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1、18/12/02,美国通用贝迪化学公司CT1300现场试验报告,珠海发电厂,二00二年十二月十八日,18/12/02,目录,摘要1、概述2.方案选择3.CT1300现场试验4.CT1300的经济性比较5.结论,18/12/02,摘要,国内首家成功将非氧化型杀菌剂应用于发电厂循环冷却水处理。在2机循环冷却水系统上进行的现场试验，验证了EPRI推荐的Spectrus CT1300 杀菌剂的技术可行性，解决了珠海电厂自投产以来一直存在的严重威胁人身安全的加氯设备频繁泄漏、加氯点氯气逸出问题及海生物污染降低机组效率和设备可靠性等问题。为发电厂直流式海水循环冷却系统的生物污染控制提供了一种有效的理想解决
2、方案，具有广阔的应用前景和推广价值。,18/12/02,1、概述,珠海发电厂位于珠海临港工业区，装机容量2700MW，循环冷却水釆用直流式海水冷却系统，冷却水量为188，000M3/H，用于凝结器和闭式工业冷却水换热器的冷却。,18/12/02,1.1循环水处理方式,采用传统的、目前使用最广泛的加氯处理方式。原设计加氯点8个，后为解决氯气逸出和拦污栅海生物污染堵塞问题，增加了12个加氯点，共20个点。设计加氯量连续式投加：1ppm,余氯（TRC）为0.4 0.5PPm。间断式投加：3ppm。,18/12/02,1.2 存在问题,加氯设备频繁泄漏。最严重的一个月漏氯报警23次，最长运行时间不超过
3、3天。加氯点氯气逸出。在很低的加氯量下（约40KG/H），部分氯气即在旋转滤网区域从水中逸出，增设了16个加氯点后也没有解决。氯气的频繁泄漏对运行和维护人员的人身安全构成了极大威胁。海生物污染严重。,18/12/02,要有效杀死海生物，必须釆用连续加氯方式，并保证余氯TRC浓度在0.3-0.5ppm（EPRI，1992）。由于氯气逸出，余氯浓度仅0.050.2ppm，无法有效杀死海生物。曾釆用“氯气Rohm&Hass Cathon-WT 杀菌灭藻剂”的复合处理方案,但收效甚微。导致：海水入口隔栅及拦污栅上大量绿贝（俗称青口）以团蔟状生长，造成堵塞，入口压差升高。冷凝器压差升高，最高达178kp
4、a(要求100kpa)，影响了机组效率，需降负荷人工清理。旋转滤网和循环水管道积聚大量清口和海蛎子，每年机组小修都要彻底清理循环水系统，大大增加了人工清理工作量和费用，延长了设备检修工期。,拦污栅上生长的清口,18/12/02,旋转滤网上的海蛎子,凝结器胶球清洗系统、收球网无法投用。诱导金属腐蚀。,循环水管道内的清口,18/12/02,循环水管内的清口,18/12/02,2机循环水管内的清口,旋转滤网边缘上的海蛎子,18/12/02,资料：直流式海水冷却系统的最大问题是海生物污染，导致系统传热效率降低，诱导金属腐蚀，严重时堵塞管道，以至迫使机组停运。美国1985年一项工业调查报告显示，由于凝结
5、器生物污染导致3%的发电负荷损失，其中40%起因于软体生物类海生物的污染，这个数字随着水体污染的加剧正逐步上升。,18/12/02,2.方案选择,目标：寻求一种安全、使用简单、高性价比、环保的杀菌剂，取代氯气或次氯酸钠，有效控制直流式海水循环冷却系统的生物污染，解决珠海电厂加氯设备频繁泄漏、加氯点氯气逸出及海生物污染降低机组效率和设备可靠性问题。,18,2.1主要海洋污染物,珠海电厂位于珠江三角洲西部，气候偏暖，海水温度常年保持在20 0C 300C，属江河与海洋交汇的区域。海水富含营养成分，十分适宜贝壳类海洋生物繁殖和生长。珠海电厂循环冷却水系统的污染主要是海生物污染。产生污染的海生物主要有
