地 下 水 含 有 更 多 的 有 机 物 、氮 、磷 、
道路等市政用水 却 占 用 了 大 量 的 自 来 水，使 已 经 匮
碱度及氯化物、硫酸盐等，所以在用作循环冷 却水 系
图 ４ １ 号 、２ 号 机 组 循 环 冷 却 水 有 机 磷 控 制 情 况 Ｆｉｇ．４ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｏｆ
乏的水量更加难以满足人民生活用水的要求。与城
统的补充 水 时，会 给 系 统 的 运 行 造 成 更 多 的 障 碍。
市供水量几 乎 相 等 的 城 市 污 水 中，只 有 ０．１％ 的 污
为使城市再生水 回 用 于 电 厂 循 环 冷 却 水，根 据 再 生
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７００ ｍｇ／Ｌ，同时对壁温和水温加以限 制。 考 虑 现 场 实 际 情 况 ，为 有 效 控 制 循 环 冷 却 水 中 氯 离 子 含 量 ，同
时降低循环冷却 系 统 设 备 发 生 腐 蚀 结 构 的 风 险，通
过 降 低 循 环 冷 却 水 浓 缩 倍 率 、增 大 排 污 水 量 的 方 法 ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ａｂｏｕｔ ７０％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒ ｄｅｅｐ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｕｒｂａｎ ｍｅｄｉｕｍ ｗａｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｅｘｐａｎｄｓ ｔｈｅ ｓｐａｃｅ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ａｓ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｎ ａ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ，ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｉｒｃｕ－ ｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｒｅｌｅｖａｎｔ Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ａｓ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ．
Ｔａｂ．１ Ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｆ ＧＢ １８９１８－２００２
指标
ＣＯＤ／ ＢＯＤ５／ ｍｇ／Ｌ ｍｇ／Ｌ
ＳＳ／ ＮＨ３－Ｎ／ 总磷／ ｍｇ／Ｌ ｍｇ／Ｌ ｍｇ／Ｌ
ｐＨ
一级排放标准 Ｂ （ＧＢ １８９１８－２００２） ≤６０
≤２０
≤２０ ≤８（１５） ≤１．０ ６～９
图 ２ １ 号 、２ 号 机 组 浓 缩 倍 率 Ｆｉｇ．２ Ｕｎｉｔ １ａｎｄ Ｕｎｉｔ ２ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
由 图 １ 可 见 ，根 据 对 电 厂 全 年 再 生 水 （循 环 水 补 充水）、１号机组循环冷却 水 及 ２ 号 机 组 循 环 冷 却 水 氯离子含量进 行 统 计，１ 至 ９ 月 份 再 生 水 中 氯 离 子 指标均在２５０ ｍｇ／Ｌ 以 下，但 １０ 至 １２ 月 份 再 生 水 氯 离 子 含 量 逐 渐 增 大 ，最 大 值 达 到 ５４０ ｍｇ／Ｌ。 循 环 冷却水中氯离子 含 量 随 之 出 现 增 大 趋 势，其 中 １ 号 机 组 循 环 冷 却 水 氯 离 子 含 量 最 大 值 达 到 ８４０ ｍｇ／Ｌ， ２号机 组 循 环 冷 却 水 氯 离 子 含 量 最 大 值 达 到 ８９０
再生水深度处 理 后 出 水 水 质 达 到 （中 电 顾 问 集
团）《再生水设计导 则》中 关 于 敞 开 式 循 环 冷 却 水 系
统补充水或工艺与产品用水的水质要求如表 ２
所示。
图 １ １ 号 、２ 号 机 组 循 环 冷 却 水 氯 离 子 Ｆｉｇ．１ Ｕｎｉｔ １ａｎｄ Ｕｎｉｔ ２ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ
Ｇａｏ Ｆｅｎｇ１，Ｚｈａｎｇ Ｂａｏｊｕｎ１，Ｗａｎｇ Ｙｏｎｇｈｏｎｇ２，Ｇｕｏ Ｗａｎｑｉ ２，Ｓｕｉ Ｘｉｎｇｄｏｎｇ２
（１．Ｄａｔａｎｇ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｓｔ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３０１０２， Ｃｈｉｎａ；２．Ｄａｔａｎｇ Ｓｕｉｈｕａ Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｉｈｕａ １５４６００，Ｃｈｉｎａ）