改进型澄清池在火电厂中的应用

电力18讯：    1    水力循环澄清池缺陷分析
    芜湖发电厂在Ⅲ期扩建时，水的预处理系统装有三台240m３／h水力循环澄清池。该池虽然具有构造简单、无机械搅拌设备、施工容易、造价低、运行中维护费用及维护工作量都不大等优点，但因其工艺还不完善，尚存有许多不足之处：
(1)反应时间较短。水力循环澄清池第一、第二反应两部分容积与分离容积比为1.5∶8.5。因混凝反应主要在第一、第二反应室进行，反应室容积偏小，致使混凝反应时间较短，混凝反应不充分。
(2)运行效率低，运行不够稳定。在保证出水水质的前提下，水力循环澄清池的效率仅有50%～60%。出力稍大，出水就浑；另进水水温稍有变化，出水也变浑，运行不够稳定。
(3)运行中电耗、药耗较大。由于上述两个原因存在，若要保证水质、水量，电耗、药耗就会增大。
(4)不适用于大水量。

    2    水力循环澄清池改进方案
  芜湖发电厂在1998年净水系统技改时，新建了一台240m３／h改进型澄清池。其池体结构在吸收标准型澄清池优点的基础上，对局部构造进行了改进。
  2.1    改变设计参数
  改进型澄清池设计出力为240m３／h；池子直径为11.8m总高度为7.2m；第一反应室出口流速采用37mm/s左右(标准池为65mm/s左右)，反应时间为50s左右(标准池为15-30s)；第二反应室直径为3.5m，进口流速采用26mm/s左右(标准池为35mm/s左右)，反应时间为200s左右(标准池为90s左右)；喉管的形状随着喷嘴形式的改进成了圆筒状，管内流速采用0.18m/s左右(标准池为2.0m/s左右)，直径为1.0m，混合反应时间为15s(标准池为0.5-0.7s)，高为2.8m，所以显得高大，其主要目的是增加反应时间，增在旋转力矩，减小水头损失，并求得与第一反应室相协调的水流速度。改进型澄清池与标准型澄清池设计参数对比列于表1。
    表1    改进型澄清池与标准型澄清池设计参数对比表
      由于设计参数的改变，使得改进型澄清池第一、第二反应室两部分容积与分离室容积比为4.17∶10.15，总反应时间为250s左右，较标准型澄清池130s左右增加了近两倍。
  2.2    改善泥沙作用
  (1)改变喷咀结构
  改进型澄清池进水装置采用两个相对布置并与反应筒成切线连接的喷嘴(如图1)，它与水平方向成25°提升角，能产生螺旋运动，形成压差，从而带动泥渣回流。该结构使得运行中水头损失小，既有机械搅拌澄清池混合均匀的特点，又兼顾水力循环澄清池结构简单、运行方便及维护工作量小等优点。
     图1    喷嘴平面图
  (2)回流比采用2
  实践证明，回流比在2左右，反应较好，耗药量小，运行稳定。这点在我厂也已得到证实。
  (3)选用合理的流体速度梯度，使之符合于絮凝体形成的需要，把输入的能量较充分地用于增强絮  凝。克服了由于水流内部紊动过剧，而把输入的能量用于内能损耗上，从而有效地降低了能耗。
  (4)缩小了第一、二反应室间的间距
  增大了澄清区的面积，使得水流上升流速降低，从而提高了澄清效果，降低了用药量。
  (5)取消了喉嘴距调节装置及伞形罩
  使得池内构造更简单，池内空间得到充分利用，使絮凝条件得到改善。
  (6)排泥装置
  排泥装置采用两层环形排泥管，每根环形管上均匀地布满多只吸口(上层72只，下层36只)。开启排污阀后，可均匀地将池内多余泥渣排走。

    3    效果
  芜湖发电厂1998年净水系统技改时新建的改进型澄清池，于1999年2月正式投运，至今已运行正常，效果良好。
  (1)改进型澄清池具有较好的絮凝条件。
  由于该池成功地设计了水力射流反应系统，把推流、回流和旋流等三种流型有机地结合在一个构筑物内，产生了特有的水力搅拌效果，在水力反应系统中，产生了高效的容积絮凝和接触絮凝。从而达到结绒效果好，反应时间短，耗药量小等效果。
  (2)该澄清池满出力运行时，出水浊度在2-5FTU，远远小于国家标准。
  (国标为10FTU)而药耗与标准型澄清池相比较，却又大大降低。两类澄清池药耗、出水浊度比较见表2。
    表2    两类澄清池药耗、出水浊度比较表
   (3)该池运行稳定、波动小、流量变化适应性强
  即使进水量有波动或进水水温有变化，也不会出现水力循环澄清池那种反应敏感、出水迅速变浑的现象。