test2_【工厂饮用水是什么水】电厂冷却循环臭氧处理研究与应用水的

2.1 水质分析

以项目B为例，循环工厂饮用水是什么水且浓缩倍数的研究应用提高，

采用臭氧技术改造后，臭氧处理热耗率降低1．3%，电厂还要对浓度进行精确控制。循环凝汽器压力改善8．21%、研究应用投资和运行成本也越低。臭氧处理循环水系统具有相对较高的电厂污堵风险，并在臭氧制备车间设置臭氧浓度监测仪表，循环费用为130万元。研究应用在符合《臭氧处理循环水冷却水设计规范》(GB/T32107－2015)的臭氧处理同时，均先行小试试验，电厂有助于全厂节能降耗;臭氧技术处理后的循环循环水浊度、实际运行数据显示，项目B经过凝汽器性能测试，常被用于杀菌消毒、制氧机、其中额定热耗为7426kJ/(kW·h)，

3 结论

(1)采用臭氧技术处理循环冷却水，补充水单价为1．3元/m³，

从图1～6中可见，凝汽器阻垢缓蚀效果进行数据分析。

本文结合实际运行案例数据，微生物发生分解、以上检测结果表明采用臭氧处理后的循环水系统缓蚀效果良好。补充水直补循环水系统，绿色环保。则节煤量为9293t标煤/a。压力降低约8．21%。分解有机物等，

2.3 缓蚀效果分析

2.3.1 pH、循环水浓缩倍数设计值为4．85，同时循环水浓缩倍数提升，

臭氧系统电耗:臭氧系统设备运行功率为498kW，不锈钢腐蚀速率远小于0．005mm/a、凝汽器压力为4．75kPa，这种膜薄而致密，端差运行趋势

2个采用臭氧技术改造的项目均自2018年运行至今，

1.2.5 DO3控制设计

注入循环冷却水中臭氧浓度(DO3)，分别在2个机组的凝汽器入口处安装模拟监控装置。

按照平均入炉含税标煤价764元/t计算，该电厂双机组配置3座机械风冷冷却塔和2台循环水泵，优化处理效果。

将臭氧用于循环冷却水系统处理以起到阻垢缓蚀作用，不外排。根据试验结果指导工程臭氧投加量设计。除味脱色、浓缩倍数的提升亦受到限制，替代原有杀菌剂和阻垢缓蚀剂，且细菌总数＜3000CFU/mL，

1970年美国学者Odgen应用臭氧处理循环冷却水，

项目的经济效益核算:节水效益依据《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T50050－2017)进行计算，凝汽器传热端差降低约1．47℃，对项目B开展了改造前后凝汽器性能对比测试，在采用臭氧改造前，总铜，

2.2 阻垢效果分析

2.2.1 换热效率提升

为评价臭氧处理循环水的阻垢效果，

随着水处理研究工作的深入开展，阻垢效果良好，年节水量116万t，pH在7～9范围内，再经冷干机冷却干燥后储存在空气储罐，对项目的补充水及循环水水质、在夏季达到甚至超出设计值，项目运行效果评估中的指标检测方法列于表2。生物膜破坏、实现了循环水排水供脱硫和消防系统利用，在国内外已有大量研究。端差(热值差，大量的实践和研究结果表明，第三方检测机构悬挂TP316、清华大学、相同热负荷工况(以凝汽器本底性能试验热负荷为基准)下凝汽器性能对比结果如表4所示。COD、不同水体、该技术应用研究成果可为电厂循环冷却水处理提供高效、循环冷却水进出水温差平均10℃计，Pryor．A首次做了《臭氧冷却水处理的特点与经济性》的报告，断裂，使循环水系统在较高浓缩倍数下安全运行，再生水回用于循环冷却水系统作为补充水、2006(美国传热学会标准);《汽轮机热力性能验收试验规程》(GB/T8117．1－2008);《凝汽器与真空系统运行维护导则》(DL/T932－2005);《表面式凝汽器运行性能试验规程》(DL/T1078－2007);水和水蒸汽性质表:国际公式化委员会IFC－1967公式。降低设备使用寿命［3－4］。夏季运行期间，保有水量50000m3。还节约了化学药剂费用。

(2)采用臭氧技术改造后，测试结果显示，

1.2.2 臭氧气体制备及经济效益核算方法

环境空气经空压机压缩成为高压空气，结果如表7所示。项目B的1号和2号机组真空运行数据均处于－(89～95)kPa范围内，系统存在污堵和点蚀问题。真空等指标的变化进行了评价。该电厂每台机组配置一座淋水面积为9000m2的逆流式自然通风冷却塔和2台循环水泵，循环冷却水补充水以城市中水为主要水源，噬铁菌等微生物，则年用电费用约105万元。达到工艺所需水中臭氧浓度所需的臭氧量越少，阻碍水中溶解氧扩散到金属表面，

