석탄 화력 또는 복합화력 발전소에서 수처리 팀은 일반적으로 응축기 튜브의 얇은 탄산칼슘 층, 역삼투(RO) 멤브레인을 통한 차압의 점진적인 상승 또는 냉각탑 충진재의 끈적끈적한 생물막 등의 증상을 통해 문제를 식별합니다. 각 증상은 발전소 수처리 공정의 특정 단계를 나타내며, 각 단계에는 서로 다른 화학적 반응이 필요합니다. 유용한 접근 방식은 치료 순서를 개별 제품 세트가 아닌 전체로 생각하는 것입니다. 34년 이상의 수처리 화학 경험을 보유한 Changzhou Jinghui는 플랜트 운영자가 가장 큰 압박감을 느끼는 두 가지 시스템, 즉 산업용 순환 냉각수와 RO 멤브레인 시스템을 전문적으로 다루고 있습니다.
발전소 수처리 공정 개요
발전소에서는 증기 생성, 냉각, 배출 제어 및 현장 서비스를 위해 물을 사용합니다. 처리 과정은 흡입부터 배출까지 물의 경로를 따릅니다. 그 경로를 이해하면 올바른 문제에 올바른 화학 물질을 할당하는 데 도움이 됩니다.
| 무대 | 주요 수류 | 일반적인 문제 | 주요 화학 프로그램 |
|---|---|---|---|
| 전처리 | 원수 취수구, 청징제, 필터 | 탁도, 부유물질, 유기물 부하 | 응고제, 응집제, 분산제 |
| 보일러 보충수 | 탈염수, RO 투과물, EDI | 스케일, 부식, 실리카 캐리오버 | 스케일 방지제, 부식 억제제, 산소 제거제 |
| 냉각수 | 순환 냉각탑 루프 | 스케일, 부식, 생물 부착, 거품 발생 | 스케일 억제제, 부식 억제제, 살생물제, 분산제 |
| 폐수 및 블로우다운 | 냉각탑 블로우다운, 보일러 블로우다운, 유출수 | 부유 물질, 중금속, 높은 COD | pH 조절제, 응고제, 응집제 |
일반적인 600MW 화력 발전소의 경우 화학 처리를 가장 많이 사용하는 두 곳은 보일러 급수 시스템과 냉각탑입니다. 각각은 전체 플랜트 신뢰성에서 뚜렷한 역할을 합니다.
전처리 및 보일러 보충수 관리
발전소에 유입되는 원수에는 부유 고형물, 경도, 실리카 및 다양한 유기물 함량이 포함되어 있습니다. 첫 번째 처리 단계에는 일반적으로 응고, 응집, 침전 및 여과가 포함됩니다. 보충수의 경우 많은 현대 공장에서는 보일러급 순도를 달성하기 위해 RO 멤브레인을 사용한 후 EDI 또는 혼합층 연마를 사용합니다.
RO 멤브레인은 무기물 스케일과 생물 오염이라는 두 가지 일반적인 위협에 직면해 있습니다. 경도가 높은 우물물을 사용하는 발전소에서 가장 빈번하게 발생하는 문제는 탄산칼슘과 황산칼슘 스케일링입니다. 멤브레인 전용 스케일 방지제는 이러한 결정이 멤브레인 표면에 형성되는 것을 방지하고 기존 침전 경향을 분산시키는 데도 도움이 됩니다. 이는 보일러 보충 수열에 대한 가장 비용 효율적인 화학 투자 중 하나입니다.
역삼투압 시스템용 멤브레인 전용 스케일 방지제 SM-3210R은 RO, NF, UF 멤브레인의 무기 스케일과 실리카를 제어합니다. 탄산칼슘과 황산염 스케일링을 방지하고 높은 LSI를 견딜 수 있으며 pH 5~10에서 작동하여 보일러 보충수 처리에 이상적입니다. 제품보기 → 전처리는 다운스트림 장비에도 영향을 미칩니다. 응고 및 응집이 잘 제어되지 않으면 잔류 유기물과 미세 입자가 RO 멤브레인으로 통과하여 오염률이 증가하고 멤브레인 수명이 단축될 수 있습니다. 플랜트 엔지니어는 RO 단계 이전에 미사 밀도 지수(SDI) 및 탁도 한계를 모니터링하고 사용된 전처리 화학물질이 이후의 스케일 방지 프로그램을 방해하지 않는지 확인해야 합니다.
