在发电厂的运行中,循环冷却水系统承担着散热、保障设备执行高效运转的重要任务。然而,水质控制单元不当会导致设备腐蚀、结垢、微生物滋生等问题,还可能直接影响机组安全性和经济性。下面就结合《GB/T 44325—2024 工业循环冷却水零排污技术规范》,深入全面解析发电厂循环冷却水的核心水质指标及控制策略。
一、水质指标的科学意义与国家标准要求
循环冷却水的水质管理需兼顾腐蚀防护、结垢抑制和微生物控制三大目标。国家标准明确了补充水和循环水的关键指标限值,以下为具体解析:
1、pH值
-补充水要求:6.5~8.5(GB/T 22592测定);
-循环水控制范围:6.8~9.5。
pH值的影响:
-酸性环境(pH<6.8):加速碳钢、铜合金等材质的腐蚀,破坏金属氧化膜;
-碱性环境(pH>9.5):促使钙、镁离子沉淀结垢,并可能滋生硫酸盐还原菌等微生物。
控制策略:
-采用在线pH监测系统,动态投加硫酸或氢氧化钠调节;
-结合缓蚀剂(如聚磷酸盐)协同控制腐蚀与结垢。
2、浊度
-补充水要求:≤5 NTU;
-循环水控制限值:≤30 NTU(GB/T 15893.1测定)。
危害与对策:
-浊度过高会加剧悬浮物沉积,引发局部腐蚀和传热效率下降;
-推荐采用《介质过滤+超滤》组合工艺,确保浊度达标。
3、钙硬度与总碱度
-循环水限值(以CaCO₃计):自然浓缩≤1000 mg/L;加酸系统≤1800 mg/L(GB/T 15452测定)。
结垢风险控制:
-硬度过高时,需投加阻垢剂(如聚羧酸类)或采用化学软化工艺;
-定期监测浓缩倍数,避免盐类过饱和析出。
4、氯离子(Cl⁻)
-一般限值:≤1000 mg/L;特殊工况可放宽至5000 mg/L(GB/T 15453测定)。
腐蚀风险:
-氯离子穿透金属氧化膜,引发点蚀和应力腐蚀开裂;
-不锈钢设备需控制Cl⁻浓度,避免晶间腐蚀。
二、国家标准中的关键处理技术
《GB/T 44325—2024》不仅规定了水质指标,还明确了实现零排污的核心工艺。以下为发电厂可借鉴的技术方案:
1、预处理与过滤单元
-补充水处理:若原水浊度或悬浮物超标,需通过V型滤池、机械过滤器或超滤装置预处理;
-反洗水回用:过滤单元的反洗水返回除硬/硅单元再处理,实现零排污目标。
2、多级浓缩与结晶技术
-反渗透(RO):适用于含盐量<7000 mg/L的浓水浓缩,脱盐率可达99%;
-电渗析(ED):通过离子交换膜分离盐分,适合高盐废水处理;
-蒸发结晶:最终浓水通过MVR或多效蒸发实现盐分资源化。
3、智能化监测与控制系统
-在线传感器:实时监测pH、浊度、电导率等参数,数据联动加药系统;
-监测换热器:按GB/T 39296评估腐蚀速率和结垢趋势,优化药剂投加方案。
三、典型案例:某燃煤电厂水质优化实践
背景:某电厂循环水系统因Cl⁻浓度超标(1200 mg/L),导致不锈钢冷凝器频繁腐蚀泄漏。
解决方案:
1、水源替代:改用低氯地下水作为补充水源,Cl⁻浓度降至400 mg/L;
2、工艺升级:增设反渗透装置,循环水Cl⁻浓度稳定在800 mg/L以下;
3、缓蚀剂优化:采用钼酸盐复合缓蚀剂,腐蚀速率降低至0.03 mm/a(国标要求≤0.075 mm/a)。
成效:设备检修周期从1年延长至4年,年运维成本减少35%。
pH在线式传感器采用长寿命工业在线电极,内置温度传感器自动进行温度补偿,适合长期在线监测使用。传感器采用RS485数字输出,支持Modbus协议,可在无控制器的情况下方便实现组网和系统集成。广泛适用于水质处理、水文监测、废水处理游泳池、工业控制、生物等领域水质pH进行连续实时监测。
PH控制监测仪
结语
总而言之,发电厂循环冷却水的水质管理是一项系统性工程,需兼顾技术可行性与经济性。通过严格执行国家标准《GB/T 44325—2024》,结合先进工艺和智能化手段,企业不仅能实现《零排污》目标,还可显著提升设备寿命和能源效率,为绿色电力发展提供坚实支持基础。