电厂灰管防垢、阻垢试验研究
侯聪俐
大唐集团公司太原第二热电厂化学车间（山西太原 030041.）
[摘 要]电厂灰管结垢速率快的问题严重影响着发电厂的安全经济运行，通过对大唐太原第二热电厂干灰、
垢、废水的成分分析试验，从提高灰水系统中冲灰原水水质着手，对水力输灰系统的阻垢、防垢进行了深入细致的研究，找到了一条综合治理工业废水、减缓水力输灰系统结垢速率的最佳途径。
[关键词]水力输灰 结垢 阻垢
Abstract: The question of ash-tube’s scaling rate product quickly in the power plant Which seriously affect
the security and economy movement of power plant. The paper analyse ingredient of dry-ash ，filthy and waster water
in Taiyuan Second Power Plant，Dating Corporation，and find a best way which can father the waste water colligated，
slow down scaling rate of hydraulic ash system. These commence from improving buck system’s water quality of
ash-sluicing raw water，study hydraulic conveyer system’s the rejection of encrustation and antiscale thoroughly.
Key words hydraulic ash scaling the rejection of encrustation
0 前言
大唐太原二电厂灰管结垢非常严重，新机200MW 机组灰水系统的灰管道结垢速率约为2.5cm/a，老机组灰水系统的灰管道结垢速率约为3.3cm/a。由于输灰管道严重结垢，导致运行压力升高，难以保证输灰系统的正常运行，平均每年进行一次酸洗，酸洗费用加上输灰柱塞泵的损坏更换费用每年都在百万元以上。本文通过对冲灰原水水质的分析探讨，经反复试验，找出减缓水力输灰系统结垢速率的最佳途径。
1 灰水及废水系统
1.1 灰水系统
太原二电厂老厂灰水系统的灰水由灰浆泵打入灰浆浓缩池，灰浆在池中浓缩后，用柱塞泵输送到离厂区约10km 的窑沟灰场。老厂灰水系统冲灰原水采用浓缩池的溢流回水与老厂循环水的混合水。老厂灰水系统简图如图1：

新厂灰水系统的灰水由灰浆泵打至二级泵房，再由柱塞泵输送到离厂区约10km 的窑沟灰场。新厂灰水系统冲灰原水采用废水厂来的脱碳水。新厂灰水系统简图如图2：

虽然，新厂和老厂灰水系统的冲灰原水水质以及输灰系统不同，但都存在着相同的问题——水力输灰系统严重结垢。
1.2 废水系统
厂区废水由厂区的工业废水和老灰场的冲灰水组成，其中冲灰水约为90t/h，工业废水约为450t/h，总计约为540t/h。厂区废水经废水厂处理后用于新厂冲灰。工业废水包括化学的再生废水、油罐区的含油废水，生活用水等，不同的时间工业废水的组成也不同，由于工业废水的组成复杂多变，导致废水处理公司的出水水质极不稳定，使得灰水系统的严重结垢。
目前能回收利用的废水仅为200 t/h 左右。
2 试验研究的方向
目前水力输灰系统的主要防垢措施可分为化学法和物理法两种，无论哪一种阻垢方法，其防垢、阻垢思路基本上有以下四种：
⑴降低管内介质中CO₃^2―、Ca²⁺浓度，使其在灰水的输送过程中，保证冲灰水处于不饱和状态，从而有效地抑制了管内结垢的发生。
⑵不回避管内结垢，但通过改变管壁材料等一系列措施，降低结垢晶体在壁面上的附着能力，从而使之易与灰水一起流出管外，例如采用钢橡复合管等。
⑶不去刻意地降低管内的CO₃^2―、Ca²⁺浓度，而是防止或破坏CaCO₃ 晶体的生成，阻止CaCO₃ 晶体自由、正常地生长。
⑷不去刻意地降低管内的CO₃^2―、Ca²⁺浓度，而是让其在管内生成的结垢物始终处于一种悬浮状态或松软状态，从而使之易与灰水一起流出管外。
针对二电厂目前的实际情况，本着治理环境污染、重复利用废水，再造新的水资源，同时又要减缓水力输灰系统的结垢速率的原则，我们选择提高冲灰原水的水质？、减少灰水中的CO₃^2―含量、控制适当的pH 值等几种方案对防垢现象进行小型试验。
3 试验过程
3.1 灰的成分分析
2002 年9 月20 日我们分别在新厂和老厂的除尘器的落灰管进行了采样分析，分析结果如表1：

从表1 的数据可以看出，新机和老机的灰样中CaO 含量分别为2.07%和2.91%，CaO/SO₃的比值分别为4.60 和4.69，虽然两种灰中的CaO 含量不是很高，但是CaO/SO₃ 的比值较高，所以当这两种灰溶于冲灰水后，其pH 值仍然很高，具有很大的CaCO₃ 结垢倾向。
3.2 垢样的成分分析
2002 年5 月15 日在老厂柱塞泵入口的阀箱内提取了灰水系统的结垢物进行了成分分析，分析结果如表２。

从表２的数据可以看出，灰水系统的结垢物的主要成份为CaCO₃，其中夹带着少部分的铁、铝、硅的化合物。从这些数据可以看出，要想阻止灰水系统的结垢，主要的是要防止CaCO₃ 的沉积。
3.3 废水厂的水质分析
太原二电厂废水公司承担着厂区工业废水处理任务，其出水用于新机冲灰。但由于工业废水的组成复杂多变，给废水处理带来了极大的困难，厂区内工业废水总量约为450t/h，再加上事故灰场的废水，其总量大约达到了540t/h 左右。现在经废水厂处理的废水约为200 t/h左右。这样不但浪费了大量的水资源，而且由于出水水质差，引起灰水系统的严重结垢，给生产部门带来了巨大的经济损失。为此我们对废水厂的水质进行了分析试验。
于2002 年10 月20 日对其进、出口水质进行了监督分析。分析结果如表3。

从表3 试验分析数据可以看出废水厂进水指标不但变化幅度较大而且变化频率也比较快，有时一小时pH 值的变化值就能达到1 左右。出水水质也随着变化，而且变化幅度也非常大。这是由于来水的水质变化太快，石灰的投加量无法跟踪而致。废水处理后用于冲灰，导致灰管道严重结垢，给生产部门带来了巨大的经济损失。在此试验期间，废水厂的来水大部分时间多数主要为厂区的工业废水，但在21 日、22 日的8:00~10:00 和31 日的14:00~16:00期间，废水厂的来水以老灰场的回收水为主，此时废水厂的出水的含碳量在0.25mmol/L 左右，pH 在10 左右，这说明当废水厂的来水以老灰场的回收水为主时，废水厂的出水水质较好，用其冲灰有利于灰水系统防垢。
4 试验分析