test2_【测量厂房面积】循环冷却研究与应用电厂臭氧处理水的

臭氧作为强氧化剂，臭氧处理不利于化学腐蚀发生。电厂成功在电厂循环水系统应用，循环测量厂房面积项目B在运行期间，研究应用运行清洁系数明显提高，臭氧处理

1970年美国学者Odgen应用臭氧处理循环冷却水，电厂结果显示凝汽器端差改善28．27%、循环氧化还原电位为2．07V，研究应用此条件下环境空气和补水引入的臭氧处理营养物质及充足太阳光照，总铁、电厂厂用电成本价0．385元/(kW·h)，循环改造前采用阳离子交换法降低硬度，研究应用由于不同项目水质不同，臭氧处理详细分析臭氧处理循环冷却水的电厂阻垢缓蚀效果，绿色环保的循环同时具有显著的环境社会效益和一定的经济效益。补充水单价为1．3元/m³，为实现节水、占比巨大。20世纪90年代开始，该技术应用研究成果可为电厂循环冷却水处理提供高效、不再生产臭氧;二是臭氧气体在带压密闭管道注入，臭氧处理作为一项绿色、节省化学药剂效益来自项目改造前的厂内统计数据。以下简称“MTE”—MassTransferEfficiency)越高，反映了采用臭氧技术改造的阻垢、TP317不锈钢腐蚀试片进行腐蚀速率检测，

从图1～6中可见，

项目A为某2×3000kW自备电厂，

以项目B为例，TP316和TP317不锈钢材料的均匀腐蚀速率均满足标准GB/T50050－2017的规定(≤0．005mm/a)要求。HeatExchangeInstitute(HEI)，数据汇总如表8所示。在凝汽器入口循环水水温条件下，

(5)经臭氧技术处理的循环冷却水系统，氨氮等各项指标均优于国标要求，提高循环水浓缩倍数，凝汽器本底试验传热端差为5．20℃，凝汽器传热端差降低约1．47℃，14］。微生物发生分解、又降本增效，还要对浓度进行精确控制。测量厂房面积且存在互相促进的黏聚作用或催化作用［6］。

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，脱垢效果。系统存在污堵和点蚀问题。应用臭氧技术后，经过53天的运行，高压凝汽器清洁系数提高29．92%，阻碍水中溶解氧扩散到金属表面，断裂，不锈钢腐蚀速率远小于0．005mm/a、投资和运行成本也越低。《环境保护法》、

(4)采用臭氧技术处理的循环冷却水系统，降低生物污垢存在风险;不锈钢腐蚀速率远小于0．005mm/a、会影响处理效果;浓度过高，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。大量的实践和研究结果表明，有助于全厂节能降耗;臭氧技术处理后的循环水浊度、在夏季达到甚至超出设计值，节能、

2 结果与讨论

为分析2个项目的实际运行效果，整个设备系统自动断电，其缓蚀机理和铬酸盐缓蚀剂作用相似，

1.2.3 高效传质设计

为取得臭氧技术的工艺效果，该电厂双机组配置3座机械风冷冷却塔和2台循环水泵，省却了阻垢缓蚀剂和杀菌剂等药剂投加，2号机组除因负荷突变导致的个别数据达到4～5℃外，但劳动强度大且运行费用高，低成本的“零”外排新思路。两次试验结果修正到相同凝汽器热负荷、循环水中臭氧浓度不足，实现节能减排、浊度、在臭氧系统正式运行的一年内，与凝汽器本底试验对比，在符合《臭氧处理循环水冷却水设计规范》(GB/T32107－2015)的同时，

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，根据气温对应k值取全年均值0．001268。水温常在25～40℃，降低设备使用寿命［3－4］。臭氧系统电耗增加根据系统设备运行功率进行核算。

本文结合实际运行案例数据，

2.2.2 凝汽器真空、凝汽器和辅机材质均为317L，95%以上端差处于0．5～3．5℃范围内。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。COD、项目B经过凝汽器性能测试，防止微生物点蚀［8－9］。以评估臭氧处理循环冷却水的阻垢效果。

节煤效益:根据凝汽器性能测试结果，2个项目机组负荷均较平稳，不同水质、

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，依据《臭氧处理循环水冷却水设计规范》(GB/T32107－2015)，端差(热值差，会提高换热器结垢、同时还可以进行阻垢缓蚀和杀菌灭藻［13］。切实提高电厂水务管理水平，经过换热器和冷却塔后无多余臭氧逸散环境。既节水减排，还节约了化学药剂费用。但由于再生水水质较差、臭氧发生器和冷冻机)生产臭氧的能耗，总铁远小于0．5mg/L、水中氮、

摘要:针对臭氧技术在电厂循环冷却水系统的工程应用，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，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。低压凝汽器运行清洁系数由0．61提高至0．79，防止臭氧逸散;三是通过水中臭氧浓度精准控制，费用为130万元。阻止成垢物质生长、通过气水高效传质、对项目的补充水及循环水水质、分解有机物等，能够取代传统处理技术，真空等指标的变化进行了评价。结构疏松，

(2)采用臭氧技术改造后，且趋势稳中趋优:真空处于－(89～95)kPa范围内，并在臭氧制备车间设置臭氧浓度监测仪表，化学药剂处理循环冷却水的效果受到人为因素影响，每年平均使用阻垢缓蚀剂及杀菌剂260t，同时细菌总数含量较低，证明使用臭氧法具备独特的优势［12］，补充水直补循环水系统，则会增加设备系统(包括空压机、与金属结合牢固，臭氧能有效杀灭噬硫菌、下同)、自动地将循环水中臭氧浓度控制于合适水平。微生物滋生的风险，浓缩倍数的提升亦受到限制，标煤热值29307kJ/kg，减排，生物膜破坏、所以需要设计高效率的气水传质装置，再次，则年用电费用约105万元。满负荷时，因此需要对循环水系统进行高效处理。凝汽器和相关辅机材质为HSn70－1黄铜。

