循環(huán)水緩蝕阻垢劑的研制與應(yīng)用

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1、循環(huán)水緩蝕阻垢劑的研制與應(yīng)用李莉山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院271000摘要木項(xiàng)目根據(jù)循環(huán)水處理的要求，合理配制緩蝕阻垢劑，一方面能夠?qū)⒀h(huán)水濃縮倍率、黏附速率控制在合理的范圍內(nèi)，保證水處理效果，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水最佳運(yùn)行的綜合目標(biāo)，處理好循環(huán)水鈣硬度加總堿度之和與濃縮倍數(shù)、耗水量、排污量和處理效果的關(guān)系，延長(zhǎng)冷凝器連續(xù)運(yùn)行時(shí)間。另一方面最大限度的挖掘電力公司各電廠的化驗(yàn)設(shè)備、技術(shù)人員及生產(chǎn)裝置的潛力，減少生產(chǎn)投入，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。一、企業(yè)概況：山東東岳能源公司電力公司成立于2005年5月，現(xiàn)有8座電廠，共有10臺(tái)35t/h循環(huán)流化床鍋爐，6臺(tái)75t/h循環(huán)流化床鍋爐，7臺(tái)130t/h循環(huán)流

2、化床鍋爐，8臺(tái)6MW抽凝式機(jī)組，6臺(tái)12MW抽凝式機(jī)組，6臺(tái)24MW抽凝式機(jī)組，總裝機(jī)容量264MW,年發(fā)電量11.5億kwh,共有8座雙曲線型冷卻塔，每小時(shí)循環(huán)水量3.5萬噸。二、問題的提出：在火力發(fā)電廠中，使用的冷卻水主要指用于作為汽輪機(jī)凝汽器的冷卻介質(zhì)，冷卻水的供水方式大致分為開放式和循環(huán)式兩種，在肥礦集團(tuán)電力公司各電廠中，全部采用循環(huán)供水方式，是指冷卻水經(jīng)凝汽器后，通過冷卻塔降低溫度后作為冷卻介質(zhì)，其中有無機(jī)物也有有機(jī)物，它們都有可能附著在銅管上，無機(jī)附著物常稱為水垢。由于附著物的傳熱性能差，會(huì)導(dǎo)致凝結(jié)水的溫度升高，而使凝汽器的真空度下降，影響汽輪機(jī)的出力和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此，防

3、止凝汽器銅管冷卻水側(cè)附著物的形成是非常必要的為了防止水垢的生成，在電廠運(yùn)行中需要控制好一些指標(biāo)。首先做的就是控制好循環(huán)水的排污率，目的是使碳酸鹽硬度低于極限碳酸鹽硬度。但是循環(huán)水量很大，如果排污率太大，為了補(bǔ)充這些損失，所需的補(bǔ)充水量很大，既造成水浪費(fèi)，又增加了電廠成本，在當(dāng)前環(huán)保節(jié)能已成為當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)，因此必須對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理，循環(huán)水處理不要求嚴(yán)格地除去水中雜質(zhì)，而以不結(jié)CaC03垢為原則，所以循環(huán)水處理常常不是進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，而是向水中投加藥物，使水質(zhì)趨于穩(wěn)定；常用的水質(zhì)穩(wěn)定處理方法奮加酸處理和添加磷酸鹽阻垢劑處理等。在電力公司各電廠，并不提倡循環(huán)水加酸處理，一般采用添加阻垢劑

4、處理。阻垢劑是添加到循環(huán)水中的一種藥劑，用來防止碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、碳酸鎂垢、磷酸鎂垢等水垢形成，阻垢劑通常具奮閾值效位，即添加少量阻垢劑就能起到完全或大部分阻止垢沉積的作用。三、現(xiàn)狀分析通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各電廠每次清洗冷凝器的費(fèi)用約為3萬元，清洗吋間約為24?48小吋，嚴(yán)重影響了電力公司各電廠的安全運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)效益，如何提高循環(huán)水質(zhì)量，減少冷凝器清洗次數(shù)，保證電力公司各電廠的安全運(yùn)行，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益成為0前公司必需解決的問題。表一為各單位處理情況。表一0前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上廣泛采用的復(fù)合藥劑來控制循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢，主要有以下分類：表二磷酸鹽與聚磷酸鹽相比具有下列優(yōu)點(diǎn)。1＞磷酸鹽不像聚磷

5、酸鹽那樣易水解，因C一P鍵比0—P鍵穩(wěn)定，即使在高溫下，它的水解穩(wěn)定性也較好。2)磷酸鹽所能維持的極限碳酸鹽硬度比聚磷酸鹽高一些，特別是與聚磷酸鹽復(fù)合應(yīng)用吋，還有一定的“增效作用”，其至在低劑量的條件下(lmg/L),阻垢效果也較好。這些藥劑常作為分散劑加入循環(huán)水中，使CaC03小顆粒穩(wěn)定在分散狀態(tài)下，阻礙了碳酸鹽垢的形成。它們的分子量有高有低，有的分子量高達(dá)106,冇分子量低到102?103。它們的阻垢作用只有在一定的分子量范圍內(nèi)，才是有效的。例如，對(duì)聚丙烯酸平均分子量在，2000?6000范圍內(nèi)阻垢效果最好。但是，磷酸鹽能與多價(jià)陽(yáng)離子形成絡(luò)合物，其中對(duì)銅的絡(luò)合相當(dāng)穩(wěn)定，所以對(duì)銅和

6、銅合金有一定的侵蝕作用。因此，還應(yīng)冇防止銅腐蝕的措施，如添加抑制劑MBT（巰基苯駢噻唑）。四、阻垢性能試驗(yàn)分析：主要原料和儀器。馬來酸酐（MA、分析純），2—丙烯酸胺一2—甲基丙基磺酸（AMPS,工業(yè)品），2—丙烯酸胺一2—甲基丙基膦酸（AMPP）,次磷酸鈉（化學(xué)純），過氧化氫（分析純），721型分光光度計(jì)，pHs—4型智能酸度計(jì)，恒溫水浴鍋，電磁攪拌器，PERKIN—ELMERFTIR—1700型傅立葉變換紅外儀等。五、方案設(shè)計(jì)：利用原化水車間純凈水廠房進(jìn)行改造，在南面空地建設(shè)一個(gè)占地15m2緩蝕阻垢劑制作間，西側(cè)50m2舊廠房改造為?-個(gè)單體藥劑儲(chǔ)藏間、二個(gè)成品藥儲(chǔ)藏間、一個(gè)更衣

7、間。在制作間安裝一個(gè)1.5m3反應(yīng)釜（配1.5kw攪拌電機(jī)），利用吸真空原理，設(shè)計(jì)一臺(tái)3kw吸真空泵將密封反應(yīng)釜內(nèi)空氣吸出，單體藥劑分類按比例吸入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌反應(yīng)，然后將反應(yīng)后的成品進(jìn)行灌裝入庫(kù)。為防止氣溫過低對(duì)各種單體藥劑在攪拌中反應(yīng)性能下降，在反應(yīng)釜中部設(shè)計(jì)一條進(jìn)汽管路，將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通入反應(yīng)釜內(nèi)，增加藥劑的反應(yīng)速度。在反應(yīng)釜下部設(shè)計(jì)排污管路、放藥管路、沖洗管路等，來保證藥劑的反應(yīng)質(zhì)量。六、循環(huán)水緩蝕阻垢劑加藥計(jì)算：以陶陽(yáng)電廠為例，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)