【摘要】 针对目前电厂除灰系统存在的结垢现象,通过介绍漳泽电

1、【摘 要】 针对目前电厂除灰系统存在的结垢现象，通过介绍漳泽电厂除灰系统结垢情况和实施高钙低碳加阻垢剂技术的成功经验，对防止电厂除灰系统的结垢，具有一定的参考价值。【关键词】 除灰系统 结垢机理 阻垢1 引言漳泽发电厂现有发电机组100MW2台，210MW4台，总装机容量1040MW，全年燃煤量250万t左右，按设计煤种灰分21.5%，计算排灰渣量71.4万t。除灰方式为：灰渣混除，湿法排灰。1985年11月投产以后，除灰系统渣泵、回水泵、灰管、回收水管、冲灰水管结垢非常严重，一项273灰管结垢率约30mm/年，二期325管结垢率约35mm/年，478回收水管结垢率约40mm/年，到灰场273

2、灰管结垢率约30mm/年，严重威胁除灰系统的安全运行，为此该厂从1990年开始进行了除灰系统的防垢技术的研究工作，到1992年3月在除灰系统实施了高钙低碳加阻垢剂的防垢措施。1997年4月和苏州热工研究所合作又成功地对除灰系统回水加药系统进行了技术改造，实现了除灰系统的自动加药。自除灰系统实施高钙低碳加阻垢剂以来，整个除灰系统防垢效果比较明显，特别是灰水回收系统防垢效果十分显著，有效地保证了除灰系统的安全运行。2 除灰系统概况    该厂除灰系统除灰方式为：灰渣混除，高浓度水力输送灰渣浆及汽车运渣。其中主要包括一级泵房2座，二级泵房1座。系统流程如下图1：

3、0; 图113号炉灰渣浆经自流沟由一期一级灰浆泵打至振动筛。46号炉灰渣浆经自流沟由二期一级灰浆泵打至振动筛间。两期一级灰浆泵至振动筛间为低浓度灰渣混除方式。经振动筛分后的粗渣用汽车运到灰场。细渣各灰浆进入浓缩池，经浓缩成灰沙比1：3左右的高浓度灰浆后，由2台串联的二级灰浆输送至灰场。3结垢机理除灰管道内的灰垢，是一种呈灰白色，有如页岩形状质地坚硬的物质。其化学成分与灰渣的化学成分是不同的，如灰渣的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO的含量只有2.0%3.0%；而灰垢的CaO含量却高达50%左右，SiO2、Al2O3、Fe2O3的含量只在2%左右，因此除灰管道内的结垢不

4、是一种简单的物理沉淀现象，而是一种化学反应生成的结晶物，其主要成分是CaCO3。表1为该厂垢样分析数据：表1垢样分析数据表组  成灰浆管内垢样（%）回水管内垢样（%）CaO47.6454.37MgO1.260.53Al2O37.880.48Fe2O31.060.35SiO23.631.21CuO0.070.007SO30.160.16P2O50.160.01灼烧减量（900）38.4543.11合计CaCO385.0797.09 灰管垢样的CaCO3含量比回水管管内略低，而SiO2、Al2O3等较高，表明在灰浆管内沉积物中携带有较大的灰量。从化学分析得知CaCO3垢物的生成

5、，是因为灰渣中含有游离的氧化钙经水解后生成Ca（OH）2，与冲灰水中Ca（HCO3）2，反应所生成的。其化学反应式为：CaO+H2O=Ca（OH）2Ca（OH）2+ Ca（HCO3）22CaCO3+2H2O从以上化学反应式看出，水中的一个克分子的重碳酸钙，可生成两个克分子的CaCO3，而灰中的CaO一般又在3%左右，有的煤种高达12%，这比冲灰水中自身含有的游离CaO杂质要高得多，所以在除灰系统内CaCO3是很容易形成的。由于常温的除灰水对CaCO3的溶解度很低，当PH值大于8.5时，就会出现CaCO3离析现象，即从饱和的溶液中结晶出来，在静电吸附作用下，附着在被外界空气冷却的除灰管道的内壁上

6、。因此，只要灰水游离CaO含量和水中重碳酸盐硬度达到一定的数值时，灰管的结垢就不可避免。该厂回收水系统在不加阻垢剂情况下结垢，主要是因灰水比为1：15，相对较大，冲灰水虽在浓缩池中进行了沉积和反应，但由于冲灰水量大，冲灰水对CaO溶解的充分，则形成量大，成垢的机会多。4阻垢技术的应用实施高钙低碳加阻垢剂技术，主要是防止除灰系统产生CaCO3水垢。在运行中判断产生的主要指标为PH、Ca2+、CO32-、HCO3-等，即主要用PH、硬度和碱度的变化来判断除灰系统中结垢倾向。该厂和苏州热工研究所合作，在除灰系统回收水泵出口加装了一套自动加药系统，解决了回收水系统的结垢问题，也大大缓解了灰管结垢。其加

