華電鄒縣發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)動態(tài)模擬試驗報告(城市中水)

1、華電鄒縣發(fā)電有限公司循環(huán)水動態(tài)模擬試驗報告委托單位：欣格瑞（山東）環(huán)境科技有限公司試驗單位：青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院編制日期：二一九年三月第14頁華電鄒縣發(fā)電有限公司 動態(tài)模擬試驗報告項目編號：qust/sese-24-02-2019項目名稱：華電鄒縣發(fā)電有限公司循環(huán)水系統(tǒng)動態(tài)模擬試驗（城市中水）項目批準(zhǔn)人： 項目實施人： 項目審核人： 報 告 目 錄第一章 前 言3第二章 試驗部分4一、評價原理4二、試驗用水水質(zhì)分析及水處理藥劑5三、試驗方法6四、試驗工藝條件6五、試驗材質(zhì)及規(guī)格6六、試驗步驟6七、試驗數(shù)據(jù)處理7八、試驗結(jié)果分析及結(jié)論9第三章 試驗記錄報表10一、水質(zhì)及水處理藥劑分析報

2、表10二、動態(tài)模擬試驗原始數(shù)據(jù)記錄表11三、動態(tài)模擬試驗原始記錄表13四、污垢熱阻圖13第一章 前 言人類日常生活離不開水，工業(yè)生產(chǎn)也同樣離不開水。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，用水量越來越大，特別是我國水資源嚴(yán)重短缺，很多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象，因此合理和節(jié)約用水已經(jīng)成為發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要問題。工業(yè)循環(huán)水主要用在冷卻水系統(tǒng)中，所以也叫循環(huán)冷卻水。因為工業(yè)冷卻水占總用水量的90%以上，因此節(jié)約用水成為當(dāng)務(wù)之急。目前國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)的單位發(fā)電量的取水量標(biāo)準(zhǔn)已正式實施，其目的在于限制發(fā)電廠的取水量，具體規(guī)定如下：采取循環(huán)冷卻水供水系統(tǒng)時單位發(fā)電量取水量定額，在單機(jī)<300mw/h，為4.80

3、m3/mw·h，在單機(jī)容量300mw/h，為3.84 m3/mw·h。因此發(fā)電廠的工作重點應(yīng)在優(yōu)化冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行，提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍率，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是提高濃縮倍率，會使結(jié)垢和腐蝕問題更加突出，這就對循環(huán)冷卻水處理出水提出了較高的要求。為防止機(jī)組運(yùn)行期間凝汽器的結(jié)垢，同時可達(dá)到節(jié)水目的，青島科技大學(xué)受欣格瑞（山東）環(huán)境科技有限公司委托，通過對華電鄒縣發(fā)電有限公司循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水（城市中水）進(jìn)行動態(tài)模擬試驗，從而確定循環(huán)水的濃縮倍率、極限碳酸鹽硬度等運(yùn)行控制參數(shù)，以及衡量所選用的緩蝕阻垢劑的性能。為循環(huán)水的實際運(yùn)行、調(diào)整及控制提供依據(jù)。本報告是此次動態(tài)模

4、擬試驗的總結(jié)。第二章 試驗部分一、評價原理冷卻水動態(tài)模擬試驗方法是在實驗室給定條件下，常壓飽和蒸汽加熱模擬換熱器，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場的流速、流態(tài)、水質(zhì)、金屬材質(zhì)、換熱強(qiáng)度和冷卻水進(jìn)出口溫度、濃縮倍數(shù)、ph值、電導(dǎo)率等主要參數(shù)，用來綜合評定水處理劑的阻垢緩蝕性能。動態(tài)模擬試驗裝置流程圖如下：二、試驗用水水質(zhì)分析及水處理藥劑（一）本試驗采用華電鄒縣發(fā)電有限公司城市中水，水質(zhì)分析數(shù)據(jù)如下：表一 水質(zhì)分析數(shù)據(jù)水樣ph電導(dǎo)率濁度總硬度總堿度鈣氯總鐵us/cmntummol/lmmol/lmg/lmg/l城市中水7.719431.56.80.896.19147.440.219注：總硬度以1/2caco3計。（二

