劉勛超

（延安大學(xué) 化工學(xué)院，陜西 延安 716000）

火力發(fā)電廠化學(xué)水處理的重要性探討

劉勛超

（延安大學(xué) 化工學(xué)院，陜西 延安 716000）

目前社會主義現(xiàn)代化建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，用電需求日益增高，火電廠發(fā)展迅速.通過對火力發(fā)電廠化學(xué)水處理問題的研究和分析，能夠有效降低火電廠生產(chǎn)中的污染同時提高火電廠的發(fā)電效率.所以，我們必須提高對原水凈化處理的重視和研究，做好預(yù)處理，確保原水凈化處理目標(biāo)的實現(xiàn)，降低污染，實現(xiàn)資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展.

火力發(fā)電廠；化學(xué)水處理；探討

引言

在火力發(fā)電廠的運行中水汽凈化是極為關(guān)鍵的過程，水汽在鍋爐的運行是處于一個封閉環(huán)境之下的，所以如果水汽沒有得到有效的凈化，必然會影響機組的運行，導(dǎo)致火力發(fā)電機組的發(fā)電效率無法保證.所以，我們需要重視對火力發(fā)電站中化學(xué)水處理技術(shù)的研究和完善，這樣才能保證火力發(fā)電站的健康發(fā)展.

1 火力發(fā)電廠化學(xué)水水質(zhì)要求

火力發(fā)電廠化學(xué)水的水質(zhì)要求很高，具體如下：第一，通過過濾沉淀等方法將原水中的懸浮物、顆粒等雜物有效處理干凈；第二，給水處理，該環(huán)節(jié)的目的是通過加藥來去除水中的溶解氧，再進行加氧，將水的PH值控制在一定范圍內(nèi)；第三，凝結(jié)水處理，如果火力發(fā)電廠機組的參數(shù)值較高，則需要對汽輪機內(nèi)的凝結(jié)水進行有效的處理，去除其中的鐵鹽，以免凝汽器因為故障導(dǎo)致水質(zhì)惡化；第四，對冷卻時進行有效的處理，先進行給藥處理，然后在經(jīng)過水循環(huán)處理，將水中的微生物有效殺死；第五，對機組運行中的水汽進行實時觀察，掌握水質(zhì)的具體情況，以免水質(zhì)發(fā)生惡化情況；第六，做好保養(yǎng)處理，當(dāng)機組停工的時候，需要采取對熱力系統(tǒng)進行加藥的方式，確保其水質(zhì)的合格達標(biāo).

2 電廠化工水處理的技術(shù)特點

火力發(fā)電廠的水氣循環(huán)系統(tǒng)在運行中需要及時補水，然而水質(zhì)會出現(xiàn)變化，這些水的名稱是有所不同的，具體的有原水、鍋爐補給水、給水、鍋爐水、鍋爐排污水、凝結(jié)水、冷卻水和疏水等，但是其從大方向可以分為爐內(nèi)水和爐外水兩種.電廠的化學(xué)水處理工作包括補給水處理和汽、水監(jiān)督工作，汽水監(jiān)督工作與鍋爐的運行密切相關(guān)，它是水循環(huán)系統(tǒng)運行的關(guān)鍵所在，并且由于當(dāng)下的科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，電廠化學(xué)水處理技術(shù)越來越朝著集中、環(huán)保和多層次化發(fā)展.

2.1 分布集中化

在過去的電廠水化學(xué)處理工作中，會用到各種各樣的處理系統(tǒng)，比如凈水預(yù)處理系統(tǒng)、鍋爐補給水處理系統(tǒng)、汽水的取樣監(jiān)測分析、循環(huán)水處理系統(tǒng)、加藥處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等等.如果采用這種處理系統(tǒng)進行建設(shè)需要耗費大量的人力物力和空間，并且管理效率也非常低.在當(dāng)下為了促進化學(xué)水處理設(shè)備的利用率和管理效率的提高，節(jié)約占地面積，所以在當(dāng)下在布設(shè)化學(xué)水處理設(shè)備時基本按照集中、緊湊的原則.通過對相關(guān)資料的研究和分析，該結(jié)構(gòu)模式的應(yīng)用效果非常好，適合當(dāng)下的發(fā)展需要.

2.2 處理工藝多元化

在以往的化學(xué)水處理中常用的處理技術(shù)有混凝過濾、離子交換和磷酸酸化處理技術(shù)，但是在當(dāng)下的科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，電廠化學(xué)水處理工藝在不斷拓展.生物膜處理技術(shù)、超濾技術(shù)、細微過濾等技術(shù)是也是當(dāng)下化學(xué)水處理工作中常使用的一種處理方法，它對于化學(xué)水處理有著很大現(xiàn)實價值.處理控制系統(tǒng)也正在朝集中化、集成化和綜合化發(fā)展，同時還需要配置PLC加上位機的控制結(jié)構(gòu).其中，PLC的作用是對下屬所有子系統(tǒng)的信息進行采集和管理，并利用通信接口和PLC中的上位機來完成對子系統(tǒng)的綜合管控和控制.

