電廠化學(xué)水處理技術(shù)探析

田鑫波

摘 要：當(dāng)前，隨著人們對(duì)電能需求量的不斷增加，各發(fā)電廠都進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備都是以鍋爐和汽輪機(jī)為主，利用鍋爐內(nèi)水產(chǎn)生的熱能，并以蒸汽的形式導(dǎo)入到汽輪機(jī)內(nèi)，而通過汽輪機(jī)將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，發(fā)電機(jī)又將機(jī)械能不轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，從而輸送到電網(wǎng)以供應(yīng)人們對(duì)電能的需求量。所以發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行與鍋爐水的質(zhì)量具有非常密切的聯(lián)系。必然保證鍋爐用水的質(zhì)量，即水需要經(jīng)過凈化處理后才能應(yīng)用到鍋爐當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：電廠；化學(xué)水處理；鍋爐；補(bǔ)給水處理

前言

鍋爐在電廠運(yùn)行中發(fā)揮著非常重要的作用，所以為了保證鍋爐運(yùn)行的正常，需要對(duì)鍋爐水進(jìn)行凈化處理，避免自然水中的物質(zhì)與鍋爐內(nèi)的物質(zhì)起反應(yīng)，從而導(dǎo)致結(jié)垢、腐蝕的情況發(fā)生。一旦鍋爐內(nèi)存在著結(jié)垢及腐蝕的情況，極易導(dǎo)致爆管事故及汽輪機(jī)停機(jī)事故的發(fā)生。因此現(xiàn)在隨著機(jī)組參數(shù)和容量的加大，電廠化學(xué)水處理也發(fā)生著較大的變化。一些先進(jìn)的水處理技術(shù)和材料的產(chǎn)生及應(yīng)用，有效的推動(dòng)了電廠化學(xué)水處理技術(shù)的發(fā)展。

1 鍋爐補(bǔ)給水處理

長(zhǎng)期以來對(duì)于鍋爐的補(bǔ)給水處理都是采用混凝與過濾的方法來進(jìn)行，在一些大型的電廠內(nèi)澄清處理設(shè)備多數(shù)以加速攪拌澄清池為主，其不僅易于操作，同時(shí)具有反應(yīng)快和出力大的特點(diǎn)。而隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，在混凝處理當(dāng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于水質(zhì)量的提高起到了積極的作用，同時(shí)也有效的減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了人工成本。對(duì)于濾池的改進(jìn)，最先采用的過濾技術(shù)是以粒狀材料為濾料進(jìn)行的，其從慢濾池、快濾池發(fā)展到多層濾池階段，對(duì)于預(yù)處理水質(zhì)的改善起到了積極的作用。但在水質(zhì)、截污能力和過濾速度等方面粒狀材料具有較大的局限性，無法滿足化學(xué)水處理的要求。在這種情況下，纖維材料的應(yīng)用，使一些新型過濾設(shè)備得到不斷的研制出來，并在電廠中進(jìn)行應(yīng)用，纖維材料由于其材質(zhì)柔軟、表面積大，在過濾過程中具有較強(qiáng)的吸附、截污及水流調(diào)節(jié)的能力，很好的解決了粒狀材料在水處理上的局限性，取得了相當(dāng)好的效果。當(dāng)前纖維材料產(chǎn)品主要有纖維球過濾器、膠囊擠壓式纖維過濾器、壓力板式纖維過濾器等。

在鍋爐補(bǔ)給水預(yù)脫鹽處理技術(shù)方面，經(jīng)過多年來的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前反滲透技術(shù)占據(jù)主要的位置，能夠很好的滿足大機(jī)組在預(yù)脫鹽處理方面的要求，其不受原水水質(zhì)的影響，對(duì)于水中的有機(jī)物和硅具有非常好的去除率，而且反滲透技術(shù)可以將水中百分九十以上的離子去除掉，可以很好的減輕下一道工序的負(fù)擔(dān)，從而使酸、堿廢液的排放量得到降低，所排放的廢水中含鹽量較少，使電廠在廢水排放過程中有效的保護(hù)了環(huán)境。而在除鹽處理方面，混床的作用仍不可忽視，其在除鹽技術(shù)上具有其他技術(shù)所無法替代的作用，當(dāng)前的填充床電滲析器有效的將電滲析和離子交換除鹽技術(shù)有效的結(jié)合起來，這是一種高效的精脫鹽工藝，不需要樹脂再生劑，而只通過H2O電離的H+和OH-即可充當(dāng)再生劑的作用，從而完成樹脂的再生，根本不不需要酸、堿等藥劑的參與，同時(shí)還能夠很好的去除掉弱電離子。

2 鍋爐給水處理

當(dāng)前對(duì)于一些新建機(jī)組在鍋爐給水的處理上主要采用氨和聯(lián)氨的揮發(fā)性進(jìn)行處理，而當(dāng)水質(zhì)穩(wěn)定以后才可以利用中性和聯(lián)合處理的方式。長(zhǎng)期以來在鍋爐給水的處理上我國(guó)都采用除氧劑和除氧器等方式來進(jìn)行，而且處理技術(shù)也較為成熟。但在當(dāng)前國(guó)外一些發(fā)展國(guó)家普遍使用的氧化性化學(xué)運(yùn)行方式鍋爐給水進(jìn)行處理，其效果較好，其方法是創(chuàng)造氧化還原氣氛，即使在低溫條件下也能形成保護(hù)膜，從而起到防止腐蝕的發(fā)生，這種方法有效的降低了藥品的使用量，使清洗的周期延長(zhǎng)，有效的降低了運(yùn)行的成本。但此種方法需要使用高純離的給水，而且在我國(guó)還處于研試階段，還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。

