換流站加藥與軟化反滲透方式水處理系統比較

摘要：介紹換流站外冷卻系統的兩種水處理方式，并對其進行比較，提出合理建議。

關鍵詞：換流站 加藥 軟化 反滲透閥 冷卻系統 水處理

1閥冷卻系統及水處理系統介紹

1.1閥冷卻系統

換流閥是換流站的核心設備，而閥冷卻系統對換流閥的安全穩定運行起著至關重要的作用，閥冷卻系統包括內冷卻和外冷卻系統。內冷卻系統分為水冷卻、風冷卻、油冷卻和氟利昂冷卻;外冷卻系統分為外水冷和外風冷。內外水冷卻系統原理圖如圖1所爾。

1.2外冷水水處理系統介紹

外冷水水處理系統有加藥和軟化反滲透兩種水處理方式。

1.2.1加藥方式

加藥方式的水處理系統分為手動加藥(如葛洲壩換流站)和自動加藥(如南橋、宜都、華新換流站)兩種方式。

下面以葛洲壩換流站和宜都換流站為例介紹這兩種水處理系統。

葛洲壩換流站外冷水水處理系統采取每天人工定時加藥，投藥劑量根據水質化驗報告決定。宜都換流站外冷水水處理系統采用由abb設計的定時定量自動加藥裝置，加入的化學藥品也由abb提供，該系統示意圖如圖2所示。

1.2.2軟化反滲透方式

軟化反滲透方式的水處理系統原理如圖3所示。龍泉、政平、江陵、鵝城換流站均采用此種水處理方式。

外冷水軟化單元使用的是na型交換樹脂，其再生過程包含3個步驟，即反洗、鹽洗、沖洗。通過再生過程的第2步將ca(或mg)型交換樹脂再生成na型交換樹脂，然后在第3步用清水將軟化單元水中存在的大量caz+(或mgz+)沖走。

龍泉、江陵換流站外冷水水處理系統的反滲透膜運行情況不穩定，堵塞比較嚴重，反洗后堵塞情況沒有得到改善。將反滲透膜拆開后，發現其結垢特別嚴重，由此造成反滲透膜堵死，最終失去過濾功能。

經分析，反滲透膜損壞的原因為:龍泉、江陵換流站原水硬度較高(硬度大于2.ommol/l)，若軟化單元未及時再生，則c擴+、mg2+形成結垢物，沉積在膜管中，引起反滲透膜堵塞。

2外冷水水處理系統兩種方式比較

下面以龍泉、江陵、葛洲壩和宜都換流站為例，從5個方面比較加藥方式與軟化反滲透方式水處理系統。

2.1水處理效果

龍泉、江陵換流站水處理系統不僅可處理鈣鎂離子，還可去除其它各種陰陽離子和不溶物，水處理效果較好。在歷年年度檢修中，發現其冷卻塔蛇形管結垢現象較輕微。

葛洲壩換流站水處理系統對鈣鎂離子的處理效果較好，但對于硅酸鎂鈣、氫氧化鐵垢、氫氧化鋅垢、硫酸鈣垢和硫酸鋇垢處理效果不佳。2007、2008年年度檢修時，發現其雙極冷卻塔蛇形管的結垢情況，對比以前有非常明顯的好轉，陳垢只有薄薄一層。宜都換流站在2008年年度檢修中，發現其冷卻塔蛇形管管壁光亮如新，沒有結垢現象。

由此可知，水處理效果排序為:宜都、龍泉(江陵)、葛洲壩換流站。

2.2經濟性

龍泉、江陵換流站的軟化反滲透方式水處理系統一次性投人較大，后期運行成本高，每年雙極反洗共需檸檬酸240kg，耗資3360元;雙極每年需耗鹽120一144t，耗資15.6~28.72萬元;若3~s年更換l次反滲透膜，則每年需耗資19.94一25.73萬元。若反滲透膜運行維護情況不佳，則每年運維成本更高。葛洲壩換流站的加藥方式水處理系統每年雙極阻垢劑和除藻劑共耗資2.32萬元。

宜都換流站的加藥方式水處理系統每年藥品耗資22.5萬元;另外，水質分析所需的檢測藥品價位也高，故其投人較高。

由此可知，水處理系統經濟性排序為:葛洲壩、龍泉(江陵)、宜都換流站。

2.3維護工作，

龍泉、江陵換流站的軟化反滲透方式水處理系統需每月進行1次專業檢測，工作量較大，而且設備復雜，損壞的幾率大，故維護工作量較大。葛洲壩、宜都換流站的加藥方式水處理系統雖然跟蹤檢測較頻繁，但設備維護工作量小。由此可知，維護工作量排序為:龍泉(江陵)、葛洲壩(宜都)換流站。

2.4培訓工作量

龍泉、江陵換流站的軟化反滲透方式水處理系統的處理過程較復雜，要有效地維護本系統，需要進行相應培訓。葛洲壩、宜都換流站的加藥方式水處理系統比較簡單，不需進行特別的培訓。由此可知，培訓工作量排序為:龍泉(江陵)、葛洲壩(宜都)換流站。

2.5備品采購難易度

龍泉、江陵換流站的軟化反滲透方式水處理系統備品不但昂貴，且不易買到，購買備品所需時間也較長。葛洲壩、宜都換流站的加藥方式水處理系統所需備品較少。由此可知，備品采購難易度排序為:龍泉(江陵)、葛洲壩(宜都)換流站。

3結束語

在原水硬度較大的地區(如葛洲壩、龍泉、江陵、宜都換流站所在的地區)，加藥方式水處理系統優于軟化反滲透方式水處理系統。自動加藥方式的水處理系統可用較少的維護量取得較好的水處理效果，但其藥劑耗資較大，因此需研究所加藥品的組成及濃度，以便在質保期后改用國產藥品。

參考文獻
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