河北石油職業(yè)技術大學熱能工程系 張 康

1 火力發(fā)電廠主要水處理方式特點

水處理工作在火力發(fā)電廠的運行中占據(jù)重要地位。發(fā)電廠在進行發(fā)電作業(yè)時需消耗大量水資源，如火力發(fā)電過程所應用的水資源沒有經(jīng)過水處理程序，則水資源在被使用過程中會因熱力作用而產(chǎn)生水中雜質(zhì)的堆積，并進而造成發(fā)電設備的水垢產(chǎn)生。在水垢及其他有害物質(zhì)的長期影響下，發(fā)電廠相關設備的熱傳遞效果開始減弱，設備本身更可能因此遭受腐蝕，對火力發(fā)電廠的長久運行造成不利影響，埋下長久經(jīng)營的安全隱患。

所以對發(fā)電廠來說，其在水資源使用的過程中做好水處理工作，具有非常重要的運行安全上的意義[1]。不論是發(fā)電過程中的有關設備所需經(jīng)歷的鍋爐給水過程，還是其他設備的補水、水循環(huán)過程等，其內(nèi)流通的水資源都需經(jīng)過妥善的水處理程序予以排除雜質(zhì)，保證用水安全。鍋爐內(nèi)部的水處理更需加以高度重視，在水處理過程中推動其技術上的創(chuàng)新，實現(xiàn)水處理效果的不斷進步[2]。

目前的火力發(fā)電廠水處理呈現(xiàn)出以下特點：首先，水處理的主要方式開始朝向集中形態(tài)的趨勢發(fā)展。該特征的出現(xiàn)主要是由于電子計算機技術的進步及其在水處理領域的深入應用而導致的。電子科技的進步已可使水處理的中央化控制成為可能，通過統(tǒng)一的集中處理平臺，各個發(fā)電設備的水處理程序都被統(tǒng)一監(jiān)督與控制。工作人員可借助數(shù)字技術在內(nèi)部網(wǎng)絡平臺中將化學水處理的全部過程進行精細化控制，并對處理過程中的信息搜集、處理、反饋等做到即時性，保證對水處理結(jié)果的精確掌控[3]。

其次，火力發(fā)電廠的化學水處理方式呈現(xiàn)出向綠色發(fā)展方向進行轉(zhuǎn)變的趨勢與特點。隨著能源雙控政策的提出與落實，在電力應用領域，電力行業(yè)的資源消耗水平也應該朝向綠色發(fā)展方向進行轉(zhuǎn)型。水處理技術的綠色特性的實現(xiàn)正是火力發(fā)電廠的重要改革內(nèi)容之一。隨著綠色技術資源的投入增多，很多火力發(fā)電單位都開始以能源消耗降低為目標開展電力領域的科研項目，希望能在自身業(yè)務水平精進的基礎上減少對水資源的消耗，實現(xiàn)對電力用水的循環(huán)，進而維護良好的資源環(huán)境生態(tài)，保證電力事業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護事業(yè)進步的和諧。

再次，火力發(fā)電廠的水處理方式開始朝向多元化的趨勢進步。伴隨電力領域材料科學的進步，化學水處理技術不斷實現(xiàn)更新?lián)Q代。傳統(tǒng)的交換法、單純的水資源雜質(zhì)過濾的方法開始逐步讓位于樹脂技術的方式和全膜水處理技術等。相較于傳統(tǒng)的水處理模式，新時期的水處理方式不但實現(xiàn)了處理效果與效率的大幅度提升，同時也實現(xiàn)了水處理工藝難度的降低，能減少水處理設施本身對資源的消耗，從而雙向?qū)崿F(xiàn)水處理技術向綠色環(huán)保的方向轉(zhuǎn)變[4]。

2 火力發(fā)電廠水質(zhì)控制的重要意義

火力發(fā)電廠在運行過程中需大量水資源，且需盡量少含有雜質(zhì)或其他有害物質(zhì)的水資源以實現(xiàn)良好的發(fā)電效果。就具體的水資源消耗而言，火力發(fā)電站的鍋爐系統(tǒng)是消耗水資源最多的體系，鍋爐補給的水處理也是其整個體系中最重要組成部分之一。在鍋爐補給水的水處理過程中，對水處理技術的選擇要根據(jù)具體的預處理效果來確定。當預處理效果經(jīng)過一段時間的空置而得到體現(xiàn)時，水處理工藝的選擇也被確定下來。如果工藝選擇的不正確、或被選擇的工藝在技術上不穩(wěn)定，造成水資源處理過后的雜質(zhì)產(chǎn)生，則電力系統(tǒng)的運行安全就會受到威脅，電力設備也可能因為在長期運行過程中受到雜質(zhì)的侵襲而導致出現(xiàn)故障，損害設備的運行壽命。

根據(jù)我國目前的水資源狀況，人均水資源保有量不容樂觀。截止目前為止，部分地區(qū)的水資源依舊在遭受破壞，水污染的情況在局部地區(qū)得到了加強。從整體而言，水資源的稀缺程度在逐步提高，民眾在生產(chǎn)生活中應高度重視對水資源的保護與節(jié)約。所以，火力發(fā)電廠在進行水資源處理時應以維護水質(zhì)安全為角度，采取科學的水處理工藝。但在現(xiàn)實的電力事業(yè)經(jīng)營中，很多電力有關企業(yè)為能實現(xiàn)較高的經(jīng)濟收益，不愿投入資源用于水處理工作，導致電力用水中所含有的富營養(yǎng)物質(zhì)超標，對水體健康造成危害。