6、两类：,18/12/02,2.2循环冷却水杀菌剂现状及发展趋势,通过互联网（Internet）查阅了大量专业资料，了解国内外循环冷却水处理技术现状和发展趋势：杀菌剂分为氧化性和非氧化性杀菌剂，氧化性杀菌剂包括氯气、次氯酸钠、二氧化氯、溴化物等，非氧化性杀菌剂包括异噻唑啉酮、季胺盐、季乱盐等。氯气（液氯）是目前国内使用最广泛的杀菌剂。氯气具剧毒性，在水中会产生致癌物质三氯甲烷。,18/12/02,美国核管理委员会（NRC）禁止在核电厂使用氯气作为冷却水杀菌剂，以防氯气通过抽风装置吸入控制室内造成人员伤害。美国在2000年起禁止在大型公用企业使用氯气作为杀菌剂。国外普遍釆用非氧化性杀菌剂和二氧化氯
7、用于发电厂直流式海水冷却系统的生物污染控制。二氧化氯具剧毒性质，其毒性为氯气的2.5倍，制备过程配比控制不当会发生爆炸，使用成本高，且在水中会生成AOX有毒物质，正逐步被非氧化性杀菌剂代替。,18/12/02,非氧化性杀菌剂具有广谱、高效、低毒、对环境友善的特点。杀菌剂市场的发展趋势是非氧化性杀菌剂逐步取代氧化性杀菌剂。非氧化性杀菌剂1995年已占美国杀菌剂市场份额的2/3左右。研究和开发广谱、高效、低毒、对环境友善的非氧化型杀菌剂是国家“十五”科技项目之一。EPRI(美国电力研究院)推荐Spectrus CT1300（Betz)非氧化性杀菌剂，其研究和试验表明，CT1300能有效控制海水循环
8、冷却系统的海生物污染，并在国外有140多起成功应用实例。,18/12/02,2.3不同杀菌剂的比较,不同杀菌剂的比较.doc与氯气、次氯酸钠、二氧化氯相比，CT1300具有安全、高效、使用简单、环保的明显优势。,18/12/02,3.CT1300现场试验,目的：验证CT1300的技术可行性2002年10月17号，贝迪公司的外国专家应邀到我厂实地考察了循环冷却水系统及其污染情况，并举行了CT1300应用技术专题讨论会。参加会议的人员包括厂领导、加氯小组和相关专业人员以及合作公司发电部工程技术人员。经充分讨论后，会议决定在2机循环冷却水系统进行CT1300现场试验。,18/12/02,3.1试验方
9、案,加药点：拦污栅前。加药浓度：56ppm（原液），连续投加67小时，并根据监测情况实时调整。加药前两小时停止加氯。控制冷凝器出口药剂残余浓度2ppm。在循环水泵出口引一旁路管，接入生物监测盒。监测盒内放置了绿贝及藤壶，便于实时观察加药效果和药剂浓度。试验时间：2002年10月3031日,18/12/02,加药期间，对冷凝器以下数据实时监测：海水温度冷却水进出口温差冷凝器真空度冷凝器进出口压差冷却水pH值、电导率、浊度加药一个小时后观察冷却水排放口泡沫生成情况为防止加药后绿贝迅速死亡脱落导致冷凝器堵塞，要求运行人员及时监测2机凝结器压差变化情况，制定应急运行方案，并专门成立了清污小组及时对冷凝
10、器进行清理，以确保机组安全运行。,18/12/02,3.2 临时加药系统,计量泵（580 l/h）药剂储存罐（CT1300 900kg包装，为白色半透明长方体形容器，塑料）手提泵（当储存罐里药剂少于一半时，向其中添加药剂）连接管道：CPVC管、1寸软管、1.75寸内衬钢丝软管若干管道接头、阀门若干,18/12/02,3.3 试验过程,10月30号早晨6点停止加氯。上午11点开始加药，浓度为5ppm，计量泵的冲程调整在80%。加药开始半小时后对冷凝器各项数据变化进行监控。加药一小时后观察排放口泡沫和情况。加药一小时后开始观察生物检测盒内贝类情况。加药四小时后，将浓度调整为6ppm（第一次加药处理
11、，系统较污脏）。10月30号下午6点，停止加药。总的加药时间为7小时，共消耗药剂3.5吨。药剂消耗量与计算值完全一致。加药过程泵流量一直保持稳定。,18/12/02,3.4使用效果,18/12/02,18/12/02,18/12/02,从旋转滤网冲洗水排水总槽里清出的绿贝,18/12/02,冲洗水总槽中清理出的青口,至十一月十四日，从旋转滤网冲洗水集水槽中共清理出青口约十六吨，从2凝结器中清理出青口十三斗车。,18/12/02,完全停止加药后一百四十四小时，旋转滤网冲洗水排放口仍有大量死亡的绿贝排出。,18/12/02,18/12/02,以下图片说明了CT1300对环境和有益生物群不会产生任何