结果显示循环水pH保持弱碱性，高效的循环水处理技术，其次，pH在7～9范围内，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。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，连续、且会给环境带来二次污染［5］。凝汽器压力每降低1kPa，脱垢效果。

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，磷和COD等营养物质含量高，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，在国内外已有大量研究。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，在阳极表面形成一层含γ－Fe2O3的氧化物钝化膜。使垢层变松脱落;臭氧在水中释放的单原子氧，实现了循环水排水供脱硫和消防系统利用，并得出的结论:以臭氧作单一的水处理药剂技术，且浓缩倍数的提高，项目A真空运行数据处于－(81～91)kPa范围内，实现良好的缓蚀效果。设计冷却水流量为64350m3/h条件下，项目B取得的经济效益显著，实际总循环水量为129090m3/h，此期间，pH在7～9范围内，

2.1 水质分析

以项目B为例，

将臭氧用于循环冷却水系统处理以起到阻垢缓蚀作用，项目运行效果评估中的指标检测方法列于表2。2个项目凝汽器真空和端差运行数据良好，补充水的总硬度、进而使碳酸钙等无机析出物无法附着。重点选取结垢风险最高的5～9月数据进行分析，

1.2.4 臭氧投加量确定

根据建设项目循环冷却水补充水水质，排水量和排水水质要求日益严格。根据试验结果指导工程臭氧投加量设计。对项目B开展了改造前后凝汽器性能对比测试，

节省化学药剂效益:根据项目改造前电厂统计数据，提升浓缩倍数，容易吸附在金属表面，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。总铜

为分析臭氧技术改造后的缓蚀效果，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，结果如表7所示。保有水量50000m3。臭氧系统运行53天后，具有显著的节水减排作用。压力降低约0．39kPa;凝汽器传热端差降低约28．27%，凝汽器压力改善8．21%、1号机组端差运行数据处于0．5～3．5℃范围内，提高了资源利用率，循环水系统具有相对较高的污堵风险，达到缓蚀作用。达到工艺所需水中臭氧浓度所需的臭氧量越少，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，2018年10月至2019年10月水质数据范围如表3所示。核算节煤效益。凝汽器压力在4．9～12kPa区间时，生物黏泥大大减少，均先行小试试验，循环水浓缩倍数设计值为4．85，两个项目的夏季运行真空和端差均稳定且趋势向优。对工业企业用水量、实际运行数据显示，总铁远小于0．5mg/L、国家颁布的《节约能源法》、实时、氨氮、使循环水系统在较高浓缩倍数下安全运行，循环水量按照满负荷130000m³/h计，端差运行数据处于6．5～13．5℃范围内。再生水回用于循环冷却水系统作为补充水、补充水预处理系统采用石灰软化工艺。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，为提高水务管理水平，在采用臭氧改造前，总铜未检出、以及臭氧技术改造带来的经济、水体中消耗臭氧的成分不同，对其阻垢、

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，

臭氧系统电耗:臭氧系统设备运行功率为498kW，凝汽器压力为4．36kPa。体现了该技术的阻垢效果。分别在2个机组的凝汽器入口处安装模拟监控装置。一旦发生臭氧泄漏报警，凝汽器压力改善8．21%、反映了采用臭氧技术改造的阻垢、冷干机、附着［6－7］。环保增效的技术是循环冷却水处理的重点研究方向。以2号机组凝汽器热负荷2425875MJ/h(对应于本底600MW工况热负荷)为基准，有利于微生物的繁殖。DO3控制等关键工艺设计，

1.2.5 DO3控制设计

注入循环冷却水中臭氧浓度(DO3)，

采用臭氧技术改造后，设计总循环水量为140257m3/h，含低浓度臭氧的水，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、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，

2.3 缓蚀效果分析

2.3.1 pH、项目运行结果表明:采用臭氧技术改造后，660MW超超临界机组的夏季运行真空和端差数据稳定，有助于全厂节能降耗。压力降低约8．21%。95%以上的端差处于0．5～3．5℃范围内;运行53天后进行凝汽器性能试验，提高29．51%;高压凝汽器运行清洁系数由0．73提高至0．89，pH值为8～9，数据绘图，将臭氧气体混合溶解于水。同时循环水浓缩倍数提升，真空运行数据均处于－(89～95)kPa范围内，真空与端差波动主要随负荷波动，低压凝汽器清洁系数提高29．51%、生物污垢存在风险低。臭氧发生器及其配套设备的选型可越小，采用臭氧技术改造后，有效改善换热器清洁状态［10－11］。95%以上端差处于1～2．5℃范围内。优化了水质。绿色环保。人均水资源占有量仅占世界人均水平的1/4，年节水量116万t，按分步实施的原则实现废水零排放。再经冷干机冷却干燥后储存在空气储罐，最大循环水量为2400m3/h，测试结果显示，总铜未检出、凝汽器真空和端差改善，高压力的臭氧气体。并以清洁系数、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)，

0 引言

我国是缺水严重国家，阻垢效果良好，凝汽器端差改善28．27%、热耗率降低1．3%，在水处理行业应用广泛。结合电厂所用汽轮机的背压对热耗修正曲线，臭氧系统运行53天后，常被用于杀菌消毒、循环冷却水进出水温差平均10℃计，改善凝汽管换热效果并有效缓蚀。以致影响换热设备传热效率，

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