2.3 處理工藝環(huán)?；?/h3>

現(xiàn)階段國家非常重視環(huán)境污染治理工作，再加上人們的環(huán)保意識不斷提高，電廠化學(xué)水處理也正在朝著節(jié)能環(huán)保方面發(fā)展.第一，在處理化學(xué)水時，所用的藥水盡可能無毒和無害，或者盡可能不要使用化學(xué)藥品.嚴(yán)格遵循節(jié)能減排、循環(huán)使用的處理原則.第二，將水資源的利用率最大化，節(jié)約用水，積極利用先進的科學(xué)技術(shù)才確保水資源的循環(huán)使用.

3 對原水凈化處理的重要性

現(xiàn)階段環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，國家在當(dāng)下非常重視對環(huán)境的保護和污染的治理，并且這也是戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)中的一部分，所以原水凈化處理的重要性是不言而喻的，它對于減小環(huán)境污染有著重要意義.所以，我們需要做好對原水的凈化處理，將原水中的污染物有效祛除，以實現(xiàn)對環(huán)境的保護.以下是對原水凈化處理的重要性的分析和研究.

火力發(fā)電廠在日常運行中，會需要很多的水資源，因為原水中的污染物相對比較多，所以它必然會對環(huán)境產(chǎn)生污染.除此以外，原水是不能直接用于火力發(fā)電廠中的鍋爐耐熱系統(tǒng)，因為原水會對鍋爐加熱設(shè)備造成破壞，影響火電廠的正常運行.所以，在原水使用前必須經(jīng)過相應(yīng)的凈化處理，將水中的污染物有效祛除，降低對環(huán)境的污染.原水凈化處理基本分為兩步，第一步是沉降原水中的雜質(zhì)，并將其過濾掉；第二步是除鹽過程，進一步將原水中的雜質(zhì)析出并除去.除此以外，因為凈化設(shè)備所需的場地面積比較大，為了保證水凈化處理工作的順利開展，這就需要建設(shè)大型的水與處理廠，這樣才可以確保原水凈化處理效果的合格達標(biāo).并且，因為當(dāng)下火力發(fā)電廠和科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，以往的原水預(yù)處理系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足當(dāng)下的發(fā)展，所以相關(guān)單位必須積極進行原水處理技術(shù)的創(chuàng)新和研究，確保原水的凈化處理效率，以完成對環(huán)境的有效保護.

4 火力發(fā)電廠化學(xué)水處理的具體方案探討

水汽是火力發(fā)電廠中極為重要的一項生產(chǎn)因素，并且水汽在鍋爐的運行是處于一個封閉環(huán)境之下的，所以誰起的凈化處理工作是非常重要的，只有達到既定的標(biāo)準(zhǔn)后，才能確保發(fā)電機組的正常運行，具體的可以從以下環(huán)節(jié)進行研究.

4.1 原水的預(yù)處理

原水中含有大量的鹽類物質(zhì)和雜質(zhì)，所以在進行使用前，必須經(jīng)過相應(yīng)的預(yù)處理，按照沉淀、過濾、軟化等流程來完成對原水的預(yù)處理.在上述工作完成后，還需要經(jīng)過脫鹽處理，這樣才能用于鍋爐運行中.在以往原水處理都采用的是機械過濾器與離子交換器的處理方式，所以其對設(shè)備、場地和人員有著非常高的要求.如果原水中含鹽量比較高時，需要利用相應(yīng)的酸堿溶液來進行中和反應(yīng)，這就導(dǎo)致排出的廢液中含有大量的酸堿污染物，這就會導(dǎo)致污水處理成本的提高，并且還會影響水資源的利用率，影響火電廠的發(fā)展.現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，原水處理技術(shù)發(fā)展迅速，以往所用的是砂濾或者活性炭過濾的方法，而在現(xiàn)在所用的是超濾裝置，它不需要使用酸堿溶液來進行中和，能夠大大提高水資源的利用率，并且污染也比較小.

在部分規(guī)模電廠內(nèi)，需要處理的水相對比較少，所以就會把常用的水處理裝置轉(zhuǎn)換為電除鹽（EDI）設(shè)備.該技術(shù)在原油脫鹽處理中使用率非常高，并且應(yīng)用效果也非常好，該結(jié)束也被叫做UBE全膜技術(shù)，經(jīng)期處理的水能夠用于循環(huán)處理系統(tǒng)中.當(dāng)下火力發(fā)電廠一般使用的是超濾（UF）+一級反滲透（RO）+二級反滲透（RO）+電除鹽（EDI），再經(jīng)過處理后，鹽分的去除率超過95%.在處理殘留鹽分的時候，僅需使用電除鹽（EDI）裝置，不需要使用酸堿溶液，就可以完成脫鹽工作.因此，火力發(fā)電廠需要合理使用這一技術(shù)和設(shè)備.