7、药系统图如下（图2）：  图2其工作流程是：将阻垢剂卸入药液储罐中，打开储罐和计量箱之间的连接阀，打开混合器的进出口阀门，原液通过计量泵准确计量后直接到混合器与回水管旁路来水相互混合，再回到回水泵入口，完成加药过程。日常运行时，将计量泵的转换开关定在自动位置，此时计量泵约48h至72h自动切换一次。在加药量上，该厂通过和山西省电力公司环境监测中心合作，确定最佳加药量。其试验为室温下，分别量取定量的回水箱入口800ml，加入不同剂量的阻垢剂，搅拌、溶解静置后，测定各项控制指标。结果见表2、3。 表2阻垢剂剂量与阻垢率关系统计表项目时间回水箱入口阻垢剂剂量（ppm）1

8、.001.502.002.503.004.00阻垢率（%）开始10010010010010010010025m98.7694.4194.4194.4194.4196.8996.89  图3阻垢剂剂量与阻垢率关系图表3（静态）阻垢剂剂量选择试验结果表项目时间回水箱入口水阻垢剂剂量（ppm）1.001.502.002.503.004.00PH开始12.1412.1412.1412.1412.1412.1412.1425m12.1412.0612.0912.1012.1112.1212.1316h12.1011.9411.9711.9811.9611.9811.9824h12.0

9、511.6811.7311.7311.6911.7411.75OH（mmol/L）开始9.509.509.509.509.509.509.5025m9.509.259.259.009.008.758.7516h9.006.006.006.005.755.756.0024h5.004.004.004.003.753.503.50CO32（mmol/L）开始3.003.003.003.003.003.003.0025m2.002.002.002.502.503.003.0016h2.002.002.002.002.503.003.0024h2.002.002.002.002.503.003.00H

10、CO3（mmol/L）开始0.000.000.000.000.000.000.0025m0.000.000.000.000.000.000.0016h0.000.000.000.000.000.000.0024h0.000.000.000.000.000.000.00总碱度（mmol/L）开始12.512.512.512.512.512.512.525m12.0011.2511.2511.5011.5011.7511.7516h11.008.008.008.008.258.759.0024h7.006.006.006.006.256.506.50总硬度（mmol/L）开始7.817.817.8

11、17.817.817.817.8125m7.717.377.377.377.377.577.5716h7.475.635.725.825.875.925.9724h6.794.905.045.045.045.095.14钙硬度（mmol/L）开始7.817.817.817.817.817.817.8125m7.717.377.377.377.377.577.5716h7.475.635.725.825.875.925.1424h6.794.905.045.045.045.095.14Cl（mmol/L）开始155.0155.0155.0155.0155.0155.0155.025m155.01

12、55.0155.0155.0155.0155.0155.016h155.0155.0155.0155.0155.0155.0155.024h155.0155.0155.0155.0155.0155.0155.0阻垢率开始10010010010010010010025m98.7694.4194.4194.4194.4196.8996.8916h94.6372.0573.2974.5375.1675.7876.4024h84.3962.7364.6064.6064.6065.2265.84由表2、表3、图3可以看出，在回水加入不同剂量的阻垢剂，其阻垢率是不同的。随着阻垢剂剂量的增大，阻垢率随之增高

13、，比较可靠的阻垢剂剂量为3.00ppm以上。同时还可以看出，在回水中加入不同剂量的阻垢剂后，其阻垢率随着时间的延长而不断降低。不论加入阻垢剂剂量有多大，保证较高阻垢率的有效的时间约在25min左右，之后，阻垢率将逐步降低。通过以上试验，该厂结合现场的实际情况，制定了严格加药制度，在保证回收水系统不结垢的情况下，力争降低成本，阻垢剂剂量控制在3.005.2ppm左右，回水系统防垢效果十分显著，同时也延长了灰管的结垢周期。5防垢措施在防垢方面，除对除灰系统加药外，以下几点也可以起到防垢的效果。（1）选择合适的灰水浓度，可以起到防垢的作用。除灰系统的冲灰水量，决定灰水混合物的浓度，和除灰系统管道内灰水混合物的流速。在一定的除灰量情况下，灰水浓度要选择得适当。若增加冲灰水量势必造成除灰系统的Ca(HCO3)2的数量增多，因而生成的垢物更我。若适当地减少冲灰水量，可使带入除灰系统内的碳酸氢钙的数量减少，减少结垢的数量。但要防止灰水浓度提高后，管速下降，引起的灰渣沉积现象