電力企業(yè)應以保護水資源的角度進行水處理工作，在生產(chǎn)電力資源的過程中充分考慮到水資源的消耗水平與利用效率，盡可能從提高其循環(huán)利用比率的方式出發(fā)降低水資源污染，避免水資源的過度消耗。當水資源的處理不當時，鍋爐中的水體活性鹽類物質(zhì)開始大幅度降低并導致水質(zhì)出現(xiàn)污染，進而對整個發(fā)電設備系統(tǒng)的運行安全造成消極影響，不但降低了電力資源的生產(chǎn)能力，同時也對電力資源的供應質(zhì)量產(chǎn)生不利效果。在長期的水質(zhì)污染的情況下使用電力設備，即便其正常的電力供應得到保證，但電力設備的使用壽命也因此遭到縮短。一旦電力設備因為污染物而導致突然停機的現(xiàn)象發(fā)生，則會對工作人員的生命財產(chǎn)安全造成極大負面效應[5]。

如果水處理的效果不到位或缺失水處理環(huán)節(jié)，則在熱力效應下水資源中所含有的有害物質(zhì)會被揮發(fā)到水汽與空氣之中，其會在化學分解作用下轉(zhuǎn)化為人類更容易吸收的有毒物質(zhì)，并進而產(chǎn)生有機酸危害人類的生命健康，同時對發(fā)電廠的機組設備造成腐蝕，火力發(fā)電事業(yè)的運行安全和穩(wěn)定性受到嚴重挑戰(zhàn)。所以，伴隨環(huán)境意識的提高和國家對環(huán)境保護問題的日益重視，火力發(fā)電廠的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控工作開始被高度關注。如水處理的工藝達不到國家標準，則該火力發(fā)電廠就要受到相應負面評價，其經(jīng)營資格被剝奪并承擔相應的環(huán)境恢復責任。

3 火力發(fā)電廠主要水處理方式分析

3.1 火力發(fā)電廠膜技術水處理方式

火力發(fā)電廠應用膜處理技術可實現(xiàn)水處理效果的提升，并保證對水資源的一定處理效率，避免對電力資源的生產(chǎn)造成不利影響。膜處理技術的使用更可使水資源的利用和環(huán)境保護的要求相一致。傳統(tǒng)的化學水處理方式需經(jīng)過多個步驟，水處理的全部工序涉及到多個化學反應過程，采用多種不同的化學處理精微工藝。

傳統(tǒng)的化學水處理程序所需要耗費的資源要更多，其程序上也比較復雜，不利于促進電力企業(yè)的業(yè)務發(fā)展，對電力企業(yè)的規(guī)模擴張和利潤水平提升等造成一定的阻礙。同時利用傳統(tǒng)的化學處理技術，電力企業(yè)的酸排放也達不到相應的環(huán)保標準。而伴隨膜處理技術的進步，電力企業(yè)高效利用膜處理技術進行水資源處理，在降低工藝難度、節(jié)省電力企業(yè)資源消耗的同時大大減少了酸性物質(zhì)的排放，使得電力企業(yè)的經(jīng)營符合國家的環(huán)保標準，對電力企業(yè)的平穩(wěn)運行和發(fā)展進步提供充分支持。

3.2 火力發(fā)電廠FCS 技術的水處理

水質(zhì)控制對于發(fā)電企業(yè)的設備使用具有重要意義，優(yōu)良的水質(zhì)能夠維護電力設備的良好應用環(huán)境，保護電力設備安全，延長電力器械的使用壽命。而傳統(tǒng)的水處理方式對水資源的處理呈現(xiàn)分散的狀態(tài)，水處理過程被分離到各個不相關的區(qū)域。因為水資源的整個處理程序沒有得到集中，因此很多水資源處理結(jié)果的質(zhì)量難以被保證，資源的消耗也因為過程的分離而增加。

為提高化學水處理的集中性程度，將整個水處理過程都放置到嚴密的組織體系之中，火力發(fā)電廠應積極采用FCS 的水處理技術。在FCS 技術的充分利用中，發(fā)電廠的化學水處理過程實現(xiàn)高度集中，其技術應用的特點為高度數(shù)字化，能在技術平臺層面將分散的過程予以系統(tǒng)化，能實現(xiàn)交互性操作等。因為其獨特的技術特點，F(xiàn)CS 技術能與火力發(fā)電廠的水處理現(xiàn)實高度契合，從而實現(xiàn)火力發(fā)電廠對水質(zhì)的有效控制。同時利用FCS 技術更可以減少水處理程序中的人員投入，降低管理難度的同時提高水處理管理效率，避免出現(xiàn)人工因素對水處理程序的不當干預?；贔CS 技術應用結(jié)果，火力發(fā)電廠能切實提高水處理的效率與質(zhì)量，推動業(yè)務的發(fā)展。

綜上，火力發(fā)電廠的化學水處理過程與結(jié)果對其業(yè)務經(jīng)營的安全和利潤水平的維持等具有重要作用。相比較于傳統(tǒng)的水處理技術，新形態(tài)的化學處理方式使得水處理過程得到有效集中與控制，能減少對企業(yè)資源的浪費并精準控制水質(zhì)，維護用水安全，實現(xiàn)人與自然的和諧相處，電力事業(yè)發(fā)展與自然環(huán)境保護的和諧統(tǒng)一。