4.2 給水的除氧和PH值調(diào)節(jié)

在預(yù)處理完成后，還需要進行除氧和PH值調(diào)解處理，這樣才能將二氧化碳和氧氣這類腐蝕性氣體處理干凈.如果這些腐蝕氣體進入到水循環(huán)系統(tǒng)中，就會對輸送管道進行腐蝕.并且因為游離二氧化碳的存在，水中就會呈現(xiàn)酸性，這就會加劇管道的腐蝕.因此，為了降低腐蝕的影響，提高鋼管的使用周期，必須做好除氧處理.高壓機組的用水標(biāo)準(zhǔn)是非常嚴(yán)格的，對于水中的氧含量有著極為嚴(yán)格的要求，除了需要進行熱力除氧外，還需要采用化學(xué)除氧來進一步降低水中的氧含量.對于那些低壓組，它對于水中的含氧量要求并不高，通過熱力除氧既可滿足相關(guān)的要求.在實際工作中可以在水中加入氨水，以中和水中的酸性物質(zhì)，進而完成對PH的有效調(diào)解.經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，水的PH值控制在8.8-9.3之間時，鋼管的腐蝕程度最低.

4.3 鍋爐水的磷酸鹽處理及鍋爐排污

在以上工序完成后，水就可以投入鍋爐運行中，但是如果水中的鈣離子含量過高，則容易導(dǎo)致鍋爐內(nèi)出現(xiàn)結(jié)垢等問題，這會大大降低鍋爐的燃燒效率，進而造成能源的浪費.因此，為了保證鍋爐運行中不會出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢問題，在鍋爐運行中需要加入適量的藥物，以抑制結(jié)垢問題的出現(xiàn).在實際的電廠運行中，一般都使用在水中加入磷酸鹽的方式來進行水質(zhì)的軟化，以抑制鈣離子的沉積.經(jīng)過分析實踐可知，在高溫情況下，將磷酸鹽加入水中不僅可以有效抑制水垢的出現(xiàn)，還可以對PH值進行有效的控制，從而對水腐蝕問題進行有效的預(yù)防.然而在鍋爐運行中，還是會有雜質(zhì)產(chǎn)生的，大部分雜質(zhì)都會堆積在鍋爐內(nèi)，只能一少部分才會隨著蒸汽排除.并且隨著雜質(zhì)的增加，其中所存在的硅酸鹽也會提高，這就會影響蒸汽的純度，進而導(dǎo)致管道鍋爐出現(xiàn)堵塞等情況，嚴(yán)重影響的鍋爐的運行效率和安全性.所以在鍋爐的運行中，需要定期對鍋爐的水質(zhì)進行抽檢，如果沉積物過多，需要及時清理，將鍋爐底部的水抽出，然后再加入與抽出水等體積的水，這樣就可以將鍋爐內(nèi)的污水排除.

4.4 循環(huán)水的防垢殺菌和防止有機物粘附處理

在電廠的實際運行中，循環(huán)水消耗的水量是最大的，循環(huán)水一般都用作機組的冷卻水，在冷去后再排出，機組中的熱量就會傳導(dǎo)入水中，這是開放式循環(huán)模式.而封閉式循環(huán)水是經(jīng)過冷卻處理后，再循環(huán)使用，這兩種方式產(chǎn)生的循環(huán)水量都是非常大的，而且循環(huán)水的質(zhì)量與設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性密切相關(guān).所以需要對循環(huán)水采取必要的處理措施，比如除垢、殺菌、過濾等措施.導(dǎo)致循環(huán)水中的結(jié)垢物質(zhì)基本都是碳酸鈣.因此在補給火力發(fā)電廠的循環(huán)水時，一般都需要在水中加入穩(wěn)定劑，來抑制碳酸鈣的活性.在補給循環(huán)水時需要加入一定量的

氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑，以有效出去水中的細菌和有機物.需要注意的是，在進行這一環(huán)節(jié)的實施時，需要合理設(shè)置濃縮倍率.如果循環(huán)水的質(zhì)量高，結(jié)垢率相對較低時，可以增加濃縮倍率到4.0以上，以確保節(jié)能減排目的的達成.如果循環(huán)水的質(zhì)量較差，可以在水中加入一定量的穩(wěn)定劑，這樣就能夠促進循環(huán)水質(zhì)量的提高，為火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展提供良好的基礎(chǔ).

4.5 水質(zhì)量監(jiān)督

在每一個環(huán)節(jié)中，必須要對化學(xué)水進行水質(zhì)量監(jiān)督，以全方位獲得化學(xué)水的質(zhì)量情況；在樣本檢測時，主要依據(jù)國家規(guī)定，通過儀器收集數(shù)據(jù)，再對照規(guī)定條件；在發(fā)現(xiàn)問題時，及時分析問題，查找原因，再積極尋找解決問題的有效措施.水樣本的取樣程序都在科學(xué)要求之下，依據(jù)國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能確保水質(zhì)量調(diào)研數(shù)據(jù)的信度.水質(zhì)量監(jiān)督不僅能夠及時了解水質(zhì)量情況，更有助于為后期化學(xué)水處理提供一定的資監(jiān)作用.

結(jié)束語

總之，火力發(fā)電廠化學(xué)水處理直接關(guān)系到設(shè)備的安全性，更關(guān)乎著發(fā)電廠的正常運行.火力發(fā)電廠要進一步加強化學(xué)水處理研究，不斷優(yōu)化化學(xué)水處理技術(shù)，確保火力發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展.

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2017-10-22