石灰软化法处理循环冷却水.doc

石灰软化法处理循环冷却水 On Treatment of Recycling Cooling Water by Way of Lime Softening 沈继军1 , 潘 浩1 , 李玉刚2 (1. 东北电力科学研究院 , 辽宁 沈阳 110006 ; 2. 沈阳热电厂 , 辽宁 沈阳 110026) 摘要 : 南票电厂所用水源为矿井地下水 , 为降低其暂时硬度以满足作为循环水补充水的需要 , 应用石灰软化法对矿井来水 进行软化处理 , 结果表明基本达到预期的处理效果 。这一方法的成功实施为石灰软化法的推广应用提供了更多的经验 。 关键词 : 石灰软化 ; 暂时硬度 ; 循环冷却水 [ 中图分类号 TM621 18 [ 文献标识码 B [ 文章编号 1004 - 7913 (2004) 06 - 0030 - 04 辽宁省南票电厂建设规模为 2 ×100 MW 凝汽 式发电机组 。电厂用水来自于矿井地下水 , 因其含 有较高的暂时硬度 , 所以采用石灰软化法处理矿井 水作为循环冷却水的补充水 。该套石灰处理工艺及 设备由青岛国电蓝德环境工程有限公司提供 。 循环冷却水中溶解的致垢盐类 , 在系统中由于 物化条件的变化使其浓度达到过饱和状态后结晶析 出 , 从而附着在换热器表面及其他地方形成盐垢 。 盐垢包括碳酸钙 、硫酸钙 、硅酸钙等 , 其中碳酸钙 最为常见且危害最大 , 而碳酸钙的主要来源是由于 水中的暂时硬度碳酸氢钙受热分解所致 。 阻止碳酸钙结垢的方法主要有软化法 、加酸法 和投加阻垢剂 3 种 。软化法中的石灰软化法是近期 国内外水的软化处理领域应用较多的一种方法 。它 的优点是石灰来源广泛 , 废弃物为便于处理的固 体 , 不污染自然水体 , 同时水中 的 有 机 物 、硅 化 物 、铁等均有减少 。 1 石灰软化法所依据的原理 111 生水与石灰乳所发生的反应 Ca ( HCO3) 2 + Ca (OH) 2 →2CaCO3 ↓+ 2 H2O Mg ( HCO3 ) 2 + Ca ( OH) 2 →CaCO3 ↓ + MgCO3 + 2 H2O →加硫酸 →快速反应器 →三室过滤器 →软水加酸 → 软水箱 →软水泵 →循环冷却水系统 。另外还包括废 水回收系统 、消石灰贮存和石灰乳配制系统 。 211 生水加酸 如生水中含有较高负硬 , 需要通过加硫酸使总 碱度和总硬度之差保持在 ±012 mg/ L 范围内 , 降 低反应器石灰乳加入量 。经过南票电厂试运行期间 的生 水 来 水 分 析 表 明 , 其 硬 度 为 7161 mmol/ L 左 右 , 碱度为 615 mmol/ L 左右 , 不含有负硬度 , 因 此生水加酸可以省略 。 212 快速反应器的运行 21211 快速反应器的工作机理 快速反应器结构及运行状态示意图 如 图 1 所 示 。石灰软化处理工艺中的主要化学反应过程都是 在快速反应器中完成 。 从进水口进入的生水与石灰乳在反应器的底部 快速混合后 , 消石灰与生水中含有的碳酸氢钙发生 反应生成大量的碳酸钙沉淀物 , 这些沉淀物首先以 胶体的形式存在于水中 。 随着水流的上升 , 这些碳酸钙胶体与反应器中 大量的碳酸钙晶粒接触并被小晶粒吸附 , 沉积在小 晶粒上而被截留在反应器中 , 清水从上部出水口流 出 。反应进行的快慢主要取决于石灰乳的分散性 、 水流的搅拌强度 、水的温度和反应液的 p H 值 。首 次启动时 , 由于没有运行中形成的碳酸钙晶粒 , 需 要预先加入一定数量的粒径为 012～015 mm 的石英 砂或外购的碳酸钙晶粒 。 21212 运行控制 南票电厂石灰软化系统中的每台反应器设计处 MgCO3 + Ca (OH) 2 →CaCO3 ↓+ Mg CO2 + Ca (OH) 2 →CaCO3 ↓+ H2O 112 Ca CO3 的回收再利用反应 CaCO3 →CO2 + CaO CaO + H2O →Ca (OH) 2 (OH) 2 ↓ 2 石灰软化法工艺过程  器的运行状态最佳 。 213 三室过滤器 三室过滤器的结构及管线示意图如图 2 所示 。 三室过滤器实质上为 3 个重力式过滤器的简单叠 加 , 这样可以减少设备的占用空间 。其内部过滤介 质为粒径 012～015 mm 的石英砂 , 运转动力来源于 快速反应器的出口与三室过滤器入口的位差 , 这样 又可以通过快速反应器的高位溢流管监测三室过滤 器是否失效 。 三室过滤器的 3 个室相互独立 , 每个过滤室都 可以独立运行和反洗 。三室过滤器的运行 、反洗操