王薊斌

（新加坡綠信科技有限公司廈門公司，福建 廈門 361009）

Greentruss在垃圾焚燒發(fā)電廠冷卻水系統(tǒng)中的運用

王薊斌

（新加坡綠信科技有限公司廈門公司，福建 廈門 361009）

Greentruss水處理系統(tǒng)是一種創(chuàng)新的專利產(chǎn)品，主要是利用亞音頻波技術(shù)和氧化還原技術(shù)來處理循環(huán)冷卻水，能夠有效阻止水垢產(chǎn)生、控制腐蝕、殺滅細(xì)菌和控制藻類及生物黏膜，并能提高濃縮倍數(shù)，達(dá)到節(jié)水效果。圣元環(huán)保南安垃圾焚燒發(fā)電廠使用Grentruss系統(tǒng)三個月后，各項數(shù)據(jù)和資料表明，達(dá)到了設(shè)計效果。

Greentruss；冷卻水系統(tǒng)；清潔生產(chǎn)；節(jié)能；節(jié)水

引言

就全球發(fā)展戰(zhàn)略而言，21世紀(jì)是將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略走向?qū)嵤┑氖兰o(jì)。中國在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中，水的可持續(xù)發(fā)展已處于十分重要的地位，“水是人類生存的生命線，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的生命線”。節(jié)能環(huán)保已成為國家第一戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。在《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》（國發(fā)〔2005〕22號）和《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》中，均提出了環(huán)保和充分利用水資源，特別是要重視水的循環(huán)利用。

在目前國際上大力提倡節(jié)能減排和鼓勵低碳技術(shù)的時代背景下，垃圾焚燒發(fā)電是一項既能獲得經(jīng)濟(jì)效益，又能獲得生態(tài)效益和社會效益的偉大工程。按我國垃圾年產(chǎn)生量2.5億噸計，以平均低位熱值900千卡/公斤折算，相當(dāng)于3214噸標(biāo)煤。根據(jù)“十二五”規(guī)劃，若35%用作焚燒發(fā)電，年發(fā)電量可達(dá)262億度。需要增加200多個垃圾焚燒發(fā)電廠。由于冷卻水占垃圾焚燒發(fā)電廠用水的80%左右，發(fā)電廠總的循環(huán)水量巨大。傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電廠水處理方式是添加化學(xué)藥劑。而采用化學(xué)藥劑，運行維護(hù)費用較高，也會帶來很多負(fù)面影響，所排放的水中含有較多的化學(xué)物質(zhì)，極易導(dǎo)致二次污染問題；并且循環(huán)水濃縮倍數(shù)較低，不利于節(jié)水。目前已有的物理處理產(chǎn)品，均存在性能效果單一、單位處理量小、電極容易損壞或能量衰減等問題，尚不能完全替代化學(xué)藥劑處理方式。Greentruss系統(tǒng)是一種分析了冷卻水系統(tǒng)的各種因素，單位處理水量大，綜合效果明顯，使用時不需要添加任何化學(xué)藥劑的先進(jìn)處理系統(tǒng)，適用于垃圾發(fā)電廠冷卻循環(huán)水處理。

1 Greentruss水處理系統(tǒng)

1.1 Greentruss水處理系統(tǒng)原理

Greentruss系統(tǒng)利用智能化的亞音頻（SRF）波通過增強水分子間的氫鍵，增大水分子團(tuán)，增加水對成垢離子的溶解能力，從而有效阻止了CaCO3的形成，達(dá)到阻垢的目的。另外，通過智能亞音頻波處理后，在較高能量狀態(tài)下，可改變CaCO3的結(jié)晶形成過程，使其生成松

散泡沫狀的文石后隨著水流帶走。

智能化的亞音頻波在傳送給能量增進(jìn)器時，會使水中的能量增強，水中的氧原子在獲得一定能量的情況下，冷卻水系統(tǒng)的鋼材氧化產(chǎn)物會以黑色致密的磁鐵層（Fe3O4）形式存在，從而可有效控制器材被進(jìn)一步腐蝕。

亞音頻電磁波能夠抑制細(xì)菌的裂變，使其數(shù)量不會增加，同時，Greentruss系統(tǒng)中的殺菌抑藻裝置可通過控制水中的氧化還原電位進(jìn)一步殺滅細(xì)菌和藻類。

1.2 Greentruss水處理技術(shù)創(chuàng)新點

（1）高度智能化控制芯片是低頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電流輸出上的重大突破，可達(dá)100A，電場強度和磁通密度得到極大提高，處理水量大且效果理想，可對垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的冷卻循環(huán)水進(jìn)行處理。

（2）電磁波的頻率及氧化還原電位可根據(jù)用戶現(xiàn)場情況進(jìn)行設(shè)計和調(diào)準(zhǔn)，是垃圾焚燒發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)的綜合解決方案，可完全取代目前的化學(xué)方法處理；運行時濃縮倍數(shù)提高一倍以上，可節(jié)約大量的工業(yè)用水。