12、影响,18/12/02,如图为2B冷凝器压差变化曲线,由于大量的清口被杀死并被陆续冲至凝结器内，使2机凝结器的压差急剧上升，其中B侧堵塞较A侧严重（故差压变化曲线以B侧作说明）。最高时2B侧压差达186kpa，高峰出现在11月4号8号，即加药后的第5天第8天。期间每天都安排了对凝结器的清理。清理次数A侧为10次，B侧为12次。11月11日后压差基本维持不变，A侧在144Kpa、B侧在149Kpa左右。,18/12/02,旋转滤网上的藤壶及其它贝类在加药完全停止的6天后才死亡并开始脱落，原因是由于旋转滤网的转动使其在加药期间只有不到3个小时接触药剂时间。11月25号、12月3号和12月10号继续
13、对2机循环水系统进行了加药处理。11月25号的加药浓度为4ppm，其余为6ppm，加药时间均为6小时。结果表明：浓度为4ppm时，CT1300对青口和海蛎子仍然有抑制作用，但杀死量明显下降，从旋转滤网冲洗水槽中冲出的死青口量只有一卡车左右，2机凝结器压差基本不变。12月3号将浓度恢复为6ppm后，从旋转滤网冲洗水槽中冲出约两卡车青口，2机凝结器压差缓慢上升至169kpa。清理后，压差为126kpa。12月10号继续加药，五天后从旋转滤网冲洗水槽中冲出的青口只有一卡车左右，凝结器压差基本保持不变，A侧在132kpa、B侧在139kpa左右。被杀死的海生物量不断减少，说明系统内和旋转滤网区域的海生
14、物基本清理干净，污染得到有效控制。,18/12/02,3.5 试验评价,CT1300对产生污染的软体生物类海生物如绿贝、藤壶等能起到100%的杀灭作用，对鱼无害。在加药后2448小时内，绿贝的死亡率达到75%，并且继续死亡。停止加药144小时后，仍然有绿贝不断死亡，说明CT1300对其细胞的破坏作用是不可逆转的。CT1300的有效杀生浓度为46ppm，加药时间以57小时为宜。为达至最佳的杀生效果，建议：正常的加药浓度建议控制为5 ppm，加药时间6小时，加药周期为两周一次；在海生物生长高峰季节（35月，911月），加药浓度控制为6 ppm，加药时间6小时，加药周期缩短为每周一次。为避免含药的冲
15、洗水返回入海口使海生物缓慢产生抗药性，每次加药时，应暂停冲洗水泵运行。,18/12/02,4.CT1300的经济性比较,18/12/02,年用药费用：CT1300比氯气多150万，比“氯气Rohm&Hass Cathon-WT 杀菌灭藻剂”多约70万元。但使用氯气的维护费用及导致的机组效率和负荷损失要大得多。大量的青口堵塞在凝汽器进口循环水室和凝汽器钛管内，造成凝汽器换热效果恶化，使汽轮机低压缸排汽温度升高。理论计算排汽温度每升高1，机组的经济性下降1%。以珠海电厂每年电量70亿度、供电煤耗317g/KWH计，每年可节省标准煤22190吨，折合人民币约1000万元。实际上在海生物生长高峰季节因
16、凝汽器钛管堵塞造成排汽温度升高，影响机组正常带负荷如：减负荷清理凝汽器、不能带满负荷等，这些间接损失也很高。,18/12/02,每年每台机组平均减负荷清理凝结器约6次，每次平均8小时，负荷减至450MW，损失：（700450）1061036820.38元度104912万元。维护费用：每年小修每台机组都要安排彻底清理一次循环冷却水系统，包括耙草机、旋转滤网及区域、循环水管道、凝结器、闭式水换热器等，费用约需230万元。每年加氯系统维护、购置安全防护用具、卸、加氯人工费用约需136万元。合计：1000+912+230+1362278万元。2278-1502128万元。釆用CT1300取代加氯处理，每年可产生经济效益2128万元。,18/12/02,5.结论,CT1300安全、高效、使用简单、环保，能有效控制直流式海水循环冷却系统的生物污染，提高机组效率和设备可靠性，避免操作、维护人员的人身伤害和环境破坏，减少设备维护量。釆用CT1300将能彻底解决我厂自投产以来一直存在的严重威胁人身安全的加氯设备频繁泄漏、加氯点氯气逸出、海生物污染降低机组效率和设备可靠性等问题。建议在我厂釆用CT1300取代目前的加氯处理，原加氯系统备用。,