3 鍋爐爐水處理

長(zhǎng)期以來對(duì)于鍋爐爐水的處理技術(shù)都使用爐內(nèi)磷酸鹽處理技術(shù)，此技術(shù)在全世界范圍內(nèi)也得到廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)能夠得到長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用的最主要原因是由于以前的鍋爐參數(shù)較低，而在爐水中常常存在著大量的鈣鎂離子，在這種情況下，鍋爐內(nèi)就非常容易結(jié)垢，所以向鍋爐內(nèi)投入大量的磷酸鹽，這樣水中的硬度就能夠去除掉，所以利用磷酸鹽處理技術(shù)不僅起到了較好的除垢效果，同時(shí)防腐效果也非常明顯。但隨著鍋爐參數(shù)不斷的提高，磷酸鹽的“隱蔽”現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，由此引起的酸性腐蝕也越來越多。而在另一方面，高參數(shù)機(jī)組的鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)已全部采用二級(jí)除鹽，凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有精處理裝置。這樣，爐水中基本沒有硬度成分，磷酸鹽處理的主要作用也從除硬度轉(zhuǎn)為調(diào)整pH 值防腐。因此，近10 年來，人們又提出低磷酸鹽處理與平衡磷酸鹽處理。低磷酸鹽處理的下限控制在0.3～0.5mg/L，上限一般不超過2～3mg/L。平衡磷酸鹽處理的基本原理是使?fàn)t水磷酸鹽的含量減少到只夠與硬度成分反應(yīng)所需的最低濃度，同時(shí)允許爐水中有小于1mg/L 的游離NaOH，以保證爐水的pH 值在9.0～9.6 的范圍內(nèi)。

4 凝結(jié)水處理

目前絕大部分300MW及以上的高參數(shù)機(jī)組均設(shè)有凝結(jié)水精處理裝置，并以進(jìn)口為主，其再生系統(tǒng)的主流產(chǎn)品是高塔分離裝置與錐底分離裝置。但真正能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期氨化運(yùn)行的精處理裝置并不多，僅有廈門嵩嶼電廠等少數(shù)幾家，嵩嶼電廠混床的運(yùn)行周期在100 天以上，周期制水量達(dá)50 萬t 以上。當(dāng)前由于對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，電廠無論是從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)還是從環(huán)保的角度出發(fā)，在精處理系統(tǒng)的發(fā)展上都將以實(shí)現(xiàn)氨化運(yùn)行為其發(fā)展方向。同時(shí)電廠為了使設(shè)備布置更加合理，使工藝得以進(jìn)一步優(yōu)化，并從投資方面考慮，對(duì)于電廠原有的公用設(shè)系統(tǒng)都需要盡可能的進(jìn)行利用，同時(shí)更便于對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中化的管理，程控裝置和再生裝置都宜安裝在鍋爐補(bǔ)給水側(cè)。另一方面，具有過濾與除鹽雙重功能的粉末樹脂（POWDEX）精處理系統(tǒng)也逐步得到應(yīng)用。

5 循環(huán)水處埋

循環(huán)水處理技術(shù)可以有效的提高水的利用率，降低運(yùn)行成本，使電廠的經(jīng)濟(jì)效益得以實(shí)現(xiàn)，而且循環(huán)水的多次利用，也有效的減少了廢水的排放量，對(duì)電廠的環(huán)境效益也起到了積極的作用。所以對(duì)于當(dāng)前我國(guó)大部分電廠來講，積極開發(fā)冷卻水的循環(huán)回用和水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)是非常關(guān)鍵的，這是加強(qiáng)水處理技術(shù)的重點(diǎn)，在循環(huán)水濃縮倍率方面我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的差距，所以應(yīng)該加大研究力度，從而提高循環(huán)水的重復(fù)利用效率，減輕對(duì)環(huán)境和水體的二次污染。

6 廢水處理

目前，國(guó)內(nèi)大型的電廠工業(yè)廢水處理的布置基本套用寶鋼電廠的廢水處理模式，即采用廢水集中匯集，分步處理的方式。一般采用以鼓風(fēng)曝氣氧化、pH 調(diào)整、混凝澄清、污泥濃縮處理等為主的工藝。但這種處理方式的缺點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)復(fù)雜且變化范圍大的來水的處理難度較大，并影響到廢水的綜合回收利用。近年來，兩相流固液分離技術(shù)逐步得到應(yīng)用，該技術(shù)采用一次加藥混凝、在一個(gè)組合設(shè)施內(nèi)完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣刮除和污泥濃縮等工藝過程，使水中的泥沙、懸浮固體物、藻類懸浮物和油在同一設(shè)施內(nèi)分離出來。該處理技術(shù)提高了出水水質(zhì)，降低了處理成本，擴(kuò)大了回用范圍。

7 結(jié)束語

鍋爐給水的水質(zhì)對(duì)于電廠熱力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有較大的影響，自然水由于沒有經(jīng)過凈化，所以水中含有較多的雜質(zhì)，這種水一旦進(jìn)行熱力系統(tǒng)極易導(dǎo)致結(jié)垢及腐蝕的情況發(fā)生，所以沒有經(jīng)過處理的水是不允許進(jìn)行熱力循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行的，只有經(jīng)過化學(xué)凈化處理的水，且達(dá)到鍋爐給水才能進(jìn)行使用，這對(duì)保證熱力設(shè)備的運(yùn)行的穩(wěn)定性具有極其重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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