曲云峰
吉林省广顺矿业股份有限公司 吉林敦化133700
摘要：循环水系统是火电厂的一个重要辅机系统，其中循环水泵是一个耗电大户。因此，通过优化循环水系统的运行方式，提高电厂运行经济性成为各个火电厂亟需解决的问题。
关键词：电解循环水；循环水处理
引言
循环冷却水用量约占工业用水总量的80%～90%，可直接提高水院利用效率，达到节省水资源的目的。但是工业循环冷却水随着重复使用次数的增加，水中盐类被浓缩。循环冷却水的浓缩倍数越高，水中所含的金属离子浓度也越高。再加上冷却水与大气充分接触，溶解氧、灰尘和细菌含量大大增加，导致循环冷却水系统容易出现三大弊病：结垢、腐蚀和菌藻滋生。
1循环水系统运行优化原理
1.1理论优化依据
循环水系统经济运行的核心就是根据凝汽器在不同负荷下的最佳真空所需的循环水量来合理调度循环水泵的运行方式。循环水泵运行方式的改变应当遵守下述基本原则：（1）当增启循环水泵（或将低速泵切为高速泵运行）时，应要求汽轮机功率的增加量大于循环水泵功率增加量；（2）当停运循环水泵（或将高速泵切为低速泵运行）时，应要求汽轮机功率的减少量小于循环水泵功率减少量。
1.2实际优化依据
由于现在大机组火电都是投入AGC，因此实际的机组功率只与AGC相关，并不会随着循泵的启停而改变，对于电厂而言实际就是定功率运行。而奉节电厂循环水运行方式调节手段就是启、停循泵或者高低速循泵切换，循环水流量不是连续变化而是阶跃变化的，因此需要进行经济收益分析来优化运行方式。即在某一负荷下，对启、停循泵或者高低速切换的经济与否进行判断，条件如下：
（1）增启循泵真空提高所节约燃煤的价格＞增启循泵减少的上网电价，则经济；反之则不经济。
（2）停运循泵增加的上网电价＞真空降低所增加燃煤的价格，则经济；反之则不经济。
2电解水技术
为了解决换热器堵塞、结垢和腐蚀穿孔问题，聚醚部引进了电解水处理技术。现场应用的技术为电解水原理，其主要原理如下。
电解处理循环水技术通过旁通处理的方式，取一定比例的冷却循环水首先经过过滤器，而后流过电解水反应室，以便除掉适当的机械杂质，紧接着在反应室内除掉适当的矿物质和杀死细菌，然后流回循环水冷却塔中。该技术发生的化学反应区别于任何一种其他的机械方法和电磁处理方法。通过电解，水中的矿物质在电解反应室内壁上沉淀出来并通过机械装置去除。反应室内维持一定的工作电流，结果是：在阴极（反应室内壁）附近形成高浓度的氢氧根，这种升高的pH（pH值大约为13），让容易结垢的矿物质预先结垢，并从水中析出。实际上，该处理过程与石灰处理形成冷石灰软化环境类似。
3应用效果
3.1工艺要求
机组要四季运行。因此机组载冷剂选用质量浓度为25%的乙二醇溶液。机组需安装在30cm混凝土基座上，保持水平的平面上即可。并考虑排水，通风和维修，维护空间等问题。机组水系统的水流量必须使流经主机水侧换热器的水流量与机组的制冷量相匹配。否则容易出现热交换变差，影响制冷效果甚至故障报警停机。机组的管道必须有独立的支撑而不应该支承在机组上。
为了避免损坏机组，不可将系统用水配管装反，机组进水管必须连接到标示为“进水口”的进水接头，出水管必须连接到标示为“出水口”的出水接头。机组的进出水管的连接必须有防振软管连接，避免噪音远距离传递，外置水泵的进出水管处也必须安装有防振软管，且水泵出水水流方向需流向主机。在机组进水管路50cm内必须安装Y型水过滤器，防止管道内的杂质堵塞换热器从而造成机组故障，过滤器的过速网孔数40目。
在机组水系统总出水管路和总回水管路的最高处应设置自动排气阀，以便排出一次侧系统中的空气，保证机组水容量符合机组要求，也可免产生气穴噪声以及对水泵造成损伤。一次侧的压力不得超过05MPa(即最高工作压力)，以免损坏机组的零部件。一次侧管路的最低点安装排水阀和排水管路，以便维修方便。所有管道及阀门均采用不锈钢304材质。安装验收标椎严格执行GB50184—2011《工业金属管道施工质量及验收规范》和GB50236—2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》。冷软水循环为开放式系统，系统所需的冷软水来自给排水专业的软化水管。系统的管道及阀门均需保温，保温材料采用闭孔橡胶。工艺冷水回水回至水箱之前，在每根回水管上加电动阀，当换热机组水泵停止运行时，电动阀关闭，水泵开始运行时，电动阀打开。对五楼预留工艺设备的供冷，在换热机组1上再增加一套56kW换热量板及两台循环水泵。二次侧的供水总管上设不锈钢过滤器，过滤目数120目，能过滤掉0.125mm的固体颗粒。
3.2供冷系统
3.2.1供冷系统工艺说明
该风冷机组采用一一对应的外置泵。风冷机组作为供冷系统的冷源。将风冷制冷机组封闭循环系统定为一次侧系统，将冷却水开放循环系统定为二次侧系统。用冷设备的工艺所要求二次侧冷却水的温度要根据不同的气温在15～25℃之间可以任意调节。该系统通过一次侧风冷机组的温度参数设定，保证一次侧制冷剂较低的温度，并通过板换对二次侧冷却循环水进行热交换，最终使冷却水的出水温度可以满足用冷设备所需的要求。从所有用冷设备的参数表中可知，MBE系统要求其进水压力为0.2～0.3MPa，出水压力为0，因此该设备接在低压冷却水循环系统上，并单独为该系统敷设回水管路。由于该系统的用冷设备属于精密设备，对进水压力有严格要求，为此为了防止变频器出现故障后，循环泵由变频转为工频导致的压力猛增至循环用冷设备，二次侧高低压系统上均设计有压力平衡调节装置，该装置起到二次保险的作用。为了保证系统运行的可靠性，该系统所有的设备均考虑有备用。二次侧冷却循环水的水箱采用304不锈钢保温水箱，容积为6m3。
3.2.2控制原理
制冷机内压缩机启停由机组自带温度传感器控制，制冷机电源与一次侧循环泵启停进行连锁控制。换热机组一次侧设置电动三通阀控制，三通阀与二次侧温度传感器连锁控制冷软水水温。换热机组二次侧循环水泵定压变频运行，循环水泵手动启停。补水控制：换热机组2自带乙二醇配液箱，为换热机组1和换热机组2的一次侧补水，乙二醇溶液需人工配置，同时与水箱液位安全连锁。一次侧管道乙二醇溶液压力采用电节点表控制，系统压力低于0.2MPa时，补水泵启动，高于0.4MPa时停止。压力启动电动阀采用电节点表控制，低压系统启动压力0.7MPa，高压系统启动压力1.1MPa。现场设置控制柜一台，同时监控室设置工控上位机一台，为保证设备启停安全，整个控制系统必须是就地控制，远程监视的控制原则，系统具有手动自动两种功能，能够做到无人值守。
结语
电解循环水处理装置原理可行，实际运行情况良好，可以有效控制循环水系统结垢，腐蚀，菌藻滋生，水质恶化，浓缩倍数超标等问题，使循环水系统始终处于优良稳定状态。
参考文献
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