5、）試驗水處理藥劑：本試驗藥劑由欣格瑞（山東）環(huán)境科技有限公司提供，藥劑編號為sgr-0804。表二 水處理藥劑sgr-0804理化指標(biāo)分 析 項 目單 位藥 劑 標(biāo) 準(zhǔn) 指 標(biāo)sgr-0804外觀(液體)無色、淡黃色或棕色透明液體，與水混溶前后均無沉淀淡黃色液體，與水混溶前后均無沉淀ph (1%水溶液)3.0士1.52.13密度（20）g/cm31.151.186磷酸鹽含量(以po43-計)%2.01.24亞磷酸含量(以po43-計)%1.00.03正磷酸含量(以po43-計) %0.50.02固體含量%32.032.52三、試驗方法用不銹鋼材質(zhì)的試驗管放入換熱系統(tǒng)內(nèi)測定其污垢熱阻、污垢沉積率

6、和腐蝕速率，再在進(jìn)口和出口分別放入不銹鋼、碳鋼等試片輔助測定金屬的腐蝕速率，從而確定水處理藥劑的阻垢和緩蝕性能。四、試驗工藝條件表三 試驗過程中控制的工藝條件循環(huán)水量180l/h蒸汽溫度99±1流 速1m/s保有水量100l進(jìn)口水溫30±2 濃縮倍數(shù)4.0左右 五、試驗材質(zhì)及規(guī)格表四 監(jiān)測材質(zhì)和規(guī)格換熱試管掛片材 質(zhì)不銹鋼不銹鋼、碳鋼規(guī)格（mm）Ø10*1*68050*25*2面積 (cm2)160.0328六、試驗步驟本實驗中方法主要根據(jù)hg/t 2160-2008 冷卻水動態(tài)模擬試驗方法中規(guī)定的要求來完成。（一）首先對流量、溫度、ph值、電導(dǎo)率值等計量儀表進(jìn)行

7、校正，將清洗好的試驗管、掛片正確安裝。同時保持各個閥門的處于正確的開閉狀態(tài)。開機(jī)時需保證首先開啟循環(huán)水泵，然后通入蒸汽。（二）本實驗保有水量定為100l，使用電子稱準(zhǔn)確稱量100kg補(bǔ)水注入水箱內(nèi)；啟動循環(huán)水泵，調(diào)節(jié)流量計，控制流速為180l/h。（三）進(jìn)行試驗循環(huán)水基礎(chǔ)投加工作：根據(jù)保有水量藥劑sgr-0805投加濃度15.0mg/l在水箱中加入緩蝕阻垢劑原液1.5g。 （四）打開冷凝管上冷卻水開關(guān)，使冷卻水在管內(nèi)不斷流動。接通蒸汽爐電源，將2#風(fēng)機(jī)控制檔定為自動檔（設(shè)置入水口水溫超過30風(fēng)機(jī)自動打開）。（五）當(dāng)蒸汽溫度達(dá)到100、冷卻水流量控制為180l/h且冷卻水進(jìn)口水溫（超過30）達(dá)到

8、規(guī)定值，并穩(wěn)定6小時后，打開污垢熱阻儀，此時裝置自動求出r0、rsi，試驗正式開始。（六）從開始后，間隔6小時測定一次水樣，測定總硬度、總堿度、電導(dǎo)、ph、濁度、氯離子等指標(biāo)，控制好加藥量。（七）根據(jù)濃縮倍數(shù)的要求，需控制濃縮倍數(shù)在4.0左右，適時適量的排污。待瞬時熱阻值穩(wěn)定后，停止試驗。七、試驗數(shù)據(jù)處理（一）水處理工作目標(biāo)表五 gb500502007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)項目單位標(biāo)準(zhǔn)腐蝕速率mm/a碳鋼0.075銅、不銹鋼0.005污垢熱阻m2·k·/w3.44×10-4粘泥附著率mg/cm2.mon15.0生物粘泥量ml/m33（二）腐蝕率測定結(jié)果表六

