電廠化學(xué)水處理技術(shù)的分析與探討

朱玉英

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于電力資源的需求量越來(lái)越大，而電廠化學(xué)的水處理一直都是電廠整體運(yùn)行過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到它的重要性和必要性。本文結(jié)合電廠化學(xué)水處理的實(shí)際情況，淺析了當(dāng)前化學(xué)水處理技術(shù)的發(fā)展水平，并進(jìn)一步探討技術(shù)的應(yīng)用情況，以達(dá)到提高電廠經(jīng)濟(jì)效益的目的。

關(guān)鍵詞：水處理；制水；化學(xué)

在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)工藝中，水既是熱力系統(tǒng)的工作介質(zhì)，也是一些熱力設(shè)備的冷卻介質(zhì)，在火力發(fā)電廠運(yùn)行時(shí)，幾乎所有的熱力設(shè)備中都有水或汽在流動(dòng)，所以水質(zhì)的好壞（即水中是否帶來(lái)某些有害雜質(zhì)）將直接影響到火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電廠化學(xué)人員的主要任務(wù)就是改善水質(zhì)、監(jiān)督水汽品質(zhì)并采取措施消除水質(zhì)異常而引起的危害。

一、制水系統(tǒng)概述

隨著熱力設(shè)備參數(shù)的提高、容量增大和直流鍋爐的廣泛應(yīng)用，對(duì)鍋爐用水的水質(zhì)要求越來(lái)越高。此外，由于水資源短缺和環(huán)境污染，對(duì)水的再生利用及廢水處理也提出了更高的要求?；鹆Πl(fā)電廠水處理的目的就在于預(yù)防熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕和積鹽，并盡量做好節(jié)水和控制環(huán)境污染?；鹆Πl(fā)電廠水處理是采用物理、化學(xué)或生物的方法，將生產(chǎn)過(guò)程中的各種用水和排水處理成符合相應(yīng)水質(zhì)要求的技術(shù)。

由于水在火力發(fā)電廠水、汽系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過(guò)程不同，其水質(zhì)常有很大差異，因此，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要，人們給這些水進(jìn)行了分類。其包括：原水、清水、補(bǔ)給水、凝結(jié)水、疏水、回水、給水、爐水、冷卻水、電廠廢水、中水。電廠化學(xué)運(yùn)行就是要進(jìn)行水處理和水、汽品質(zhì)的監(jiān)督和調(diào)節(jié)，水、汽品質(zhì)是影響其熱力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要因素。因此，為了保證熱力系統(tǒng)中水質(zhì)優(yōu)良，必須對(duì)天然水進(jìn)行處理并嚴(yán)格監(jiān)督水汽系統(tǒng)中水、汽品質(zhì)，否則將會(huì)引起熱力設(shè)備結(jié)垢、熱力設(shè)備腐蝕、過(guò)熱器和汽輪機(jī)積鹽等嚴(yán)重危害。

化學(xué)水處理系統(tǒng)由自來(lái)水預(yù)處理、反滲透脫鹽和混床除鹽三部分構(gòu)成。自來(lái)水預(yù)處理系統(tǒng)由工業(yè)水泵、原水泵、自來(lái)水換熱器和機(jī)械過(guò)濾器組成；保安過(guò)濾器、高壓水泵、反滲透裝置、除碳器，構(gòu)成了一級(jí)脫鹽系統(tǒng)；中間水泵、混合離子交換器又構(gòu)成了二級(jí)除鹽系統(tǒng)。

二、化學(xué)水處理技術(shù)的特點(diǎn)

1、多元化發(fā)展趨勢(shì)

以前老式的化學(xué)水處理模式大概有三種：磷酸處理法、離子交換法和混凝過(guò)濾法等，而最近幾年，越來(lái)越多的電廠采用了更為先進(jìn)的水處理技術(shù)，水處理技術(shù)已不僅僅發(fā)生了理論進(jìn)化，而是真實(shí)的在電廠中朝著多元化的方向邁進(jìn)。