（3）電磁波的頻率在音頻范圍以內(nèi)，對人體沒有任何危害。

（4）智能在線的云管理模式可讓用戶在網(wǎng)絡(luò)上直接監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，了解運行數(shù)據(jù)；智能自動排放系統(tǒng)可保證設(shè)備的安全運行，最大限度地提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，真正實現(xiàn)節(jié)能減排的環(huán)保目標(biāo)。智能自動化的管理模式真正做到了無人看守，為企業(yè)帶來安全可靠的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 Greentruss冷卻水系統(tǒng)相對其它處理方式的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)化學(xué)處理方式相比，Greentruss系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在：1）運行費用低廉，無需人工操作和維護(hù)；2）投資回報周期短；3）濃縮倍數(shù)提高，節(jié)約大量用水；4）節(jié)能環(huán)保。

與其它的物理處理方式相比，Greentruss系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在：1）是綜合解決方案，可有效解決循環(huán)水系統(tǒng)中水垢、腐蝕、細(xì)菌和藻類的問題，不是單純只解決某一方面的問題（例如阻垢）；2）可以針對大型的冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行處理，而不是只適用于中央空調(diào)等小型系統(tǒng)；3）是針對冷卻水系統(tǒng)的具體情況來配置設(shè)備的型號和數(shù)量，所以可以確保每次都能夠達(dá)到比較理想的處理效果；4）計算機智能化運行，不存在能量衰減或電極損壞問題，效果穩(wěn)定并一直有效，可直觀了解水質(zhì)運行參數(shù)，監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，智能自動排放。

2 Greentruss系統(tǒng)安裝應(yīng)用實例

2.1 圣元環(huán)保南安垃圾焚燒發(fā)電廠冷卻水系統(tǒng)項目概況

圣元環(huán)保南安垃圾焚燒發(fā)電廠是垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的典型代表，位于福建省南安市。Greentruss系統(tǒng)安裝在一期，其水質(zhì)情況為：循環(huán)量≤5000m3/h，保有水量2500m3，冷卻水進(jìn)出塔溫差最高達(dá)到10℃。補充水總硬度≤40mg/L，總堿度≤50mg/L，水質(zhì)屬于典型南方水質(zhì)，水質(zhì)比較好。該廠的電力公司在使用Greentruss系統(tǒng)前，循環(huán)水系統(tǒng)添加的是阻垢緩蝕劑和殺菌抑藻劑。根據(jù)運行中的總磷分析結(jié)果調(diào)整加藥量，一般控制總磷在2.5～3.5mg/L，殺菌滅藻劑采用氧化性殺菌劑（殺菌劑HL-295）。每年4～10月期間采取沖擊性投加，以擬制細(xì)菌和藻類的生長。循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率控制在3～5倍，當(dāng)水質(zhì)超過設(shè)定數(shù)值時，采用加大排放輔機冷卻水的方式來控制濃縮倍率。

2.2 Greentruss水處理系統(tǒng)的安裝

圣元環(huán)保電力公司的Greentruss水處理系統(tǒng)安裝現(xiàn)場實景見圖1，Greentruss系統(tǒng)智能在線控制柜實體見圖2。2014年3月底設(shè)備安裝調(diào)試結(jié)束后，于4月1日開始投入試運行，同時停止添加所有的藥劑。

圖1 Greentruss系統(tǒng)的安裝現(xiàn)場

圖2 Greentruss系統(tǒng)智能在線控制柜

2.3 運行水質(zhì)數(shù)據(jù)分析

用戶通過減少排污來達(dá)到設(shè)計要求的運行參數(shù)（見表1），開始運行時，每2天取樣化驗1次，后由于水質(zhì)比較穩(wěn)定和較有規(guī)律性，一般1周取樣化驗1次。根據(jù)提供的水質(zhì)測試報告，繪制曲線如圖3～圖7。

表1 Greentruss設(shè)計運行參數(shù)

圖3 Greentruss運行時電導(dǎo)率曲線

圖4 Greentruss運行時氯離子曲線

圖5 Greentruss運行時鐵離子曲線

圖6 Greentruss運行時硬度曲線

圖7 Greentruss運行時總堿度曲線

通過分析以上水質(zhì)參數(shù)運行曲線，各項水質(zhì)指標(biāo)均在設(shè)計參數(shù)內(nèi)，且各項參數(shù)均保持較好的穩(wěn)定性。從氯離子曲線分析，整個系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)保持在5～7倍，說明排放的水量比以前少；針對每次循環(huán)水中鈣離子的測算分析可知，其值接近補充水中的鈣離子水平與濃縮倍率的乘積，進(jìn)一步證明了管壁上沒有形成碳酸鈣硬垢，也從側(cè)面印證了Greentruss系統(tǒng)具有很好的阻垢功能。同時，從循環(huán)水中的鐵離子含量曲線變化可以看出，鐵離子濃度有從早期較高數(shù)值慢慢變小的趨勢，到后期一直維持在0.2～0.4mg/L的較低水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》（GB 50050-2007）要求的1mg/L標(biāo)準(zhǔn)，說明Greentruss系統(tǒng)已經(jīng)很好地控制了腐蝕問題。運行時中間有一段時間的鐵離子含量升高，經(jīng)檢測分析，發(fā)現(xiàn)是因為Greentruss系統(tǒng)把原來管道上的水垢等雜物溶解回水中，水垢下面的腐蝕產(chǎn)物進(jìn)入到水中所致。