9、 試驗掛片數(shù)據(jù)材質(zhì)編號試片失重 g腐蝕時間 h腐蝕速率 mm/a備注碳鋼20470.04413420.0509進(jìn)口不銹鋼53230.00110.0013碳鋼20480.04360.0508出口不銹鋼53240.00100.0012（三）結(jié)垢率測定結(jié)果表七 試驗不銹鋼管數(shù)據(jù)材質(zhì)試管編號試驗時間 h測定項目測定數(shù)據(jù)單位不銹鋼1342污垢熱阻1.7610-4m2c/w污垢沉積率4.273mg/cm2月腐蝕率0.0025mm/a（4） 循環(huán)水分析數(shù)據(jù)表九 試驗循環(huán)水分析數(shù)據(jù)分析項目單位分析結(jié)果ph8.68電 導(dǎo)s/cm4122濁 度ntu3.9總硬度mmol/l29.0總堿度mmol/l3.34氯離子

10、mg/l638.42濃縮倍數(shù)n4.33八、試驗結(jié)果分析及結(jié)論 由動態(tài)模擬試驗的結(jié)果表明：當(dāng)添加水處理藥劑sgr-0805（15.0mg/l，以補(bǔ)充水量計）可使循環(huán)水的濃縮倍率提高到4.86倍左右，且各項指標(biāo)均（如腐蝕率、污垢熱阻值、粘附速率）達(dá)到了工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范gb50050-2007的要求。當(dāng)試驗用水中添加阻垢緩蝕劑sgr-0804 15mg/l時，可使循環(huán)水濃縮倍率提高到4.86倍左右，但考慮現(xiàn)場條件外界灰塵及其它雜質(zhì)會進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻塔中，與在實驗室做試驗的條件會存在一定差異，從節(jié)水和運(yùn)行安全性兩方面綜合考慮，建議控制濃縮倍率在4.0倍以內(nèi)運(yùn)行比較適宜，從而保證循環(huán)水系統(tǒng)

11、的長期穩(wěn)定運(yùn)行。青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院二一九年三月第三章 試驗記錄報表一、水質(zhì)及水處理藥劑分析報表 日期時間ph電導(dǎo)濁度總硬度總堿度氯濃縮s/cmntummol/lmmol/lmg/l倍數(shù)2-2409：007.719641.66.80.8147.44/15：007.98 1004 1.3 6.87 0.82 151.86 1.0321：008.01 1042 1.5 7.14 0.85 157.76 1.072-2503：008.03 1099 1.5 7.51 0.88 166.61 1.1309：008.12 1231 1.7 8.50 1.01 187.25 1.2715：008

12、.07 1344 1.9 9.28 1.09 204.94 1.3921：008.11 1420 2.1 9.86 1.17 216.74 1.472-2603：008.11 1495 2.5 10.23 1.17 228.53 1.5509：008.14 1533 2.7 10.57 1.22 234.43 1.5915：008.20 1694 3.1 11.70 1.35 259.49 1.7621：008.23 1769 3.4 12.25 1.41 271.29 1.842-2703：008.28 1902 3.8 13.18 1.52 291.93 1.9809：008.32 203

13、4 4.0 14.13 1.63 312.57 2.1215：008.37 2194 4.1 15.26 1.76 337.64 2.2921：008.39 2261 3.9 15.74 1.82 347.96 2.362-2803：008.43 2383 4.0 16.65 1.93 367.13 2.4909：008.46 2516 4.0 17.55 2.02 387.77 2.6315：008.50 2667 3.8 18.64 2.15 411.36 2.7921：008.54 2780 3.8 19.55 2.28 429.05 2.913-0103：008.45 2856 3.5

14、 20.05 2.33 440.85 2.9909：008.50 3130 3.5 21.95 2.54 483.60 3.2815：008.55 3366 3.7 23.67 2.74 520.46 3.5321：008.59 3564 3.8 25.04 2.89 551.43 3.743-0203：008.63 3763 3.8 26.51 3.07 582.39 3.9509：008.65 3914 3.9 27.60 3.20 605.98 4.1115：008.68 4074 4.1 28.73 3.33 631.04 4.2821：008.70 4216 4.0 29.71 3.

