大型熱電聯(lián)產(chǎn)電站水處理技術(shù)研究

李國紅

（鄭州市熱力總公司，鄭州450000）

1 引言

為踐行當前節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念，熱電聯(lián)產(chǎn)電站的建設(shè)數(shù)量不斷增多，實現(xiàn)對鍋爐供熱的有效取代。熱電廠為進行經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的創(chuàng)造，其主要機型選擇300MW 及以上機組。在熱電聯(lián)產(chǎn)電站運行過程中，因其地理位置與城市較為接近，所以其水源的選擇以城市再生水為主，而城市再生水資源的污染性和復(fù)雜性相對較高，所以熱電聯(lián)產(chǎn)電站針對水資源處理技術(shù)的應(yīng)用有著更高的標準和要求。因此，對熱電聯(lián)產(chǎn)電站水處理技術(shù)的應(yīng)用進行探究具有長遠意義。

2 熱電聯(lián)產(chǎn)電站運行受水處理技術(shù)的影響分析

2.1 熱力水處理類型

現(xiàn)階段，熱電聯(lián)產(chǎn)電站所應(yīng)用的水處理技術(shù)包括系統(tǒng)內(nèi)部、外部的水處理，而針對水處理技術(shù)的應(yīng)用，主要目的在于對相關(guān)熱力設(shè)備、管道的結(jié)垢和腐蝕進行預(yù)防。針對系統(tǒng)外部水處理而言，是指結(jié)合相關(guān)措施進行水質(zhì)軟化，具體是利用相關(guān)物理、化學手段對水資源中鎂、鈣、鹽等雜質(zhì)進行清除[1]。針對系統(tǒng)內(nèi)部處理而言，主要是通過對工業(yè)藥劑的應(yīng)用達到高效處理的目的。系統(tǒng)外部水處理包括水預(yù)處理、軟化處理以及反滲透處理等措施。而在具體處理過程中，針對水預(yù)處理的應(yīng)用因其效果不佳所以使用次數(shù)較少，而使用最為頻繁的手段則是軟化處理技術(shù)。對于反滲透處理技術(shù)的應(yīng)用，雖然其處理效果較好，并且應(yīng)用較為廣泛，但是該處理方式的造價成本較高，并且維護工作的開展存在較大的困難性。

2.2 水質(zhì)的影響

針對水資源的處理，如若其水質(zhì)處理效果不佳，會對熱電聯(lián)產(chǎn)電站的整體運行效果產(chǎn)生嚴重的影響，會導致熱電廠的運行系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕和結(jié)垢的現(xiàn)象，并且增大熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的排污率。與此同時，水質(zhì)處理效果不佳會導致熱效率呈現(xiàn)下降的趨勢，而熱效率的下降直接會影響熱電聯(lián)產(chǎn)電站的運行能效消耗情況，具體體現(xiàn)為：下降1%的熱效率會導致下降1.2%～1.5%的能耗。水質(zhì)處理效果較差，會導致系統(tǒng)增大水垢出現(xiàn)的概率，水垢具體包括硫酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽等，水垢的產(chǎn)生會直接導致散熱設(shè)備的傳熱性能受到影響[2]。

3 熱電聯(lián)產(chǎn)電站水處理技術(shù)闡述

3.1 再生水深度處理技術(shù)

當前，熱電聯(lián)產(chǎn)電站運行過程中，城市再生水儼然成為主要電廠運行水源之一。而針對再生水而言，其成分較為復(fù)雜，如若不對再生水源進行科學處理，極易導致再生水源中氯、氨離子對系統(tǒng)運行設(shè)備和管材進行腐蝕，并且在系統(tǒng)運行中，再生水中所含有的有機污染物、菌藻類會直接在系統(tǒng)中進行繁殖生長，進而生成有機粘泥，不僅對熱電聯(lián)產(chǎn)電站的運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且去除難度較大?；诖?，電廠可以依據(jù)自身具體情況，采取二級處理結(jié)合石灰深度處理的方式進行再生水的有效處理[3]。當然，在再生水的具體處理過程中，要依據(jù)再生水水質(zhì)、循環(huán)水濃縮倍數(shù)以及結(jié)構(gòu)型式等進行處理工藝的科學選擇。針對城市污水二級處理后的深度處理來說，其開展目的在于對再生水中所蘊含的懸浮物進行去除，并起到脫色、澄清、降低生化耗氧量、除臭等作用，進而提升水質(zhì)的處理效果。

