大型熱電聯(lián)產(chǎn)電站水處理技術(shù)研究

李國紅

【摘 要】基于對我國節(jié)能環(huán)保理念的貫徹，大型熱電聯(lián)產(chǎn)電站的建設(shè)數(shù)量呈現(xiàn)逐年增多的趨勢，儼然成為當前能源提供的主要手段之一。大型熱電聯(lián)產(chǎn)電站運行過程中，其電廠補給水源主要是城市再生水，所以對電站水處理技術(shù)的應(yīng)用有著更高的標準和要求?；诖?，論文針對大型熱電聯(lián)產(chǎn)電站的水處理技術(shù)進行了分析研究。

【Abstract】Based on the implementation of the concept of energy conservation and environmental protection in China， the number of large-scale co-generation power plants is increasing year by year， which seems to be one of the main means of energy supply. In the operation process of large-scale co-generation power plant， the supply water resource of the power plant is mainly urban reclaimed water， so there are higher standards and requirements for the application of water treatment technology of power plant. Based on this， the paper analyzes and studies the water treatment technology of large-scale co-generation power plant.

【關(guān)鍵詞】大型;水處理技術(shù);熱電聯(lián)產(chǎn)電站;水源

【Keywords】large scale; water treatment technology; co-generation power plant; water resource

【中圖分類號】TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）11-0172-02

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(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)致下降1.2%～1.5%的能耗。水質(zhì)處理效果較差，會導(dǎo)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(dǎo)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(xué)處理，極易導(dǎo)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。基于此，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(xué)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(xué)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?，需注重對水處理的科學(xué)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。

【參考文獻】

【1】常愛國，王桂華.大型熱電聯(lián)產(chǎn)電站水處理技術(shù)研究[J].吉林電力，2010，38（2）：5-8.

【2】劉恒祥.熱力發(fā)電廠水處理系統(tǒng)新舊工藝對比及一次性投資和運行費用的比較[C]//2012年熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能降耗新技術(shù)研討會，2012.

【3】盧炳根，蔡明燈.熱電聯(lián)產(chǎn)，迎來新一輪發(fā)展機遇[C]//第三屆熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能降耗新技術(shù)研討會，2014.

【4】張健，徐玉杰，李斌，等.分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)裝機容量及運行策略分析[J].儲能科學(xué)與技術(shù)，2019，8（01）：91-99.

【5】袁慶華.熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)改造及評價研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（12）：315.

【6】胡明明，李志成，申丹丹，等.火電廠開式冷卻循環(huán)排污水達標處理研究[J].華北電力技術(shù)，2017（8）：13-19.