15、43 653.16 4.433-0303：008.71 4329 3.8 30.52 3.53 670.85 4.5509：008.76 4622 3.6 32.59 3.76 716.56 4.8615：008.75 4585 3.5 32.36 3.74 710.66 4.8221：008.73 4462 3.5 31.45 3.63 691.49 4.693-0403：008.67 4008 3.4 28.23 3.27 620.72 4.2109：008.66 3970 3.3 27.96 3.23 614.82 4.1715：008.64 3876 3.6 27.26 3.15 60

16、0.08 4.0721：008.64 3895 3.8 27.37 3.15 603.03 4.093-0503：008.67 4037 3.9 28.39 3.27 625.15 4.2409：008.69 4178 3.9 29.39 3.39 647.26 4.3915：008.71 4301 4.0 30.30 3.49 666.43 4.5221：008.72 4358 4.0 30.70 3.54 675.28 4.583-0603：008.69 4178 4.1 29.41 3.39 647.26 4.3909：008.67 4074 4.0 28.69 3.31 631.04

17、4.2815：008.66 3989 4.0 28.05 3.23 617.77 4.1921：008.70 4235 3.9 29.84 3.45 656.11 4.453-0703：008.69 4159 3.7 29.30 3.39 644.31 4.3709：008.67 4046 3.7 28.44 3.27 626.62 4.2515：008.69 4169 3.7 29.34 3.39 645.79 4.3821：008.72 4367 3.8 30.79 3.56 676.75 4.593-0803：008.72 4396 4.0 30.95 3.57 681.17 4.620

18、9：008.67 4065 4.1 28.57 3.29 629.57 4.2715：008.66 4018 4.1 28.26 3.25 622.20 4.2221：008.64 3904 4.1 27.44 3.16 604.50 4.13-0903：008.68 4122 4.1 28.98 3.34 638.42 4.3309：008.67 4084 4.1 28.71 3.30 632.52 4.2915：008.70 4254 4.1 29.91 3.44 659.06 4.4721：008.69 4226 4.2 29.71 3.42 654.63 4.443-1003：008.

19、72 4367 4.0 30.75 3.54 676.75 4.5909：008.67 4074 3.9 28.66 3.30 631.04 4.2815：008.68 4122 3.9 29.00 3.34 638.42 4.33二、動態(tài)模擬試驗原始數(shù)據(jù)記錄表日期測定時間h蒸汽溫度冷卻水溫度 溫差t流量m3/h污垢熱阻10-4m2k/wt進(jìn)t出r0 1.7222-2409：0098.5030.4545.2714.820.180.0015：0098.7030.7444.7313.990.180.1221：0099.2229.7143.3213.610.190.332-2503：0098.623

20、0.1644.0013.840.200.6209：0098.8229.8143.6013.790.180.6815：0098.8430.3243.2312.900.211.0721：0098.9329.9742.9112.930.200.952-2603：0098.7230.2943.3913.100.201.1409：0098.8830.0542.9912.940.191.0315：0098.5530.2042.9512.760.180.9021：0098.8130.0942.6512.560.170.972-2703：0098.5830.2943.8213.520.180.9109：009

21、8.7130.3842.5512.160.190.8615：0098.6229.7243.1313.410.181.1721：0098.8329.9743.8013.820.171.202-2803：0098.8830.2943.7213.430.181.0809：0098.7229.9043.0013.100.191.0515：0099.1830.3043.7313.430.170.9821：0098.4130.3542.5912.230.171.063-0103：0098.5530.7044.0113.310.191.1409：0098.5629.6543.5413.880.211.041

22、5：0099.2030.5543.9813.430.180.8221：0098.7630.0043.4013.400.200.923-0203：0098.8630.3343.3913.060.170.8109：0098.7430.0742.8212.750.200.8615：0098.9130.1943.3013.110.180.8421：0098.6130.1043.4413.340.181.063-0303：0098.7630.1643.7113.550.111.1209：0098.7830.2843.4813.200.211.1515：0098.7130.2943.3313.040.18

23、1.1621：0098.5830.2042.9112.720.171.083-0403：0098.8230.0143.1313.110.201.1009：0098.9129.9743.1813.200.211.2315：0098.7430.1943.3313.140.181.1921：0099.1630.0943.3913.300.191.173-0503：0098.6230.2143.3513.140.171.3009：0099.2030.1043.4013.300.201.1015：0099.7330.1943.1512.960.211.4221：0098.9130.0742.7512.680.191.323-0603：0098.6630.4943.5113.020.201.5109：0099.0129.8042.8513.050.171.3015：0099.5830.2043.4613.260.181.3421：0098.7630.294