按照GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》，各個城市污水處理廠所排放的再生水等級可以達到一級B，所以熱電聯(lián)產(chǎn)電站所具備的深度處理系統(tǒng)可以進行適當簡化，僅需依據(jù)實際情況進行石灰處理系統(tǒng)的建設(shè)。經(jīng)過對再生水的深度處理，可以實現(xiàn)對水質(zhì)中含有的90%的堿度、濁度、鋁、亞硝酸鹽、磷酸鹽、銅、重金屬進行去除，并消除30%的硅酸鹽、COD 等物質(zhì)。

3.2 混凝、沉淀及其過濾技術(shù)

除城市再生水為主要供水水源之外，天然水也是主要水源之一。針對天然水而言，其中蘊含著大量的泥沙、腐殖質(zhì)、粘土等懸浮物。而在水資源處理之前，需依據(jù)實際情況對水質(zhì)中的懸浮物和膠體進行去除。所以在具體處理過程中，如若懸浮物與膠體尺寸較小，可以通過對混凝處理技術(shù)的應(yīng)用，促使懸浮物與膠體凝結(jié)成較大顆粒，然后進行去除[4]。針對混凝技術(shù)的應(yīng)用，將化學藥劑投入水中，以此起到物質(zhì)削弱的作用，進而降低懸浮物與膠體的穩(wěn)定性，促使此物質(zhì)沉淀。在澄清處理之后，不可直接將處理后的水源輸入除鹽系統(tǒng)，還需依據(jù)水源具體情況進行過濾處理，通過利用多孔材料進行攔截，實現(xiàn)對水源中懸浮物、顆粒物的有效攔截，提升水源清除效果。

3.3 膜分離技術(shù)

作為水源處理新技術(shù)，膜分離技術(shù)的應(yīng)用為廢水處理提供了新的助力。針對膜分離技術(shù)的應(yīng)用，具體包括反滲透、超濾、微濾、鈉濾以及電除鹽等，是這些處理技術(shù)的總稱。在具體應(yīng)用過程中，膜分離技術(shù)的應(yīng)用主要原理是通過對特定材料的應(yīng)用，實現(xiàn)對水中雜質(zhì)和水的有效分離。針對鍋爐補水工藝的選擇，可以將陰陽床一級除鹽技術(shù)利用反滲透技術(shù)進行取代，而混床粒子交換技術(shù)則可以利用EDI 技術(shù)進行替代，替代后的應(yīng)用流程體現(xiàn)為：原水→預(yù)處理→反滲透→電除鹽→鍋爐補水。在具體運行過程中，通過對膜分離技術(shù)的有效應(yīng)用，可以實現(xiàn)水資源從原水直接生成鍋爐補給水的目標[5]。

針對反滲透技術(shù)的應(yīng)用，其主要性質(zhì)體現(xiàn)為橫流過濾，而其他過濾技術(shù)則表現(xiàn)為垂直過濾，在具體過濾過程中需要過濾液體完全流過過濾介質(zhì)，而液體中的膠體和懸浮物會被截留在過濾介質(zhì)中。針對反滲透技術(shù)的應(yīng)用，其中過濾介質(zhì)為反滲透膜，過濾液體需要橫向流過過濾介質(zhì)，在此過程中部分水受到相關(guān)的壓力作用，會直接從原水進行產(chǎn)品水的生成。針對反滲透技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對溶質(zhì)和有機物的有效消除，并且達到95%以上的除鹽率。

3.4 凝結(jié)水處理技術(shù)

針對凝結(jié)水的處理，主要是進行凝結(jié)水精處理裝置的安設(shè)，進而達到機組在正常運行過程中，或者是凝汽器出現(xiàn)泄漏時，可以利用相關(guān)凝結(jié)水處理技術(shù)進行凝結(jié)水中鐵、硅、銅以及溶解鹽的有效去除，進而保護電廠鍋爐系統(tǒng)與汽機系統(tǒng)不會受到凝結(jié)水的及污染，將其所造成的影響降到最低。在具體應(yīng)用過程中，針對凝結(jié)水處理技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)選擇體外再生高速混床系統(tǒng)，并具備前置過濾器。因為針對前置過濾器的安設(shè)可以起到保持水質(zhì)穩(wěn)定的作用，避免混床的樹脂遭受污染，增加該處理設(shè)備運行的壽命和穩(wěn)定性[6]。此外，該系統(tǒng)的應(yīng)用需要采取高分離技術(shù)，進而保障混床中出水可以滿足臨界機組的實際需求。

4 結(jié)語

熱電聯(lián)產(chǎn)電站在具體運行過程中，其水處理技術(shù)的應(yīng)用會直接影響系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，以及能源的消耗情況?；诖耍枳⒅貙λ幚淼目茖W應(yīng)用，保障水源處理的效果和質(zhì)量，進一步促進熱電聯(lián)產(chǎn)電站向節(jié)能化、高效化、新能源化的方向不斷發(fā)展。