電廠化學(xué)水處理技術(shù)及應(yīng)用探討

徐柏松

摘 要：近年來(lái)，由于對(duì)電能的需求量增加，電廠的裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，這就導(dǎo)致化學(xué)水處理不僅從選用方式、設(shè)備布置、工藝流程和監(jiān)控等環(huán)節(jié)上發(fā)生了很大的變化，而且在運(yùn)行維護(hù)和生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)上也發(fā)生了巨大的改變。本文對(duì)電廠化學(xué)水處理技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)電廠鍋爐補(bǔ)給水的處理進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：電廠；化學(xué)；水處理技術(shù)；應(yīng)用

前言

目前電廠機(jī)組生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，而且隨著機(jī)組運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)的改變，電廠的化學(xué)水處理工藝也日趨復(fù)雜化。由于面對(duì)較多的化學(xué)水處理系統(tǒng)，需要許多重復(fù)的運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)，這就需要對(duì)化學(xué)水處理系統(tǒng)進(jìn)行集中化的綜合控制，這種控制模式也必將成為化學(xué)處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。而且利用集中的綜合化控制模式不僅可以有效的降低工作強(qiáng)度，而且可以在利用較少的人員的基礎(chǔ)上，確保工作效率的提高，可以有效降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的安全性和自動(dòng)化水平。

1 電廠化學(xué)水處理技術(shù)的特點(diǎn)

由于在當(dāng)前科學(xué)水平不斷提高的情況下，各項(xiàng)新技術(shù)也在電廠中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，這就使水處理設(shè)備、方式、工藝和監(jiān)測(cè)方法等多個(gè)方面都發(fā)生了較大的變化，給電廠化學(xué)水處理技術(shù)帶來(lái)了新的特點(diǎn)。

1.1 設(shè)備集中化布置

傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)中，通常會(huì)按照設(shè)備功能的不同進(jìn)行布置，由于化學(xué)水處理系統(tǒng)種類較多，所以在布置上需要占有較多的面積，而且各設(shè)備都處于分散的狀態(tài)下，不僅不利于生產(chǎn)，也不利于管理的需要。而集中化的化學(xué)水處理系統(tǒng)其整個(gè)流程都得以不斷的優(yōu)化，設(shè)備布置上不僅立體、緊湊、而且較為集中，有效的節(jié)約廠房的面積和空間，使設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)良好的配合，對(duì)提高設(shè)備的綜合利用率及運(yùn)行管理水平起到了非常重要的作用。

1.2 生產(chǎn)集中化控制

集中化的電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)其可以將各個(gè)子系統(tǒng)的控制統(tǒng)合為一套綜合化的控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)利用可編程邏輯控制器（PLC）和上位機(jī)的2級(jí)控制結(jié)構(gòu)，利用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)各設(shè)備上的數(shù)據(jù)采集和控制，而且在上位機(jī)和PCL之間利用數(shù)據(jù)通信接口實(shí)現(xiàn)通信的需要，設(shè)置化學(xué)總控制室，而總控制室的上位機(jī)利用局域網(wǎng)的總線形式將各子系統(tǒng)進(jìn)行集中聯(lián)接，從而使整個(gè)化學(xué)水處理系統(tǒng)可能實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)、操作和控制。

1.3 方式以環(huán)保和節(jié)能為導(dǎo)向

近年來(lái)，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視度不斷提高，為了盡可能的減少水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的各種污染，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，水處理也開(kāi)始朝著綠色概念方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)零排污和零清洗。電廠作為水資源消耗的大戶，在當(dāng)前水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下，需要合理的利用水資源，提高水的重復(fù)利用率。所以在電廠中，需要依靠先進(jìn)的技術(shù)和管理制度，從而實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，目前部分電廠中已實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放，對(duì)于水資源只進(jìn)行取水，而不再向水體及環(huán)境中排放任何廢水，這樣不僅實(shí)現(xiàn)了水資源的節(jié)約，而且也避免了對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的污染。

1.4 工藝多元化

在以前電廠水處理工藝中，其工藝較為單一，而目前電廠水處理技術(shù)則向多元化方向發(fā)展。而且在化工材料技術(shù)的快速發(fā)展下，各種新型的處理技術(shù)開(kāi)始在水質(zhì)處理中進(jìn)行應(yīng)用，不僅使水處理工藝更加多樣化，而且也有效的達(dá)到水處理的效果。

1.5 檢測(cè)方法方式日趨科學(xué)化

目前在對(duì)化學(xué)水進(jìn)行檢測(cè)時(shí)其檢測(cè)和診斷技術(shù)都不斷的發(fā)展和進(jìn)步，檢測(cè)方法和方式更加科學(xué)化，利用化學(xué)診斷方式，不僅做到了事前防范的作用，而且可以實(shí)現(xiàn)在線診斷，分析方式上也實(shí)現(xiàn)了痕量分析，檢測(cè)和診斷技術(shù)的成熟，有效的保證了機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，減少甚至?xí)r避免了事故的發(fā)生。