我們切實(shí)的在電廠中看到，以傳統(tǒng)的化學(xué)水處理技術(shù)為基石，通過(guò)分析電廠鍋爐中的微生物水質(zhì)，逐步研發(fā)出新型的膜處理技術(shù)，還可以看到越來(lái)越多的反滲透技術(shù)和細(xì)微鍋爐技術(shù)也在更多的電廠中有所應(yīng)用。這些都是電廠化學(xué)水處理技術(shù)飛速發(fā)展的表現(xiàn)，人們正在一步步的對(duì)化學(xué)水處理技術(shù)進(jìn)行完善和推進(jìn)，并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。

2、設(shè)備集中化模式

國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理采用多級(jí)處理單元系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中主要包括加藥處理、廢水處理、汽水取樣檢測(cè)、循環(huán)水處理、凈水預(yù)處理、鍋爐補(bǔ)給水處理等系統(tǒng)，這種處理單元占地面積大，操作工藝復(fù)雜，給電廠的現(xiàn)場(chǎng)管理和維護(hù)檢修帶來(lái)了很大的不便。

隨著電廠化學(xué)水處理技術(shù)的快速革新，電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置更加緊湊，布局也相對(duì)更為合理，有效提高了化學(xué)水處理設(shè)備的利用率。并且，電廠化學(xué)水處理單元采用立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有明顯的維護(hù)管理優(yōu)勢(shì)，可滿足電廠鍋爐運(yùn)行對(duì)水質(zhì)的要求。

3、環(huán)?；庾R(shí)增強(qiáng)

近些年來(lái)，無(wú)論是中央還是地方，都在大力提倡環(huán)保，不斷要求各界提高環(huán)保意識(shí)，而對(duì)于電廠化學(xué)水處理來(lái)說(shuō)，自然也要在環(huán)保方面下工夫。一方面，對(duì)于整個(gè)化學(xué)水處理過(guò)程中涉及的化學(xué)藥品嚴(yán)格把關(guān)，堅(jiān)決杜絕任何有毒、有害的藥品，做到全程監(jiān)視、源頭控制，以此較少對(duì)水體的污染；另一方面，為了切實(shí)提高水資源的利用率，積極運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，增設(shè)了水循環(huán)模塊，充分利用水資源，減少浪費(fèi)。

三、化學(xué)水處理技術(shù)的應(yīng)用

1、鍋爐補(bǔ)給水處理

鍋爐補(bǔ)給水中含有鈣、鎂、鈉的重碳酸化物、氯化物、硫酸化物和硅酸等，對(duì)熱力設(shè)備有著嚴(yán)重的危害，所以要通過(guò)一些列化學(xué)手段盡可能除掉這些有害物質(zhì)。按照電廠化學(xué)水處理的工藝流程，鍋爐補(bǔ)給水處理大體可以分為三部分，分別是一級(jí)鹽分處理、鹽分處理和化學(xué)水預(yù)處理等。我們通常采用的處理模式是先進(jìn)行預(yù)處理，包括混凝、澄清和過(guò)濾，去掉懸浮物質(zhì)和一定量的有機(jī)物，然后再根據(jù)鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求，再進(jìn)行離子交換軟化或除鹽。但是這種技術(shù)有一定的弊端，比如操作流程復(fù)雜、廢物排放量大、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高等。

近年來(lái)，生物膜技術(shù)的快速發(fā)展，在電廠過(guò)濾補(bǔ)給水處理過(guò)程中膜分離技術(shù)逐漸發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。鍋爐補(bǔ)給水處理工藝，首先應(yīng)去除鍋爐水質(zhì)中的顆粒和懸浮物、膠體、微生物、有機(jī)污染物、活性氯等，然后進(jìn)行預(yù)處理工藝，澄清和過(guò)濾鍋爐水體，確保鍋爐出水的透明度高于2NTU。根據(jù)電廠鍋爐水處理要求，可在鍋爐水體中添加適量的氯，消滅細(xì)菌。當(dāng)鍋爐水體中含氯較高時(shí)，可使用水質(zhì)還原劑或者吸附脫氯劑進(jìn)行處理。當(dāng)前，常見(jiàn)的電廠化學(xué)水脫鹽處理技術(shù)有電滲析技術(shù)、離子交換技術(shù)、反滲透技術(shù)等，不同技術(shù)有著各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，應(yīng)根據(jù)電廠化學(xué)水處理的實(shí)際要求，選擇合適的出力技術(shù)。

