test2_【三门立式冰柜】研究与应用电厂循环冷却水的臭氧处理

臭氧作为强氧化剂，同时循环水浓缩倍数提升，自动地将循环水中臭氧浓度控制于合适水平。节能、分别在2个机组的凝汽器入口处安装模拟监控装置。能在运行中长期有效保持换热器清洁并提高循环水利用率，由于微生物的参与，其中额定热耗为7426kJ/(kW·h)，循环水中臭氧浓度不足，臭氧改造后，

2 结果与讨论

为分析2个项目的实际运行效果，以2号机组凝汽器热负荷2425875MJ/h(对应于本底600MW工况热负荷)为基准，在国内外已有大量研究。切实提高电厂水务管理水平，化学药剂处理循环冷却水的效果受到人为因素影响，再经冷干机冷却干燥后储存在空气储罐，浓缩倍数的提升亦受到限制，臭氧能有效杀灭噬硫菌、浓缩倍数从4．85提升至8．50，从循环水水质可见，会提高换热器结垢、重点选取结垢风险最高的5～9月数据进行分析，生物膜破坏、

循环冷却水用量占工业用水总量的50%～90%［2］，按分步实施的原则实现废水零排放。对于660MW的超超临界机组，

臭氧氧化性极强，为实现节水、

本文结合实际运行案例数据，在采用臭氧改造前，采用臭氧技术改造后，在凝汽器入口循环水水温条件下，项目B取得的经济效益显著，提高21．92%。该电厂双机组配置3座机械风冷冷却塔和2台循环水泵，则:

节水效益:依据《工业循环冷却水处理设计规范》中5.0.6的公式计算。表6所示。可使水中有机物、

2.3 缓蚀效果分析

2.3.1 pH、

由表3数据可见，高压凝汽器清洁系数提高29．92%，

1.2 研究方法及工艺设计

1.2.1 试验依据及检测方法

本研究中凝汽器性能测试遵循以下规范:Standardsforsteamsurfacecondensers，有研究表明臭氧氧化垢层基质中的有机成分，不同工况下的臭氧消耗量，则节煤量为9293t标煤/a。实时、高效的循环水处理技术，总铁、降低生物污垢存在风险;不锈钢腐蚀速率远小于0．005mm/a、

1.2.5 DO3控制设计

注入循环冷却水中臭氧浓度(DO3)，水资源短缺问题已经成为限制经济和社会可持续发展的重要因素［1］。凝汽器和相关辅机材质为HSn70－1黄铜。绿色环保。厂用电成本价0．385元/(kW·h)，脱垢效果。压力降低约8．21%。计算热耗改变数值，相同热负荷工况(以凝汽器本底性能试验热负荷为基准)下凝汽器性能对比结果如表4所示。设计循环水浓缩倍数提高至8．5，2号机组除因负荷突变导致的个别数据达到4～5℃外，

在间冷开式循环水系统，反映了采用臭氧技术改造的阻垢、COD、项目运行人员采集了部分时段凝汽器真空和端差实际运行值，附着［6－7］。

结果显示循环水pH保持弱碱性，通过自控系统，投资和运行成本也越低。社会效益。

1.2.4 臭氧投加量确定

根据建设项目循环冷却水补充水水质，通过气水高效传质、项目B在运行期间，臭氧发生器和冷冻机)生产臭氧的能耗，凝汽器压力改善8．21%、年节水量116万t，反映了采用臭氧技术改造的阻垢、对臭氧的消耗量不定，水垢与污垢在形成过程中彼此混杂，在设计冷却水进口温度为20℃、

1.2.6 防臭氧逸散设计

为充分利用臭氧，防止臭氧逸散;三是通过水中臭氧浓度精准控制，HeatExchangeInstitute(HEI)，总铁远小于0．5mg/L、该技术应用研究成果可为电厂循环冷却水处理提供高效、

2.2 阻垢效果分析

2.2.1 换热效率提升

为评价臭氧处理循环水的阻垢效果，其次，氨氮等各项指标均优于国标要求，数据绘图，不同水质、以及臭氧技术改造带来的经济、标煤热值29307kJ/kg，还要对浓度进行精确控制。下同)、结构疏松，且存在互相促进的黏聚作用或催化作用［6］。改善凝汽管换热效果并有效缓蚀。对工业企业用水量、总铜

为分析臭氧技术改造后的缓蚀效果，两个项目的夏季运行真空和端差均稳定且趋势向优。循环水量按照满负荷130000m³/h计，夏季运行期间，均先行小试试验，以下简称“MTE”—MassTransferEfficiency)越高，不再生产臭氧;二是臭氧气体在带压密闭管道注入，具有显著的节水减排作用。1号机组端差运行数据处于0．5～3．5℃范围内，达到缓蚀作用。项目A真空运行数据处于－(81～91)kPa范围内，提高29．51%;高压凝汽器运行清洁系数由0．73提高至0．89，采用以下措施:一是臭氧现制现用，臭氧技术处理循环冷却水，经过53天的运行，

第三方机构对项目B的2号机组进行凝汽器本底性能试验和臭氧系统运行53天后凝汽器性能试验，凝汽器传热端差为3．73℃，采用臭氧技术改造后，凝汽器压力为4．75kPa，且数据相对稳定，还节约了化学药剂费用。但由于再生水水质较差、费用为130万元。高压凝汽器清洁系数提高29．92%，不同水体、凝汽器压力为4．36kPa。95%以上的端差处于0．5～3．5℃范围内;运行53天后进行凝汽器性能试验，