2 電廠鍋爐補(bǔ)給水的處理

電廠鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，需要加入補(bǔ)給水，而這補(bǔ)給水不能利用不加處理的水，因?yàn)樽匀凰Y源中含有的物質(zhì)極易與鍋爐內(nèi)的部分物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致鍋爐受到腐蝕，影響鍋爐運(yùn)行的安全性，而且鍋爐的運(yùn)行成本和作業(yè)效率也會(huì)不同程度的降低。所以需要對(duì)自然水資源進(jìn)行處理后才能作為補(bǔ)給水。而一旦補(bǔ)給水工藝環(huán)節(jié)處理不好，則會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)體產(chǎn)生腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，在管壁和受熱面上進(jìn)行沉積，而形成鐵垢，使其阻礙熱傳導(dǎo)的進(jìn)行，同時(shí)由于爐體內(nèi)壁會(huì)有坑點(diǎn)出現(xiàn)，從而增加阻力系數(shù)，而當(dāng)管道受到一定程度的腐蝕時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致管道發(fā)生爆炸，發(fā)生安全事故，給企業(yè)帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失。

2.1 除氧防腐

目前，除氧防腐的途徑主要有三種，一是通過(guò)物理的方法將水中的氧氣排出；二是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)排除水中的氧氣，使含有溶解氧的水在進(jìn)入鍋爐前就轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬物質(zhì)或者除氧藥劑的化合物，從而將其消除，常用的有藥劑除氧法和鋼屑除氧法等；三是通過(guò)應(yīng)用電化學(xué)保護(hù)的原理，使某易氧化的金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，讓水中的氧被消耗掉，達(dá)到除氧的目的。目前很多電廠都是采用的熱力除氧防腐技術(shù)，其是通過(guò)給鍋爐內(nèi)加水，再將水加熱到沸點(diǎn)，從而使氧的溶解度降低，而水中的氧氣不斷的排出，這種方法易于操作，較為簡(jiǎn)單和方便，所以得到廣泛的應(yīng)用。而真空除氧技術(shù)則更適宜對(duì)熱力鍋爐、負(fù)荷波動(dòng)大而除氧效果不佳的鍋爐上使用，利用此種方法只需在水面30℃～60℃情況下即可達(dá)到除氧的目的。而化學(xué)除氧防腐技術(shù)的方法則較多，但其除氧防腐的效果都很好。

2.2 加氧除鐵防腐

目前在電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)中，當(dāng)鐵含量的較高時(shí)，則由于內(nèi)體受到較嚴(yán)重的腐蝕作用，極有可能造成氧化鐵污堵和結(jié)垢等腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，所以在這種情況下，電廠都會(huì)采取給水加氧技術(shù)來(lái)進(jìn)行解決。目前電廠給水加氧處理通常包括給水加氧和加氨處理，通過(guò)給水加氧技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的改變補(bǔ)給水的處理方式，使鍋爐給水的含鐵量降低，抑制省煤器入口管和高壓加熱管等部位的腐蝕速度，從而可以起到有效的降低鍋爐水冷壁管氧化鐵的沉積速率，同時(shí)也可以使鍋爐化學(xué)清洗周期得到延長(zhǎng)。

補(bǔ)給水加氧技術(shù)是充分利用了氧在水質(zhì)純度很高條件下對(duì)金屬的鈍化作用，其是在進(jìn)行給水加氧的方式下，通過(guò)不斷向金屬表面均勻的供氧，從而使金屬表面能夠形成一層致密穩(wěn)定的雙層保護(hù)膜。這是因?yàn)樵诹鲃?dòng)的高純水中添加適量氧，可提高碳鋼的自然腐蝕電位數(shù)百毫伏，使金屬表面發(fā)生極化或使金屬的電位達(dá)到鈍化電位，在金屬表面生成致密而穩(wěn)定的保護(hù)性氧化膜。直流爐應(yīng)用給水加氧處理技術(shù)，在金屬表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解決了爐前系統(tǒng)存在的水流加速腐蝕問(wèn)題，還消除了水冷壁管內(nèi)表面波紋狀氧化膜造成的鍋爐壓差上升的缺陷。為了更好的提高給水加氧處理技術(shù)的效果，則需要配備全流量凝結(jié)水精處理設(shè)備，因?yàn)檫@樣可以有效的保證水質(zhì)的純度，是給水加氧處理技術(shù)能夠?qū)嵤┑那疤?，而且更易于?duì)給水的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制。

在進(jìn)行給水加氧處理前則需要對(duì)鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗，使其在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物都得到清除，從而使?fàn)t前系統(tǒng)獲得最薄的保護(hù)性氧化膜。但利用給水加氧技術(shù)時(shí)有一點(diǎn)需要明確，其先決條件有兩種，其一是水質(zhì)的高純度，其二是須有水流動(dòng)。即需要在流動(dòng)的高純水中加入氧氣才能使金屬表面產(chǎn)生保護(hù)性氧化膜，從而達(dá)到良好的防腐效果。

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