电解海水制氯装置及系统的调试技术

电解海水制氯装置及系统的调试技术

作者：赵东普姜丽

来源：《科技创新导报》2012年第06期

摘要：电解海水制氯装置是通过整流变压器和整流器，将AC6KV交流电变压整流为直流电，施加到海水电解槽的阴、阳极上。使海水发生电解产生活性有效氯，投加到机组冷却海水中，以解决海生物及菌藻类在冷却水管道和凝汽器铜管上附着繁殖、减少流通面积影响输水能力、降低凝汽器冷却效率、迫使机组降低负荷运行影响发电等诸多问题。

关键词：电解制氯次氯酸钠

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00

电解海水制氯装置通过就地电解含有一定氯离子浓度的海水产生次氯酸钠溶液，投加至海水取水口，以防止海水中海生物的繁殖或生长。

1工作原理

含有氯离子的海水流经电解槽时，给电解槽通以直流电，在电解槽内产生如下反应：

阳极反应： 2Cl-→Cl2+2e

阴极反应：2H2O+2e→2OH-+H2↑

极间的化学反应：

（1）Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

（2）ClO-+H2O=HClO+ OH-

（3）HClO=H++ ClO-

总反应：NaCl+H2O→NaClO+H2↑

平衡反应（1）、（2）和（3）的运行方向主要取决于PH值和环境温度。

除上述反应外，由于海水中存在钙、镁离子,电解时这些离子会在阴极上形成钙和镁的沉淀物，增加电能的消耗。因此，必须通过酸洗的方法定期消除这些沉淀物。

2装置参数

2.1资源需求：

海水：压力0.1～0.2MPa

流量68m3/h

电源： 6KV，50Hz，3ph ，2路，功率：434KVA（1路）

380V，50Hz，3ph ，2路，功率：110KW（1路）

补给冷却水：压力0.3 MPa

流量6m3/h

2.2 加药方式：

直流冷却水系统：以1mg/l加药量连续投加并辅以1～2mg/l加药量的 1天3次、每次持续时间半小时的冲击投加；

2.3 装置产氯量：2×60Kg/h。

3系统调试要点

电解海水制氯装置是通过整流变压器和整流器，将AC6KV交流电变压整流为直流电，施加到海水电解槽的阴、阳极上。使海水发生电解产生活性有效氯，投加到机组冷却海水中，以解决海生物及菌藻类在冷却水管道和凝汽器铜管上附着繁殖、减少流通面积影响输水能力、降低凝汽器冷却效率、迫使机组降低负荷运行影响发电等诸多问题。电解海水制氯系统包括两套60kg/h的电解槽组，每组电解槽可以独立运行，可分别对应于二台机组。

3.1 电解海水制次氯酸钠系统

电解海水制次氯酸钠系统由海水输送系统、海水预处理系统(过滤器)、次氯酸钠发生系统、次氯酸钠缓冲贮存兼排氢系统、次氯酸钠溶液投加系统、酸洗系统和电气及控制系统等组成。

3.2 操作流程

装置可以设置两种工作模式：

第一种为装置在正常运行状态下工作时，海水经一用两备耐海水腐蚀的海水升压泵升压，然后通过自动清洗过滤器（一用一备）除去海水中大颗粒物质，进入电解槽组件。制氯单元是由两组60kg/h电解槽组成，每组电解槽在水路上通过管道串联连接，在电路上通过导电母排

串联连接。整流变压装置是将6KV交流电转化为直流电供给电解槽组。流经电解槽组的海水被电解产生次氯酸钠溶液及氢气进入次氯酸钠储罐。氢气在次氯酸钠储罐顶部自然稀释至1%以下，安全地排到大气中。电解过程产生的钙、镁沉淀物在次氯酸钠储罐底部，经排污阀定期排出。

第二种为电解单元两用，海水经过两用一备耐海水腐蚀的海水升压泵升压，然后经过自动清洗过滤器，进入电解槽组。制氯单元可以根据冷凝器出口的余氯含量调整整流器电流使制氯装置达到满足的产氯量。

冷却水升压泵与海水泵均取自海水来水管，由于海水泵出力较大，因此，启动时必须先启动冷却水升压泵，再启动海水泵，否则，会发生争流，冷却水升压泵会不出力。若投运一套电解装置，海水泵调整流量30m3/h，启动整流柜开始给电解槽加电流，满负荷为7200A，可根据需求自行调节。储氯罐排氢风机在制氯过程中必须投运，以保证电解产生的氢气快速散去。

3.3 加药控制流程

采用第一种运行模式时，次氯酸钠溶液通过连续加药泵实现连续加药泵实现连续加药。当需要冲击加药时，首先停止加药泵加药直至储罐内的溶液达到一定高度，然后同时启动两台或三台连续加药泵实现对加药点的冲击加药，当储罐内的液位降到一定的高度时，停止冲击加药。

当采用第二种模式时，需要连续加药时，根据加药量调整到合适的电流以达到连续加药的浓度，启动2台连续加药泵实现对加药点的连续加药。当需要冲击加药时，可以调整整流器的电流增加次氯酸钠溶液的浓度，使冲击加药浓度达到2ppm左右。

3.4 酸洗操作流程

电解海水时，除产生次氯酸钠和氢气外，还不可避免地产生钙、镁沉淀物，并在电解槽阴极上累积，导致电解槽槽电压升高，电流效率下降，电耗增大。因此须定期地对电解槽进行酸洗，以除去阴极表面的沉淀物。电解槽酸洗周期一般为30天。酸洗时，首先将清水注入酸洗罐内，达到一定高度，然后通过卸酸泵将储酸罐内的盐酸抽至酸洗罐。再次注入清水，调整盐酸溶液浓度为8%～10%。而后使稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间进行循环0.5小时，停酸洗泵，静置浸泡1.5小时，再启动酸洗泵循环0.5小时。之后，导清洗系统阀门，启酸洗泵再把积存在电解槽组内的废酸抽回酸洗罐，最后中和排出，酸洗结束。

4结语

该系统远程采用PLC系统控制，设置有安全可靠的联锁保护，即使生产过程中发生突然断水或电解槽超温等状况，系统会立即做停机保护动作，确保了制氯装置的运行安全，操作方便，且该装置还具有产次氯酸钠效率高，杀菌效果好等优点，可广泛应用于沿海一带发电厂，进行生产次氯酸钠用来杀菌灭藻。