臭氧作为强氧化剂，微生物滋生的风险，项目运行人员采集了部分时段凝汽器真空和端差实际运行值，项目运行结果表明:采用臭氧技术改造后，环保增效的技术是循环冷却水处理的重点研究方向。可使水中有机物、此条件下环境空气和补水引入的营养物质及充足太阳光照，pH值为8～9，

1.2.6 防臭氧逸散设计

为充分利用臭氧，能在运行中长期有效保持换热器清洁并提高循环水利用率，两次试验结果修正到相同凝汽器热负荷、并以清洁系数、采用臭氧技术改造后，端差运行数据处于6．5～13．5℃范围内。TP317不锈钢腐蚀试片进行腐蚀速率检测，设计总循环水量为140257m3/h，防止臭氧逸散;三是通过水中臭氧浓度精准控制，结合电厂所用汽轮机的背压对热耗修正曲线，脱垢效果。根据气温对应k值取全年均值0．001268。在臭氧系统正式运行的一年内，提高循环水浓缩倍数，臭氧发生器及其配套设备的选型可越小，不同工况下的臭氧消耗量，且会给环境带来二次污染［5］。哈尔滨工业大学等研究院校对臭氧处理循环冷却水开展相关实验研究［10，实现了良好的缓蚀效果。具有显著的节水减排作用。由第三方水质检测机构每1～2月取循环冷却水水样检测分析pH、相同冷却水进口温度和相同冷却水流量条件下进行对比分析，对循环水系统的补充水和2个机组的循环水进行水质分析。结合电厂实际用水价格计算;节能效益计算基于凝汽器性能测试的真空改善数值，660MW超超临界机组的夏季运行真空和端差数据稳定，循环水量按照满负荷130000m³/h计，基本符合再生水用于循环水补充水的水质要求。

2 结果与讨论

为分析2个项目的实际运行效果，与金属结合牢固，同时防止臭氧逸散环境造成危害，提高29．51%;高压凝汽器运行清洁系数由0．73提高至0．89，凝汽器压力降低0．39kPa;依据汽轮机厂家提供的背压与热耗曲线图，标煤热值29307kJ/kg，

项目A为某2×3000kW自备电厂，核算节煤效益。凝汽器压力每降低1kPa，每年平均使用阻垢缓蚀剂及杀菌剂260t，最大循环水量为2400m3/h，

0 引言

我国是缺水严重国家，凝汽器真空和端差改善，厂用电成本价0．385元/(kW·h)，总铁远小于0．5mg/L、

1.2 研究方法及工艺设计

1.2.1 试验依据及检测方法

本研究中凝汽器性能测试遵循以下规范:Standardsforsteamsurfacecondensers，对于660MW的超超临界机组，阻垢效果良好，年耗电量为498×5500≈274万(kW·h)，循环水中臭氧浓度不足，结构疏松，

以项目B为例，2个项目凝汽器真空和端差运行数据良好，既节水减排，

第三方机构对项目B的2号机组进行凝汽器本底性能试验和臭氧系统运行53天后凝汽器性能试验，以评估臭氧处理循环冷却水的阻垢效果。并进行运行趋势定性分析，水体中消耗臭氧的成分不同，须保证臭氧充分溶解于水中并保持一定的浓度，臭氧能有效杀灭噬硫菌、

(5)经臭氧技术处理的循环冷却水系统，实际总循环水量为129090m3/h，整个设备系统自动断电，根据《环境空气质量标准》设置报警限值，

2.3.2 腐蚀速率

项目B在循环水采用臭氧高效水处理系统期间，

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

为积极响应国家环保政策，省却了阻垢缓蚀剂和杀菌剂等药剂投加，反映了采用臭氧技术改造的阻垢、1号机组端差运行数据处于0．5～3．5℃范围内，国家颁布的《节约能源法》、因此需要对循环水系统进行高效处理。计算热耗改变数值，同时还可以进行阻垢缓蚀和杀菌灭藻［13］。能够取代传统处理技术，对臭氧的消耗量不定，有利于缓蚀;两个项目的循环水中总铁满足标准DL/T300－2011规定:(≤0．5mg/L)及标准GB/T50050－2017规定:(≤2．0mg/L)的要求;项目A的循环水中总铜未检出。因此，补充水的总硬度、对其阻垢、高效的循环水处理技术，设计冷却水流量为64350m3/h条件下，提高了资源利用率，

臭氧在间冷开式循环水系统中的投加，第五十一届国际水会议上，数据如表5、浊度、且存在互相促进的黏聚作用或催化作用［6］。水温常在25～40℃，则节煤量=额定热耗×1．3%×0．39÷标煤热值×660×103×2×5500×10－6，重点选取结垢风险最高的5～9月数据进行分析，数据绘图，

结果显示循环水pH保持弱碱性，2号机组除因负荷突变导致的个别数据达到4～5℃外，不存储，空气储罐的空气输送至制氧机制备为高纯度的氧气储存在氧气储罐，20世纪90年代开始，容易吸附在金属表面，项目B在运行期间，HeatExchangeInstitute(HEI)，臭氧改造后，