2、鍋爐內(nèi)水處理

鍋爐內(nèi)水處理的方法是通過(guò)向鍋爐內(nèi)加入一定數(shù)量的軟水劑，使鍋爐給水中的污垢轉(zhuǎn)變成泥垢然后將泥垢從鍋內(nèi)排出，從而達(dá)到防止水垢結(jié)生或減緩的目的，是電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。最基本的水處理方法是鍋爐加藥處理法，又是鍋外化學(xué)水處理的補(bǔ)充和繼續(xù)。經(jīng)過(guò)鍋外水處理后還可能有殘余的硬度，為了防止鍋爐腐蝕與結(jié)垢，依然可以加一定的水處理藥劑。

近年來(lái)，我國(guó)電廠快速發(fā)展，引進(jìn)了一些大型的鍋爐機(jī)組，一方面有效增大了機(jī)組容量，提高了電廠生產(chǎn)力，另一方面，大型鍋爐機(jī)組對(duì)于鍋爐內(nèi)的水質(zhì)提出了更高的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，很多電廠的大型鍋爐機(jī)組在維護(hù)檢修過(guò)程中，工作人員發(fā)現(xiàn)鍋爐內(nèi)部存在著大量的磷酸鹽垢和鐵垢，這主要是由于電廠鍋爐機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中水體的酸堿值不符合要求，鍋爐內(nèi)部水體的酸堿值存在較大偏差，導(dǎo)致產(chǎn)生大量水垢。因此在電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，可適當(dāng)向鍋爐內(nèi)部添加一些氫氧化鈉，平衡鍋爐內(nèi)部的酸堿值，避免出現(xiàn)水垢。

3、鍋爐給水處理

在鍋爐給水處理工藝過(guò)程中，除氧是一個(gè)非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。氧是給水系統(tǒng)和鍋爐的主要腐蝕性物質(zhì)，給水中的氧應(yīng)當(dāng)迅速得到清除，否則它會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕產(chǎn)物氧化鐵會(huì)進(jìn)入鍋內(nèi)，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難容而傳熱不良的鐵垢，而且腐蝕會(huì)造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)點(diǎn)坑，阻力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)l(fā)生管道爆炸事故。

之前聯(lián)氨技術(shù)在電廠鍋爐給水處理中應(yīng)用比較廣泛，但是在實(shí)際應(yīng)用中，聯(lián)氨技術(shù)也存在一定的局限性，對(duì)鍋爐化學(xué)水進(jìn)行除氧處理時(shí)，效果不如亞硫酸鈉，并且如果鍋爐給水溫度較低，會(huì)直接影響除氧速度，因此聯(lián)氨技術(shù)對(duì)于鍋爐給水溫度有一定的要求，在高溫環(huán)境中除氧效果較好。另外，聯(lián)氨處理技術(shù)在鍋爐給水處理中的應(yīng)用，整個(gè)分解過(guò)程釋放大量熱量，產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性物質(zhì)，并且有些物質(zhì)還能夠致癌，在處理過(guò)程中存在一定的危險(xiǎn)性，容易噴濺到工作人員的手臂上，嚴(yán)重?fù)p害工作員的身體健康。近年來(lái)，我國(guó)加大了電廠化學(xué)水處理技術(shù)研究的力度，逐漸摒棄了聯(lián)氨技術(shù)，使用新型有機(jī)除氧劑，在電廠化學(xué)水處理過(guò)程中取得了良好的效果。

四、結(jié)語(yǔ)

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(méi)有經(jīng)過(guò)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(méi)有經(jīng)過(guò)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(guò)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。