冲渣循环水管道结垢原因分析及化学清洗

北极星环保网讯:浙江华能玉环电厂拥有国内首台1000MW超超临界机组，现总装机容量为4×1000MW。为节约用水及环保考虑，玉环电厂冲渣供水系统采用闭式循环系统，冲渣过程的溢流水由每台炉设置的溢流水池收集，通过溢流水泵输送到沉淀池进行澄清处理。

经过沉淀，沉淀池上层水溢流至贮水池，贮水池后配置冷渣水泵和冲洗水泵，输送回冲渣系统进行循环使用。系统运行中蒸发、损失及物料带走部分水，由工业水补充。冲渣循环水系统设1座沉淀池，1座有效容积为1000m3贮水池，2台冷渣水泵提供冲渣冷却水，2台冲洗水泵提供除渣区域地坪冲洗水。另外沉淀池、贮水池底部各设置2台排污泵，将各自底部的泥浆打入煤泥沉淀池。冷渣水管、冲洗水管和溢流水管均长约300m。冲渣循环水系统流程如图1所示。

图1冲渣循环水系统流程

系统结垢原因分析

玉环电厂2#机组的冲渣循环水系统管道因腐蚀结垢于2012年重新更换。运行3a来冲渣循环水系统出力明显下降，冷渣水泵出口压力由0.65MPa上升至0.80MPa，冷渣水泵电流由90A降至70A。2015年10月对2#机组进行检修改造，割管检查，冷渣水管管径DN150mm，管内垢厚度约为4~5cm；冲洗水管管径DN80mm，管内垢厚度约为0.5cm。

取出部分垢样进行能谱分析，对应的EDS能谱数据如表1所示。

表1垢样的EDS能谱分析数据

由表1得知该垢样主要为钙、镁的碳酸盐垢和硫酸盐垢，还含有一定量硅垢、铝垢及管道腐蚀产物。冲渣水pH较高，循环使用过程中，渣水中的OH-和工业补水中HCO3-反应生成CO32-，当CO32-浓度和Ca2+/Mg2+浓度的浓度积大于CaCO3/MgCO3溶度积常数时，就会和水中硬度离子生成CaCO3和MgCO3沉淀。这些沉淀物在管壁中不断累积沉积，由外向内形成结垢层。

清洗方案的确定

1清洗剂配方

因垢样主要为碳酸盐垢，所以选用盐酸作为清洗剂的主要成分。为了控制盐酸对管道和其他设备的腐蚀，严格控制盐酸浓度并添加一定浓度的缓蚀剂TSX-04。盐酸溶垢过程会产生CO2气体，使酸液与管垢隔离，影响酸液溶垢的均匀性，故添加一定量渗透剂OP-10，帮助清洗液渗透到垢内部，加强清洗效果。确定清洗剂配方为1%~2%(质量分数，下同)HCl+0.3%~0.5%缓蚀剂+0.05%渗透剂。此外，酸洗过程会产生较多气泡，需备足够量的消泡剂。

2清洗系统及设备

为简化安装工艺，在清洗过程中充分利用电厂已有设备。清洗系统设计包括：(1)清洗用水用沉淀池工业水补水，利用临时潜水泵引入贮水池。(2)贮水池作为配药池，通过加药泵将盐酸、缓蚀剂、渗透剂等加至贮水池。(3)冷渣水泵和冲洗水泵作为清洗泵，清洗冷渣水管和冲洗水管。(4)冷渣水管进捞渣机处隔断，接临时管至清洗箱顶部。

冲洗水管接临时管至清洗箱底部，对清洗时沉渣进行搅动。(5)清洗箱出口接溢流水泵，溢流水泵作为清洗泵清洗溢流水管，清洗箱作为缓冲点收集沉渣。(6)沉淀池收集溢流水泵清洗废液和部分沉渣。(7)在冷渣水管和冲洗水管始端和末端分别安装监视管，共4根监视管。清洗系统如图2所示。

图2冲渣水化学清洗系统

延伸阅读：

知识普及：详解循环水处理三大任务

火电厂循环水排污水纳滤处理试验

发电厂循环水系统不停机在线化学清洗