從以上各參數(shù)曲線數(shù)值分析來看，整個系統(tǒng)還有較大的運行空間，因此還可以繼續(xù)提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，將濃縮倍數(shù)提高到10倍，進(jìn)一步實現(xiàn)節(jié)能節(jié)水，為客戶帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 水垢和腐蝕檢測

除了日常的水質(zhì)化驗外，為了直觀判斷Greentruss系統(tǒng)的阻垢緩蝕效果，圣元電力公司在系統(tǒng)運行6個月后，于2014年10月3日打開可凝汽器端蓋進(jìn)行檢查。從目測的結(jié)果來看，Greentruss水處理系統(tǒng)對凝汽器冷凝管的保護(hù)和潔凈程度比使用化學(xué)藥劑好，無明顯結(jié)垢現(xiàn)象，無異味，也無往年產(chǎn)生的有機黏泥附著物（見圖8）；上下進(jìn)水管內(nèi)壁出現(xiàn)明顯致密磁鐵保護(hù)層。

2.5 細(xì)菌和藻類檢測

為了有效檢測Greentruss水處理系統(tǒng)在控制微生物方面的功效，圣元電力公司每次取樣化驗時均會測試總細(xì)菌總數(shù)和觀察涼水塔支撐結(jié)構(gòu)上的綠藻及生物黏泥情況。2014年4～10月間的細(xì)菌總數(shù)數(shù)據(jù)見表2。處理前后涼水塔支撐結(jié)構(gòu)上的綠藻對比見圖9。

圖8 Greentruss處理前后凝汽器比較照片

表2 處理后冷卻水系統(tǒng)總細(xì)菌情況

圖9 系統(tǒng)處理前后涼水塔支撐結(jié)構(gòu)上綠藻比較照片

測試和觀察表明，Greentruss水處理系統(tǒng)控制循環(huán)水中的細(xì)菌基本上在1萬cfu/mL左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國標(biāo)要求的10萬cfu/mL的水平；同時原來經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有綠藻的涼水塔支撐結(jié)構(gòu)上面也較干凈，基本無藻類現(xiàn)象，說明Greentruss系統(tǒng)可以很好地控制水中的微生物。

2.6 凝汽器端差和真空度檢測

凝汽器端差是指汽輪機排氣在背壓下的飽和溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差，凝汽器端差可以反映出凝汽器管內(nèi)壁的清潔程度和凝汽器真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，當(dāng)凝汽器管壁被玷污、結(jié)垢、有沉積物或泥渣，就會使真空惡化，端差上升。

圣元電力在2013年10月大修時，曾因工人的疏忽，導(dǎo)致凝結(jié)器性能受到損害，在同等情況下，真空度會比往常更高些。2014年4月使用Greentruss系統(tǒng)后，雖然機組負(fù)荷有所增加（10%左右），但真空度一直維持在2013年10月前的較好水平，并且端差也有所減少。

3 其它工礦企業(yè)冷卻水系統(tǒng)的安裝

Greentruss系統(tǒng)除了在圣元環(huán)保股份公司使用外，還在東北制藥、聯(lián)邦制藥、萬基鋁業(yè)、重慶鋼鐵集團(tuán)、遼陽石化、沈陽化工集團(tuán)、中海油葫蘆島終端及廈門廈化實業(yè)等大型工礦企業(yè)的冷卻水系統(tǒng)中安裝運行，并均取得較理想的處理功效。Greentruss在東北制藥集團(tuán)的使用，有效解決了其板式換熱器的生物黏泥問題；在聯(lián)邦制藥集團(tuán)的使用，解決了其結(jié)垢嚴(yán)重的問題；在重鋼集團(tuán)的使用，解決了其空壓機系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕問題；在萬基鋁業(yè)集團(tuán)的使用，解決了其整流器系統(tǒng)板式換熱器結(jié)垢問題；在惠州智勝化工的使用，解決了冷凍水的腐蝕問題。由于Greentruss系統(tǒng)具有較好的處理功效，上述大部分用戶已經(jīng)將其推薦到其它的冷卻水系統(tǒng)上使用。

4 總結(jié)

圣元環(huán)保電力公司及其它大型工礦企業(yè)使用Greentruss水處理系統(tǒng)運行后，水系統(tǒng)不用再添加任何化學(xué)藥劑，可有效解決循環(huán)水系統(tǒng)中的水垢、腐蝕、細(xì)菌和藻類及生物黏膜等問題，達(dá)到了綜合處理功效，可完全滿足企業(yè)清潔生產(chǎn)的要求，節(jié)省了運行成本。同時，由于濃縮倍率的提高，節(jié)約了大量用水；熱交換器的換熱效率的提高，使企業(yè)的能耗降低。因此，Greentruss系統(tǒng)適用于垃圾焚燒發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處理，且能實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保的綜合功效。

Application of Greentruss in Cooling Water System of Refuse Incineration Power Plant

WANG Ji-bin

X703

A

1006-5377（2015）12-0064-04