電廠化學水處理技術的分析與探討

朱玉英

摘 要：近年來，我國經濟快速發展，對于電力資源的需求量越來越大，而電廠化學的水處理一直都是電廠整體運行過程中一個重要環節，因此，我們應該充分認識到它的重要性和必要性。本文結合電廠化學水處理的實際情況，淺析了當前化學水處理技術的發展水平，并進一步探討技術的應用情況，以達到提高電廠經濟效益的目的。

關鍵詞：水處理；制水；化學

在火力發電廠的生產工藝中，水既是熱力系統的工作介質，也是一些熱力設備的冷卻介質，在火力發電廠運行時，幾乎所有的熱力設備中都有水或汽在流動，所以水質的好壞（即水中是否帶來某些有害雜質）將直接影響到火力發電廠安全經濟運行。電廠化學人員的主要任務就是改善水質、監督水汽品質并采取措施消除水質異常而引起的危害。

一、制水系統概述

隨著熱力設備參數的提高、容量增大和直流鍋爐的廣泛應用，對鍋爐用水的水質要求越來越高。此外，由于水資源短缺和環境污染，對水的再生利用及廢水處理也提出了更高的要求。火力發電廠水處理的目的就在于預防熱力設備結垢、腐蝕和積鹽，并盡量做好節水和控制環境污染。火力發電廠水處理是采用物理、化學或生物的方法，將生產過程中的各種用水和排水處理成符合相應水質要求的技術。

由于水在火力發電廠水、汽系統中所經歷的過程不同，其水質常有很大差異，因此，根據生產實際的需要，人們給這些水進行了分類。其包括：原水、清水、補給水、凝結水、疏水、回水、給水、爐水、冷卻水、電廠廢水、中水。電廠化學運行就是要進行水處理和水、汽品質的監督和調節，水、汽品質是影響其熱力設備安全經濟運行的一個重要因素。因此，為了保證熱力系統中水質優良，必須對天然水進行處理并嚴格監督水汽系統中水、汽品質，否則將會引起熱力設備結垢、熱力設備腐蝕、過熱器和汽輪機積鹽等嚴重危害。

化學水處理系統由自來水預處理、反滲透脫鹽和混床除鹽三部分構成。自來水預處理系統由工業水泵、原水泵、自來水換熱器和機械過濾器組成；保安過濾器、高壓水泵、反滲透裝置、除碳器，構成了一級脫鹽系統；中間水泵、混合離子交換器又構成了二級除鹽系統。

二、化學水處理技術的特點

1、多元化發展趨勢

以前老式的化學水處理模式大概有三種：磷酸處理法、離子交換法和混凝過濾法等，而最近幾年，越來越多的電廠采用了更為先進的水處理技術，水處理技術已不僅僅發生了理論進化，而是真實的在電廠中朝著多元化的方向邁進。

我們切實的在電廠中看到，以傳統的化學水處理技術為基石，通過分析電廠鍋爐中的微生物水質，逐步研發出新型的膜處理技術，還可以看到越來越多的反滲透技術和細微鍋爐技術也在更多的電廠中有所應用。這些都是電廠化學水處理技術飛速發展的表現，人們正在一步步的對化學水處理技術進行完善和推進，并應用到生產實際中。

2、設備集中化模式

國內傳統的電廠化學水處理采用多級處理單元系統，在實際應用中主要包括加藥處理、廢水處理、汽水取樣檢測、循環水處理、凈水預處理、鍋爐補給水處理等系統，這種處理單元占地面積大，操作工藝復雜，給電廠的現場管理和維護檢修帶來了很大的不便。

隨著電廠化學水處理技術的快速革新，電廠化學水處理系統設備設置更加緊湊，布局也相對更為合理，有效提高了化學水處理設備的利用率。并且，電廠化學水處理單元采用立體結構設計，具有明顯的維護管理優勢，可滿足電廠鍋爐運行對水質的要求。

3、環保化意識增強

近些年來，無論是中央還是地方，都在大力提倡環保，不斷要求各界提高環保意識，而對于電廠化學水處理來說，自然也要在環保方面下工夫。一方面，對于整個化學水處理過程中涉及的化學藥品嚴格把關，堅決杜絕任何有毒、有害的藥品，做到全程監視、源頭控制，以此較少對水體的污染；另一方面，為了切實提高水資源的利用率，積極運用先進的科學技術，增設了水循環模塊，充分利用水資源，減少浪費。

