火力發(fā)電廠鍋爐化學水處理技術(shù)研究

張家虎

（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司,廣州 510080）

0 引言

蒸汽是火力發(fā)電廠正常發(fā)電的重要能源，一般是靠鍋爐燒水產(chǎn)生熱能，繼而帶動汽輪機運轉(zhuǎn)，發(fā)電機則將機械能轉(zhuǎn)化為電能。鍋爐用水可分為原水、補給水、凝結(jié)水、排污水多種，其水質(zhì)非常關(guān)鍵。如果水質(zhì)不達標，極易引起鍋爐結(jié)垢，對鍋爐等設(shè)備造成腐蝕，不但浪費燃料，增加成本，還會降低鍋爐性能，甚至影響到正常發(fā)電[1]。所以，如何科學地處理鍋爐水成了考慮的重點，應(yīng)加強此方面的技術(shù)研究。

1 除氧防腐技術(shù)

鍋爐給水是產(chǎn)生熱能的基礎(chǔ)，水中往往含有氧和二氧化碳，對金屬部件有著一定的腐蝕性。氧腐蝕作為一種電化學腐蝕，在鍋爐系統(tǒng)中頗為常見，出現(xiàn)腐蝕后，通常會形成黑色、黃褐色等產(chǎn)物。隨著腐蝕面積擴大，一旦給水系統(tǒng)、省煤器等被波及，破壞非常嚴重，即便進行清除，也會留下不同程度的陷坑。火電廠鍋爐多采用鋼結(jié)構(gòu)，很容易被給水中的溶解氧腐蝕。二氧化碳亦是如此，存在游離的二氧化碳時，水呈酸性，此類酸性物質(zhì)會引起氫去極化腐蝕。所以，為提高防腐蝕性，除氧是應(yīng)用較多的方法，具體又可分為物理除氧、化學除氧、電化學保護法等，物理法較為簡單，一般可選擇熱力除氧法，將水不斷加熱，隨著蒸汽的增加，水中的氣體會被排出，直到水面上各種氣體的分壓力接近零值。但該方法會消耗大量蒸汽，并不利于節(jié)能。

化學除氧是指利用某些物質(zhì)與鍋爐材質(zhì)之間的化學反應(yīng)來達到預(yù)期目的，比如鋼屑除氧法、化學藥劑除氧法。常用的藥劑有亞硫酸鈉、氫氧化亞鐵、聯(lián)氨等，剛屑除氧是指使用鋼屑過濾器，在鋼屑被氧化的同時，水中的溶解氧也被除掉。但如果水中含氧量較多，流速就會變慢，在小型鍋爐房中使用較多。整體來說，除氧效果一般，適合作為輔助措施[2]。亞硫酸鈉除氧具有成本低、操作簡單、安全性高等優(yōu)點，亞硫酸鈉與氧氣發(fā)生反應(yīng)，會生成硫酸鈉。不足之處在于亞硫酸鈉的投放量不易控制，且排污量很大。

隨著科學技術(shù)的進步，解析除氧、樹脂除氧等方法逐步興起。以解析除氧為例，令給水與不含氧的氣體充分結(jié)合，將水中的溶解氧解析到氣體中，直至脫氧。該方法作為一種新技術(shù)，優(yōu)勢更為明顯，無需對給水進行預(yù)熱，可以避免鍋爐房的消耗；設(shè)備所占空間不大，節(jié)約基礎(chǔ)建設(shè)方面的投入。另外，其除氧效果也非常好，對環(huán)境污染較小，比如當前的新型解析除氧器，應(yīng)用不斷增多，不足之處在于只能除氧，對水中其他的氣體無用，而且對除氧水箱的密封性要求很高，否則會影響到除氧效果。

2 加氧防腐技術(shù)

如果鍋爐給水的水純度很高，常會選擇加氧措施，以實現(xiàn)防腐目的。隨著水質(zhì)純度提升，金屬會變得有些鈍化，加氧后會引起金屬表面出現(xiàn)極化，并獲得鈍化電位，進而形成一層保護膜，可有效防止金屬被腐蝕。加氧時需注意，確保金屬表面供養(yǎng)均勻。加氧防腐技術(shù)的優(yōu)勢在于，能夠有效解決因水流加速引起的腐蝕，水冷壁管內(nèi)形成氧化膜后，還能使得鍋爐壓差增高。

