双介质过滤器在SCAL型间冷循环水系统中的应用

双介质过滤器在SCAL型间冷循环水系统中的应用

马寿忠  郝庆翔 

华能新疆吉木萨尔发电有限公司   新疆维吾尔自治区    831799

摘要：近年来SCAL型间接空冷机组在北方地区应用的越来越多，在已投产的间接空冷系统机组中循环水水质绝大数超标，针对循环水水质恶化，设备厂家大多情况下建议采用换水方式，一次全部换水或者小流量连续换水，但是由于循环水体量巨大，单纯依靠换水来改善水质，效果不好，而且大量的废水无疑增加电厂废水处理的负担，浪费水资源。为了较好的控制间冷循环水水质，本方法采用双介质过滤器对间冷循环水进行旁路处理，安装在主机间冷塔内，它可以有效的控制间冷水中悬浮物含量，降低浊度。

关键词：SCAL型间接空冷；循环水；悬浮物；双介质过滤器

Abstract: In recent years, SCAL type indirect air-cooled units have been used more and more in northern areas. In the indirect air-cooled systems that have been put into operation, the water quality of the circulating water in most cases exceeds the standard. In response to deteriorating water quality, equipment manufacturers often recommend using water replacement methods, either replacing all the water at once or replacing a small amount continuously. However, due to the huge volume of circulating water, relying solely on water replacement to improve water quality is not effective, and the large amount of wastewater will undoubtedly increase the burden of wastewater treatment at the power plant and waste water resources. In order to better control the water quality of the indirect air-cooled circulating water, this method uses a dual-media filter to treat the circulating water on the side path, installed in the host ind.

Keywords: SCAL Indirect Air-Cooling System; circulating water; suspended solids; dual-media filter.

表面式凝汽器铝制换热器型(scal型)间接空冷机组是我国首创的一种间冷机组，具有节水、能适应机组大型化的特点，逐渐成为我国北方地区火电的主力机型。其蒸汽冷凝系统采用闭式循环，利用空气冷却的循环水吸收汽轮机做功后的乏汽，散热器使用纯铝制成。该类型机组循环水使用除盐水作为循环水，而且系统中没有设计任何水质净化装置。

1.间冷循环水系统简介

该系统容积大、除盐水的缓冲能力小，这导致系统中循环水水质参数经常难以控制：循环水浊度经常出现增大的现象，浊度升高说明循环水中的固体颗粒增加，这加剧了铝管管口遭受的冲刷腐蚀；因此，科学地调控scal型间接空冷系统循环水水质对于该类型机组的稳定运行具有重要意义。

目前大部分电厂的水质调控方法是换水处理，但是由于系统中水量较大，这种处理方式的实际效果不佳，而且消耗了大量的除盐水，经济性差也不环保。另有部分电厂在循环水出现ph异常升高时，采用阳床处理循环水，这种方法只能调节循环水ph，避免循环水ph过高导致铝腐蚀。但是该种处理装置无法对于循环水的浊度进行有效调控，也就无法减缓铝管管口受到的冲刷腐蚀，难以全面地对系统内的材料形成保护。

2.间冷循环水旁路双介质过滤器处理

研究在线提高间接空冷系统循环水水质，消除间接空冷系统内部循环水杂质，保证冷端系统正常运行；一般残留在系统中的固体杂质在较⾼流速下冲击铝材表⾯，破坏氧化膜，形成冲刷腐蚀，目前采取的治理方案最多的是大量换⽔来有限度的遏制⽔质指标。缺点是：大量换水没有完全解决⽔质的问题，各项指标仍然存在不同程度的超标，危害设备和间冷换热效率降低的本质没有改变；同时大量更换除盐⽔的成本较⾼，不符合节能减排、降本增效的初衷。拟新增的间冷系统循环水净化装置为双介质过滤器，处理的工艺流程为：间冷某一扇区回流管（80m³/h）→增压泵→双介质过滤器→间冷相邻扇区回流管，它的优点是，不仅可以降低浊度的同时，利用循环水自身的压力以及罗茨风机就可以完成反洗，无需增加反洗水泵。