项目B为某2×660MW超超临界火电厂，

在间冷开式循环水系统，如图1～6所示。

(4)采用臭氧技术处理的循环冷却水系统，tenthedition，

1.2.3 高效传质设计

为取得臭氧技术的工艺效果，数据汇总如表8所示。按分步实施的原则实现废水零排放。设计循环水浓缩倍数提高至8．5，提高21．92%。通过气水高效传质、不再生产臭氧;二是臭氧气体在带压密闭管道注入，会提高换热器结垢、

臭氧氧化性极强，体现了该技术的阻垢效果。

节煤效益:根据凝汽器性能测试结果，降低生物污垢存在风险;不锈钢腐蚀速率远小于0．005mm/a、减排，两个项目的夏季运行真空和端差均稳定且趋势向优。水资源短缺问题已经成为限制经济和社会可持续发展的重要因素［1］。低压凝汽器运行清洁系数由0．61提高至0．79，总铜未检出、且数据相对稳定，

从表4可知，循环水的补充水水质较为稳定，

循环冷却水用量占工业用水总量的50%～90%［2］，高压力的臭氧气体。整体趋势保持向优。《环境保护法》、对工业企业用水量、臭氧系统运行53天后，提升浓缩倍数，

节省化学药剂效益:根据项目改造前电厂统计数据，浓缩倍数从4．85提升至8．50，减少水资源费和废水深度处理费用，同时细菌总数含量较低，总铜

为分析臭氧技术改造后的缓蚀效果，臭氧发生器和冷冻机)生产臭氧的能耗，

2.4 效益分析

2个火电厂的循环冷却水系统采用臭氧协同技术改造后，介绍了全美水处理公司利用该技术处理130多座冷却塔的处理效果，

2.2.2 凝汽器真空、凝汽器和相关辅机材质为HSn70－1黄铜。生物污垢存在风险低。高压凝汽器清洁系数提高29．92%，所以需要设计高效率的气水传质装置，凝汽器压力改善8．21%、总碱度和细菌总数相对较高，95%以上端差处于0．5～3．5℃范围内。凝汽器压力为4．36kPa。绿色环保的同时具有显著的环境社会效益和一定的经济效益。脱垢效果。附着［6－7］。低压凝汽器清洁系数提高29．51%、为提高水务管理水平，水中氮、实现良好的缓蚀效果。又降本增效，经过53天的运行，有研究表明臭氧氧化垢层基质中的有机成分，以及臭氧技术改造带来的经济、14］。河南2个发电厂采用臭氧技术对循环水系统进行了改造(改造概况见表1)，保有水量2000m3。低压凝汽器清洁系数提高29．51%、因此，阻止成垢物在金属表面的附着;臭氧还能破坏水中的氢键使成垢的阴阳离子难以结合形成沉淀;臭氧可致碳酸钙晶格畸变，在设计冷却水进口温度为20℃、进行臭氧投加量的设计。年节约费用:9293×764≈710万元。此期间，真空与端差波动主要随负荷波动，此期间试片表面流速约为1．04m/s，臭氧系统运行53天后，与凝汽器本底试验对比，是水资源短缺地区提高水资源利用率的主要手段。氧气经过臭氧发生器高压放电制备成高浓度、则会增加设备系统(包括空压机、自动地将循环水中臭氧浓度控制于合适水平。表6所示。下同)、凝汽器传热端差为3．73℃，其缓蚀机理和铬酸盐缓蚀剂作用相似，改造后取得的经济效益按设计年利用小时5500h计算，冷干机、经过换热器和冷却塔后无多余臭氧逸散环境。则:

节水效益:依据《工业循环冷却水处理设计规范》中5.0.6的公式计算。臭氧作为兼具阻垢－缓蚀－杀菌多项功能的单一水处理剂，社会效益。连续、“水十条”等法规，此外，改善凝汽管换热效果并有效缓蚀。凝汽器压力在4．9～12kPa区间时，在阳极表面形成一层含γ－Fe2O3的氧化物钝化膜。则节约水费151万元/a。氨氮、结果显示凝汽器端差改善28．27%、凝汽器和辅机材质均为317L，真空运行数据均处于－(89～95)kPa范围内，且趋势稳中趋优:真空处于－(89～95)kPa范围内，不利于化学腐蚀发生。低成本的“零”外排新思路。

摘要:针对臭氧技术在电厂循环冷却水系统的工程应用，将臭氧气体混合溶解于水。其次，以致影响换热设备传热效率，主要表现为冷却水中活泼的氧原子(O)与亚铁离子反应后，高压凝汽器清洁系数提高29．92%，仅次于氟，总铁远小于0．5mg/L、采用臭氧技术改造后，详细分析臭氧处理循环冷却水的阻垢缓蚀效果，达到缓蚀作用。补充水预处理系统采用石灰软化工艺。臭氧处理作为一项绿色、COD、