另外，排污也是鍋爐化學水處理考慮的重點。污垢在鍋爐中頗為常見，因為鍋爐給水中含有部分雜質(zhì)，在長期加熱下，水不斷蒸發(fā)，會帶走一些雜質(zhì)，但還有一大部分留在鍋爐內(nèi)，逐漸形成污垢，直接損害到導(dǎo)熱性能。若不及時發(fā)現(xiàn)，必然會導(dǎo)致能源消耗增加，火電廠

經(jīng)濟損失嚴重，而且隨著污垢的堆積，設(shè)備導(dǎo)熱性能迅速下降，嚴重時可能會引起安全事故。為更好地排污，除了加大檢查力度，還要采取科學的處理方法。磷酸鹽是處理鍋爐污垢的常用藥品，具有良好的防鈣垢功能，有時還能防止堿性腐蝕。不論是形成的水渣，還是含鹽量、含硅量超標，都會對蒸汽品質(zhì)造成很大影響，進而關(guān)系到電力質(zhì)量。這些污垢大量堆積，極易堵塞爐管，致使鍋爐不能正常運行。除了加藥物處理，還經(jīng)常會先放掉一部分鍋爐水，然后補給同量的水，以達到排污效果。

3 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)21世紀的新技術(shù)，在飲用水、工業(yè)用水、海水淡化等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。膜指的是一種具有分離過濾功能的介質(zhì)，在電場、壓力等作用下，水中的部分物質(zhì)會被攔截，另外一部分物質(zhì)則能穿透膜，最終使得不同組分被分離。該技術(shù)具體可分為反滲透、超過濾、電滲析、微孔膜過濾等種類，由于膜分離多為物理變化，所以不會造成太多能量的消耗，且所用設(shè)備簡單，操作難度較小，以至應(yīng)用范圍越來越廣。

此技術(shù)的核心是膜的性能和選擇，水中含有不同的物質(zhì)，其物理性質(zhì)和化學性質(zhì)都不同，膜正是利用這一特點，才能完成分離工作。在對鍋爐水進行處理時，可嘗試該方法，能有效地將水中雜質(zhì)進行分離，減少各類物質(zhì)對鍋爐的損害。不僅如此，膜分離技術(shù)還適用于工業(yè)廢水處理、污水處理。

膜分離技術(shù)的作用日益突出，應(yīng)用不斷增多，使用范圍也更廣，其優(yōu)勢固然值得稱贊，但存在的問題也不容忽視，比如價格昂貴、膜污染等，都應(yīng)納入今后的考慮范圍。為促進該新興技術(shù)更好地發(fā)展，需解決選擇性、產(chǎn)值、通量穩(wěn)定性等問題。其中，選擇性問題是指生產(chǎn)過程中要進一步加強對高分子膜材料和無機膜材料的開發(fā)、對于高效電解質(zhì)膜、仿生膜以及分子識別型膜的研究，使其朝著專一化、智能化方向發(fā)展。膜通量的穩(wěn)定性和產(chǎn)值比則集中在滲透過程中的防污染和膜過程強化方面。

4 結(jié)束語

鍋爐系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠不可或缺的部分，對發(fā)電質(zhì)量和效率有著很大影響，一旦鍋爐水含有太多雜質(zhì)，極易對鍋爐形成腐蝕，或堆積大量污垢，危害很大，因此要做好鍋爐化學水處理工作。除氧防腐、加氧防腐、膜分離等都是目前常用的處理技術(shù)，各有優(yōu)劣，處理效果和適用場合也有不同，需根據(jù)具體情況選擇。此外，還要加強此方面技術(shù)的研究。

[1]徐維,楊美玲.火力發(fā)電廠鍋爐化學水處理技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,35(21):46.

[2]張強,張勁銳.淺談火力發(fā)電廠鍋爐化學水處理技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2015,24(04):94.