3.双介质过滤器装置用于循环水旁路处理的应用

为了降低循环水系统中的悬浮物，同时节约除盐水，为此，陕能新疆能源开发有限公司自行设计了双介质过滤器，安装在1#、2#机组间冷塔内。

3.1净化装置构造

该装置主要有双介质过滤器、罗茨风机、增压泵已经附属连接管道、阀门组成，无反洗水泵。

双介质过滤器直径DN3200,设计出力64m³/h,内部装有活性炭400mm,粒径1.2~2.0mm,石英砂800mm,粒径0.5~0.8mm, 过滤器反洗罗茨风机10Nm³/min,s设备本体内部衬胶厚度为5mm(3+2). 进水配水装置为布水管，出水集水装置型式为水帽，材质S304。

3.2运行原理

      该设备为旁路处理装置，每小时处理量为64-80m³/h，间冷系统运行时，保证连接双介质过滤器的扇区正常投运，打开进水门和回水门，启动增压泵，循环水通过双介质过滤器后正常回到循环水系统里，处理后的出水悬浮物≤5mg/L，当需要反洗时，无需反洗水泵，仅靠循环水压力和罗茨风机即可完成。

3.3应用效果

陕能新疆能源开发有限公司自2023年11月在1#、2#机组间冷塔内安装了双介质过滤器，连续运行了2个月左右，1#循环水的悬浮物由15mg/L降到3mg/L，2#机组循环水悬浮物由17mg/L降到4mg/L，并且保持温度状态，节约了以往需要靠大量换水还未取得的效果，经济效益显著。

4.双介质过滤器应用于循环水旁路处理的优点以及经济效益

4.1双介质过滤器应用于循环水旁路处理的优点

4.1.1可以节约大量除盐水的换水工作，给电厂制水、废水排放减轻压力。

4.1.2反洗方便，无需增加反洗水泵，无需外接反洗除盐水管道，仅靠循环水的自带压力以及罗茨风机即可完成反洗工作，现场操作便捷。

4.1.3效果显著，经过一段时间的处理，循环水悬浮物含量可达到合格。

4.1.4因为使用的是双介质过滤器，避免了传统滤芯式的需要定期更换滤芯。

4.1.5设备现场安装简单，占地面积小，便于安装于塔内。

4.2双介质过滤器应用于循环水旁路处理的经济效益

通过增设间冷系统循环水净化设备杜绝大量除盐水的浪费，以及延长间冷系统维修更换周期，详情如下：

以660MW机组的8000m³水容积为例，用换水方式改善水质，每季度换水一次，一年用24000m³除盐水，26元/m³，换水的费用62.4万每年。

5.结论

5.1对间冷循环水进行旁路双介质过滤器处理，可有效的降低间冷循环水的悬浮物。

5.2相比使用滤芯的大流量过滤器，双介质过滤器的经济性更高，而且无需使用反洗水泵以及连接附属除盐水管道等，成本更低。

5.3现场安装简单，快速改善循环水水质，节水环保。

参考文献

1. 高建成.旁流混床处理在SCAL型间冷循环水系统中的应用.中国电机工程学会电力化学专业委员会，2019:504-508.
2. 李静平等.间接空冷换热器铝管束腐蚀原因分析及解决措施.内蒙古电力技术，2016，34（1）,56-59.
3. DL/T2295-2021《表面式间接空冷机组循环冷却水系统控制导则》电力行业标准，2022.
4. DL/T1717-2017《燃气-蒸汽联合循环发电厂化学监督技术导则》.北京：中国电力出版社，2017.
5. 李东升《过滤+阴阳床处理工艺在间接空冷循环水系统中的应用研究》.电力系统及自动化.2024-03.