원수 수질의 계절적 변화는 또 다른 변수를 추가합니다. 봄비는 종종 탁도와 유기물 함량을 높이는 반면, 여름 가뭄은 경도와 전도성을 증가시킬 수 있습니다. 투여 프로그램은 치료 트레인을 완전히 재설계하지 않고도 이러한 변화에 적응할 수 있어야 합니다.
발전소의 냉각수 처리
발전소에서 냉각수 시스템은 종종 물의 양이 가장 많고 계획되지 않은 가동 중단 시간이 발생할 위험이 가장 높습니다. 냉각탑은 증발 상태에서 작동하여 용해된 염분을 점진적으로 농축합니다. 농도 주기가 증가함에 따라 탄산칼슘 스케일링, 부식 및 미생물 성장 가능성이 높아집니다. 처리 목표는 열 전달 표면을 깨끗하게 유지하면서 가장 안전한 농도 비율로 작동하는 것입니다.
스케일 제어가 첫 번째 관심사입니다. 탄산염 경도는 응축기와 열교환기 오염의 주요 원인입니다. 우수한 순환수 스케일 억제제는 탄산칼슘 한계뿐만 아니라 입증된 역치 효과도 가져야 합니다. 또한 부식 또는 정화기 이월 후 냉각수에 흔히 나타나는 철 및 알루미늄 이온이 있는 경우에도 효과적이어야 합니다. 이것이 스케일 억제제 선택이 모든 경우에 적용되는 결정이 아닌 이유입니다.
고경도 냉각 시스템용 순환수 스케일 억제제 이 인이 함유되지 않은 폴리머 기반 억제제는 탄산칼슘, 황산염 및 인산염 스케일을 분산시킵니다. 8~20ppm에서 효과적이며 중~고경도 및 알칼리성 냉각수에 적합하여 열교환기 효율을 향상시킵니다. 제품보기 → 더욱 엄격한 환경 제한에 직면한 공장의 경우, 무인 및 저인 프로그램이 선호되는 선택이 되고 있습니다. 인은 수역의 부영양화에 기여하며 현재 많은 해안 또는 강변 발전소에서는 낮은 인 배출 제한을 충족해야 합니다. 인이 없는 부식 및 스케일 억제제는 블로우다운의 영양분 부하를 줄이면서 스케일과 부식을 모두 제어하는 방법을 제공합니다.
냉각수용 무인 부식 및 스케일 억제제 비인 폴리머와 부식 방지제로 구성되어 스케일을 방지하고 열교환 표면에 보호막을 형성합니다. 낮은 인 배출 한계를 충족하여 고pH, 고알칼리성 시스템에 적합합니다. 제품보기 → 미생물학적 제어는 냉각수 방정식의 나머지 절반입니다. 박테리아 점액, 조류 및 곰팡이는 열 전달을 감소시키고 퇴적층 부식을 유발합니다. 비산화성 미생물억제제는 산화성 미생물억제제보다 생물막에 더 효과적으로 침투하고 냉각수의 높은 pH에 의해 덜 가속되기 때문에 충격 투여에 자주 사용됩니다. 투여 일정은 시스템의 체류 시간 및 물의 화학적 성질과 일치해야 합니다.
스케일 억제제를 평가할 때 플랜트 엔지니어는 보충수의 탄산염 경도를 고려하고 이를 권장 한계와 비교해야 합니다. 경도, 알칼리도, 농도 주기 사이의 관계에 따라 억제제가 얼마나 필요한지 결정됩니다. 이러한 제한에 대한 지침은 기사에서 확인할 수 있습니다. 냉각수 스케일 방지제 및 탄산염 경도 한계 . 그 기사는 또한 과도한 경도가 제대로 일치하지 않는 억제제 프로그램을 어떻게 압도할 수 있는지에 대해 논의합니다.
