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火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水殺菌處理方式探討
摘要：文章對(duì)火力發(fā)電廠循環(huán)水的殺菌處理方式做了簡(jiǎn)要論述,并對(duì)幾種常用處理系統(tǒng)進(jìn)行了比較。
關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水;殺菌;氯化
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中有機(jī)附著物的形成主要由微生物的滋長(zhǎng)所致,因?yàn)槲⑸镌诔砷L(zhǎng)和繁殖過(guò)程中放出的黏液會(huì)成為媒介物,將水中的粘泥和植物殘骸等一起粘附在冷卻水通道中。防止凝汽器銅管內(nèi)產(chǎn)生有機(jī)附著物的主要方法是殺死冷卻水中的微生物,使其喪失附著在管壁上的能力。殺死微生物的方法主要是投加殺菌劑。由于生長(zhǎng)在循環(huán)冷卻水中的微生物種類很多,冷卻水的殺菌問(wèn)題比較復(fù)雜。根據(jù)循環(huán)水水質(zhì)特點(diǎn)及殺菌劑的價(jià)格等方面綜合考慮,目前大型火力發(fā)電廠中常用的殺菌處理方式是加液氯或次氯酸鈉,有些電廠還間斷地配合使用有機(jī)胺類殺菌劑,以防止微生物對(duì)常用殺菌劑產(chǎn)生抵抗力,增強(qiáng)系統(tǒng)的殺菌效果。本文對(duì)殺菌劑的種類和常用的殺菌處理系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)介。
1 殺菌劑的種類
1.1 氧化型殺菌劑
ａ.氯 具有較強(qiáng)的氧化性,能夠破壞細(xì)菌、真菌及藻類的酶系,是冷卻水系統(tǒng)常用的廣譜性殺菌劑。具有價(jià)格低廉、殺菌力強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是有腐蝕性,殺菌作用缺乏持久性,與非氧化型殺菌劑配合使用效果會(huì)更好。另外,當(dāng)冷卻水中的余氯量為0.5～1ｍｇ/Ｌ時(shí),氯不能穿透粘泥層,因此,余氯量控制非常嚴(yán)格。
ｂ.次氯酸鈉 其殺菌機(jī)理和氯是相同的。
ｃ.二氧化氯 與水中有機(jī)物接觸,能分解殘留微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu),起到防止或除去粘泥的作用。它具有劑量小、作用快、殺菌力強(qiáng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是沸點(diǎn)較低(11℃),氣體或液體均不能運(yùn)輸,必須配專門的發(fā)生器在現(xiàn)場(chǎng)制作和使用。
1.2 非氧化型殺菌劑
ａ.氯酚 在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用的是三氯酚和五氯酚,它們的殺菌滅藻效果非常好。通常用它們噴灑冷水塔,以增加木材對(duì)真菌的抵抗能力;直接加進(jìn)冷卻水中,其殺生效果也很好。
ｂ.季胺鹽 是一種有機(jī)胺鹽,具有陽(yáng)離子型化合物的性質(zhì),由于它的殺菌性能及表面活性作用,穿透性強(qiáng),是一種良好的殺菌劑。其缺點(diǎn)是易與水中的陰離子型水處理劑發(fā)生反應(yīng),降低殺菌效果,且殺真菌效果差,當(dāng)系統(tǒng)中霉菌、真菌較多時(shí),要考慮與殺真菌效果好的殺菌劑共同使用。
2 常用的殺菌處理系統(tǒng)
2.1 加液氯系統(tǒng)
2.1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本系統(tǒng)由液氯鋼瓶、氣液匯流排組件、液壓秤、自動(dòng)壓力切換器、液氯蒸發(fā)器、真空加氯機(jī)、加氯擴(kuò)散器等組成。液氯鋼瓶中的液氯通過(guò)匯流排的液氯管進(jìn)入液氯蒸發(fā)器,蒸發(fā)的氯氣通過(guò)氯氣過(guò)濾器直接進(jìn)入真空加氯機(jī),氯氣通過(guò)加氯機(jī)中的射水器加入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。
2.1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)
氯的工業(yè)用品是裝在鋼瓶中的液態(tài)氯,為保持液態(tài),鋼瓶中需保持較高的壓力,使用時(shí)將液態(tài)氯蒸發(fā)為氣態(tài)。氯氣是有毒的,常溫下是氣體,在使用過(guò)程中應(yīng)避免泄漏到大氣中。為此,加氯設(shè)備應(yīng)保持非常嚴(yán)密。
2.2 加次氯酸鈉(電解鹽水制次氯酸鈉)系統(tǒng)
2.2.1 電解制氯原理
一定濃度(3%～4.5%)的稀鹽水在直流電的作用下將發(fā)生如下電化學(xué)反應(yīng)。
電離反應(yīng):ＮａＣｌ——Ｎａ++Ｃｌ-
Ｈ2Ｏ——Ｈ++ＯＨ-
陽(yáng)極:2Ｃｌ-→Ｃｌ2↑+2ｅ
陰極:2Ｈ++2ｅ→Ｈ2↑
溶液中:2ＮａＯＨ+Ｃｌ2→ＮａＣｌＯ+ＮａＣｌ+Ｈ2Ｏ
總反應(yīng):ＮａＣｌ+Ｈ2Ｏ→ＮａＣｌＯ+Ｈ2↑
2.2.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
電解鹽水制次氯酸鈉系統(tǒng)包括鹽水配制系統(tǒng)、次氯酸鈉發(fā)生器、儲(chǔ)液罐、整流器、清洗系統(tǒng)及自控系統(tǒng)等。工藝流程簡(jiǎn)要如下�！�
該系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是次氯酸鈉發(fā)生器。稀鹽水在發(fā)生器電解槽中的電解產(chǎn)物是次氯酸鈉,同時(shí)伴有少量氫氣生成。每個(gè)電解槽都具有分離氫氣的功能,并有氫氣稀釋排放口,氫氣經(jīng)空氣稀釋到氫氣與空氣比例低于1%(氫氣爆炸濃度限度)時(shí),安全排放到大氣中。
2.2.3 控制
從濃鹽池出口到加藥點(diǎn)全部采用自動(dòng)控制,能達(dá)到無(wú)人值班的程度。系統(tǒng)設(shè)有2個(gè)遠(yuǎn)傳信號(hào)接口,一個(gè)反應(yīng)運(yùn)行狀態(tài),另一個(gè)反應(yīng)故障報(bào)警狀態(tài)。
2.3 直接投加次氯酸鈉系統(tǒng)
2.3.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
該系統(tǒng)是一種新型的次氯酸鈉加藥系統(tǒng),主要包括液態(tài)化學(xué)藥品投加器(以下簡(jiǎn)稱液體投加器)、水射器、恒流閥等。如果投加粉狀或藥片狀次氯酸鈉,再增設(shè)干投機(jī)、溶液箱等設(shè)備。
2.3.2 工藝特點(diǎn)
該系統(tǒng)通過(guò)使用真空裝置———水射器將次氯酸鈉溶液從儲(chǔ)罐抽到投加點(diǎn)。利用Ｖ型槽控制閥和ＳＣＵ/ＰＣＵ控制器實(shí)現(xiàn)可*精確的投加。從流量計(jì)上可顯示投加量。4～20ｍＡ輸出或高/低報(bào)警開關(guān)可用于遠(yuǎn)程流量監(jiān)控,Ｖ型槽控制閥的行程可手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.3.3 主要裝置
�。�.液體投加器 包括一個(gè)Ｖ型槽調(diào)節(jié)孔、電動(dòng)執(zhí)行器、流量計(jì)、真空調(diào)節(jié)器、ＰＣＵ專用控制器,以上均安裝在一個(gè)壁掛式安裝板內(nèi),蓋板是可移動(dòng)的。Ｖ型槽有一個(gè)可調(diào)節(jié)的流量孔,對(duì)任何流量均能提供可*、穩(wěn)定、連續(xù)、精確的計(jì)量,可重復(fù)性好,能通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)控制。ＰＣＵ為多功能設(shè)定點(diǎn)控制器,可根據(jù)流量和余氯量2個(gè)變量的輸入實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。ＰＣＵ也可以不同的控制方式進(jìn)行控制,包括余氯量、復(fù)合環(huán)路及流量配比。
�。�.恒流閥 自動(dòng)加藥系統(tǒng)中帶有恒流閥,該閥可根據(jù)罐內(nèi)水位的變化自動(dòng)減緩流出水的壓力變化,使投加量不受罐中水位的變化的影響,保持穩(wěn)定的液體投加。當(dāng)恒流閥開始運(yùn)行時(shí),隨著水射器向上拉動(dòng)閥內(nèi)隔膜,使閥體離開閥座,液體進(jìn)入閥體內(nèi),流入液體投加器。而來(lái)自儲(chǔ)罐內(nèi)的液壓對(duì)隔膜產(chǎn)生向下作用力,導(dǎo)致隔膜又回到原來(lái)位置,拉動(dòng)閥體回到閥座,關(guān)閉流量。這種真空吸力和儲(chǔ)罐內(nèi)的液壓產(chǎn)生液壓平衡,保證了液體投加器的穩(wěn)定性。
�。�.水射器 用于液體投加系統(tǒng)。當(dāng)水流過(guò)水射器時(shí),可抽吸化學(xué)品進(jìn)入設(shè)備,這樣,壓力幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣?從而產(chǎn)生一個(gè)極強(qiáng)的負(fù)壓區(qū)域,使化學(xué)藥品在真空條件下通過(guò)液體投加器后與壓力水混合,混合液再傳輸?shù)酵都狱c(diǎn)。
2.3.4 控制
�。�.手動(dòng)控制 調(diào)節(jié)定位器旋鈕可改變小孔面積,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。
�。�.啟停程序控制 系統(tǒng)真空的啟停通過(guò)射水水源的電磁閥或電動(dòng)閥動(dòng)作進(jìn)行控制,此閥門接在泵、開關(guān)、控制器或定時(shí)器的控制電路上。
ｃ.ＳＣＵ信號(hào)調(diào)節(jié)器 這種信號(hào)調(diào)節(jié)器提供了單一變量的自動(dòng)工藝控制,即流量。通過(guò)輸入流量因子及輸出計(jì)量因子進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3 殺菌處理系統(tǒng)比較
ａ.加液氯系統(tǒng)較簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、運(yùn)行費(fèi)用較低,但氯氣是有毒的,對(duì)人身安全、環(huán)境影響、運(yùn)輸?shù)确矫娑季哂幸欢ǖ奈ｋU(xiǎn)性,目前已很少應(yīng)用。
�。�.電解鹽水制次氯酸鈉系統(tǒng)運(yùn)行安全、可*,自動(dòng)化程度高,是目前應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng);但其系統(tǒng)復(fù)雜,占地面積大,運(yùn)行費(fèi)用較高。
�。�.直接投加次氯酸鈉系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行安全、方便,占地面積很小,基建投資費(fèi)用節(jié)省明顯。這是一種新技術(shù),有待于工程實(shí)踐的檢驗(yàn)。
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