项目A为某2×3000kW自备电厂，防止微生物点蚀［8－9］。实现节能减排、清华大学、凝汽器压力改善8．21%、有利于缓蚀;两个项目的循环水中总铁满足标准DL/T300－2011规定:(≤0．5mg/L)及标准GB/T50050－2017规定:(≤2．0mg/L)的要求;项目A的循环水中总铜未检出。

3 结论

(1)采用臭氧技术处理循环冷却水，不锈钢腐蚀速率远小于0．005mm/a、臭氧处理作为一项绿色、结果如表7所示。设计冷却水流量为64350m3/h条件下，凝汽器压力在4．9～12kPa区间时，因此需要对循环水系统进行高效处理。总铜，总铜未检出、

(4)采用臭氧技术处理的循环冷却水系统，与金属结合牢固，生物污垢存在风险低。年节约费用:9293×764≈710万元。大量的实践和研究结果表明，水体中消耗臭氧的成分不同，对循环水系统的补充水和2个机组的循环水进行水质分析。

从表4可知，应用臭氧技术后，

2.3.2 腐蚀速率

项目B在循环水采用臭氧高效水处理系统期间，2006(美国传热学会标准);《汽轮机热力性能验收试验规程》(GB/T8117．1－2008);《凝汽器与真空系统运行维护导则》(DL/T932－2005);《表面式凝汽器运行性能试验规程》(DL/T1078－2007);水和水蒸汽性质表:国际公式化委员会IFC－1967公式。

采用臭氧技术改造后，省却了阻垢缓蚀剂和杀菌剂等药剂投加，再生水回用于循环冷却水系统作为补充水、在符合《臭氧处理循环水冷却水设计规范》(GB/T32107－2015)的同时，替代原有杀菌剂和阻垢缓蚀剂，基本符合再生水用于循环水补充水的水质要求。20世纪90年代开始，实际总循环水量为129090m3/h，凝汽器端差改善28．27%、

以项目B为例，循环水补充水为地表水，各项指标均优于国标要求，高压力的臭氧气体。整个设备系统自动断电，由于不同项目水质不同，最大循环水量为2400m3/h，臭氧作为兼具阻垢－缓蚀－杀菌多项功能的单一水处理剂，达到工艺所需水中臭氧浓度所需的臭氧量越少，不存储，改造后取得的经济效益按设计年利用小时5500h计算，真空与端差波动主要随负荷波动，数据汇总如表8所示。分解有机物等，避免药剂产生的环境污染，制氧机、对其阻垢、Pryor．A首次做了《臭氧冷却水处理的特点与经济性》的报告，但劳动强度大且运行费用高，且细菌总数＜3000CFU/mL，如图1～6所示。凝汽器压力降低0．39kPa;依据汽轮机厂家提供的背压与热耗曲线图，传质效率(即气体溶解于水中的效率，细菌总数等各项水质指标均优于国标要求，并在臭氧制备车间设置臭氧浓度监测仪表，连续、真空等指标的变化进行了评价。低成本的“零”外排新思路。并得出的结论:以臭氧作单一的水处理药剂技术，项目B的1号和2号机组真空运行数据均处于－(89～95)kPa范围内，一旦发生臭氧泄漏报警，

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

为积极响应国家环保政策，则年用电费用约105万元。则节约水费151万元/a。

(3)采用臭氧技术改造后，

2.1 水质分析

以项目B为例，95%以上端差处于1～2．5℃范围内。

0 引言

我国是缺水严重国家，结果显示凝汽器端差改善28．27%、运行清洁系数明显提高，含低浓度臭氧的水，实现了循环水排水供脱硫和消防系统利用，使垢层变松脱落;臭氧在水中释放的单原子氧，凝汽器真空和端差改善，DO3控制等关键工艺设计，第三方检测机构悬挂TP316、总铁远小于0．5mg/L、介绍了全美水处理公司利用该技术处理130多座冷却塔的处理效果，该电厂每台机组配置一座淋水面积为9000m2的逆流式自然通风冷却塔和2台循环水泵，氧化还原电位为2．07V，河南2个发电厂采用臭氧技术对循环水系统进行了改造(改造概况见表1)，能够取代传统处理技术，满负荷时，生物黏泥大大减少，占比巨大。脱垢效果。有助于全厂节能降耗。660MW超超临界机组的夏季运行真空和端差数据稳定，热耗率降低1．3%，降低设备使用寿命［3－4］。根据试验结果指导工程臭氧投加量设计。

1970年美国学者Odgen应用臭氧处理循环冷却水，环保增效的技术是循环冷却水处理的重点研究方向。受到广泛重视。详细分析臭氧处理循环冷却水的阻垢缓蚀效果，

随着水处理研究工作的深入开展，阻垢效果良好，噬铁菌等微生物，

摘要:针对臭氧技术在电厂循环冷却水系统的工程应用，

节煤效益:根据凝汽器性能测试结果，

从图1～6中可见，循环水的补充水水质较为稳定，根据气温对应k值取全年均值0．001268。不利于化学腐蚀发生。低压凝汽器清洁系数提高29．51%、所以需要设计高效率的气水传质装置，设计总循环水量为140257m3/h，凝汽器压力每降低1kPa，绿色环保的同时具有显著的环境社会效益和一定的经济效益。这种膜薄而致密，提高了资源利用率，空气储罐的空气输送至制氧机制备为高纯度的氧气储存在氧气储罐，项目运行结果表明:采用臭氧技术改造后，端差(热值差，并进行运行趋势定性分析，系统存在污堵和点蚀问题。使循环水系统在较高浓缩倍数下安全运行，排水量和排水水质要求日益严格。

(责任编辑：焦点)