燃煤电厂湿法脱硫(FGD)系统是耗水大户,其补充水量可占全厂水耗的50%以上。将循环冷却水系统的排污水直接回用于脱硫系统,是实现全厂水系统梯级利用和节水减排的重要举措。然而,循环排污水通常具有高硬度、高碱度、高氯离子浓度以及含有残留阻垢剂的特点。将其引入脱硫系统后,在脱硫塔内高温、高pH(5-6)和剧烈气液相传质的复杂环境中,不同水质的混合可能导致超出预期的严重结垢(CaCO₃、CaSO₄)和腐蚀问题,从而影响脱硫系统的安全运行和石膏品质。因此,对这股排污水进行科学的水质稳定评估和预处理,是确保回用安全性的前提。
本研究采集了某电厂循环排污水和脱硫系统原补充水(地表水)的水样,进行了全分析。计算得出的LSI、RSI和PSI指数均表明,循环排污水属于严重结垢型水。其钙硬度和碱度远高于原补充水。将两者按不同比例混合,并模拟脱硫浆液的蒸发浓缩过程。采用电化学线性极化和阻抗谱方法,对20号碳钢和316L不锈钢试片在浓缩不同倍数水样中的腐蚀速率进行在线测试。结果显示,随着浓缩倍数的增加,氯离子浓度急剧升高,碳钢的点蚀风险显著增大,而316L不锈钢由于含钼和铬,仍能保持钝态,但点蚀电位有所下降。
基于静态和动态模拟实验,确定了最优的水质稳定方案:首先,向循环排污水中投加少量石灰乳进行预处理,以降低其暂硬和碱度;然后,将其与地表水按1:1的比例混合后作为脱硫补充水。同时,在脱硫浆液中维持特定浓度的专用阻垢分散剂。动态挂片实验表明,在优化方案下,碳钢的均匀腐蚀速率可控制在0.05mm/a以内,石膏结晶的形貌和纯度未受明显影响。该研究为电厂实施循环水排污水安全、经济的回用至脱硫系统,提供了从风险评估到具体工程控制措施的全套技术依据。
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