보일러 용수 시스템 및 폐쇄 루프
개방형 냉각탑 외에도 발전소에는 보일러수와 폐쇄형 냉각 루프도 있습니다. 보일러 급수는 필요한 전도성과 실리카 수준으로 탈염되어야 하며, 보일러 자체는 튜브 벽의 스케일을 방지하기 위해 내부 처리가 필요합니다. 화학적 접근 방식은 온도가 훨씬 높고 물의 화학적 성질이 훨씬 더 민감하기 때문에 냉각수와 다릅니다.
많은 공장에서 폐쇄 루프 냉각 회로는 샘플 냉각기, 펌프 및 씰과 같은 보조 장비를 제공합니다. 개방형 순환수와 달리 폐쇄형 루프에서는 증발이 거의 발생하지 않지만 여전히 용존 산소로 인해 부식이 발생합니다. 이러한 시스템에는 전용 폐쇄 순환 물 부식 억제제와 산소 제거제가 필수적입니다.
동일한 원리가 보일러 측면에도 적용됩니다. 부식과 스케일을 최소화한다는 것은 좁은 창 내에서 물의 화학적 성질을 제어하는 것을 의미합니다. 플랜트 엔지니어는 일반적으로 전도도, pH, 실리카 및 용존 산소 판독값을 사용하여 처리 화학물질의 투여량을 조정합니다.
올바른 화학 프로그램 선택: 실제 고려 사항
공장에서 처리 프로그램을 비교할 때 킬로그램당 가격에만 초점을 맞추려는 유혹이 있습니다. 그러나 실제 비용은 성능 위험에 있습니다. 제대로 일치하지 않는 화학 프로그램은 응축기 중단, 다음 장치 정지 시 보일러 튜브 고장 또는 RO 멤브레인 교체로 이어질 수 있습니다. 주요 질문은 다음과 같습니다.
- 화학물질이 정상 및 계절 변화에 따른 공장의 실제 수질과 일치합니까?
- 제제의 인 함량은 얼마이며 배출 기준을 충족합니까?
- 공급업체가 신뢰할 수 있는 실험실 분석과 일관된 품질 관리 프로세스를 제공할 수 있습니까?
- 공급업체가 투여량 최적화 및 문제 해결을 위한 기술 서비스를 제공합니까?
신뢰할 수 있는 공급업체는 제품이 대표적인 물 조건에서 성능 테스트를 거쳤음을 입증하는 CMA 인증 실험실 테스트 보고서를 제공할 수 있어야 합니다. 또한 회사는 특정 공장의 운영 조건을 해결하기 위해 제품 개발 단계부터 시작하여 맞춤형 솔루션을 강조합니다.
또 다른 실질적인 요소는 화학물질의 배송 및 물류입니다. 원격 위치에 있거나 저장 용량이 제한된 공장에는 신뢰할 수 있는 배송 일정을 유지할 수 있는 공급업체가 필요합니다. 40개 이상의 국가로 배송할 수 있는 공급자의 능력은 확립된 수출 경험을 시사하며, 이는 유지 관리 중심 운영에서 공급 중단 위험을 줄여줍니다.
모든 것을 하나로 합치기
발전소 수처리 공정은 연속적인 체인입니다. 전처리는 RO 멤브레인을 보호하고, RO 처리는 보일러를 보호하며, 냉각수 처리는 응축기와 열교환기를 보호합니다. 각 링크는 서로 다른 화학 물질 세트를 사용하지만 효율성을 유지하고 계획되지 않은 중단을 방지한다는 동일한 목표를 공유합니다.
플랜트 엔지니어의 경우 가장 신뢰할 수 있는 접근 방식은 완전한 수질 분석으로 시작하여 각 시스템의 성능 목표를 정의한 다음 해당 목표에 대해 검증된 화학 프로그램을 선택하는 것입니다. 순환 냉각수와 RO 처리에 대한 경험은 공급업체가 단순히 단일 제품을 판매하는 것이 아니라 공장이 시스템 간의 상호 작용을 볼 수 있도록 도울 수 있음을 의미합니다.