三、化學水處理技術的應用

1、鍋爐補給水處理

鍋爐補給水中含有鈣、鎂、鈉的重碳酸化物、氯化物、硫酸化物和硅酸等，對熱力設備有著嚴重的危害，所以要通過一些列化學手段盡可能除掉這些有害物質。按照電廠化學水處理的工藝流程，鍋爐補給水處理大體可以分為三部分，分別是一級鹽分處理、鹽分處理和化學水預處理等。我們通常采用的處理模式是先進行預處理，包括混凝、澄清和過濾，去掉懸浮物質和一定量的有機物，然后再根據鍋爐對水質的要求，再進行離子交換軟化或除鹽。但是這種技術有一定的弊端，比如操作流程復雜、廢物排放量大、運營費用高等。

近年來，生物膜技術的快速發展，在電廠過濾補給水處理過程中膜分離技術逐漸發揮著越來越重要的作用。鍋爐補給水處理工藝，首先應去除鍋爐水質中的顆粒和懸浮物、膠體、微生物、有機污染物、活性氯等，然后進行預處理工藝，澄清和過濾鍋爐水體，確保鍋爐出水的透明度高于2NTU。根據電廠鍋爐水處理要求，可在鍋爐水體中添加適量的氯，消滅細菌。當鍋爐水體中含氯較高時，可使用水質還原劑或者吸附脫氯劑進行處理。當前，常見的電廠化學水脫鹽處理技術有電滲析技術、離子交換技術、反滲透技術等，不同技術有著各自的特點和優勢，應根據電廠化學水處理的實際要求，選擇合適的出力技術。

2、鍋爐內水處理

鍋爐內水處理的方法是通過向鍋爐內加入一定數量的軟水劑，使鍋爐給水中的污垢轉變成泥垢然后將泥垢從鍋內排出，從而達到防止水垢結生或減緩的目的，是電廠生產運營過程中的一個重要環節。最基本的水處理方法是鍋爐加藥處理法，又是鍋外化學水處理的補充和繼續。經過鍋外水處理后還可能有殘余的硬度，為了防止鍋爐腐蝕與結垢，依然可以加一定的水處理藥劑。

近年來，我國電廠快速發展，引進了一些大型的鍋爐機組，一方面有效增大了機組容量，提高了電廠生產力，另一方面，大型鍋爐機組對于鍋爐內的水質提出了更高的要求。在實際應用中，很多電廠的大型鍋爐機組在維護檢修過程中，工作人員發現鍋爐內部存在著大量的磷酸鹽垢和鐵垢，這主要是由于電廠鍋爐機組運行過程中水體的酸堿值不符合要求，鍋爐內部水體的酸堿值存在較大偏差，導致產生大量水垢。因此在電廠鍋爐運行過程中，可適當向鍋爐內部添加一些氫氧化鈉，平衡鍋爐內部的酸堿值，避免出現水垢。

3、鍋爐給水處理

在鍋爐給水處理工藝過程中，除氧是一個非常關鍵的一個環節。氧是給水系統和鍋爐的主要腐蝕性物質，給水中的氧應當迅速得到清除，否則它會腐蝕鍋爐的給水系統和部件，腐蝕產物氧化鐵會進入鍋內，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難容而傳熱不良的鐵垢，而且腐蝕會造成管道內壁出現點坑，阻力系數增大。管道腐蝕嚴重時，甚至會發生管道爆炸事故。

之前聯氨技術在電廠鍋爐給水處理中應用比較廣泛，但是在實際應用中，聯氨技術也存在一定的局限性，對鍋爐化學水進行除氧處理時，效果不如亞硫酸鈉，并且如果鍋爐給水溫度較低，會直接影響除氧速度，因此聯氨技術對于鍋爐給水溫度有一定的要求，在高溫環境中除氧效果較好。另外，聯氨處理技術在鍋爐給水處理中的應用，整個分解過程釋放大量熱量，產生很強的毒性物質，并且有些物質還能夠致癌，在處理過程中存在一定的危險性，容易噴濺到工作人員的手臂上，嚴重損害工作員的身體健康。近年來，我國加大了電廠化學水處理技術研究的力度，逐漸摒棄了聯氨技術，使用新型有機除氧劑，在電廠化學水處理過程中取得了良好的效果。

四、結語

鍋爐給水的水質對于電廠熱力系統運行的安全性和經濟性具有較大的影響，自然水由于沒有經過凈化，所以水中含有較多的雜質，這種水一旦進行熱力系統極易導致結垢及腐蝕的情況發生，所以沒有經過處理的水是不允許進行熱力循環系統運行的，只有經過化學凈化處理的水，且達到鍋爐給水才能進行使用，這對保證熱力設備的運行的穩定性具有極其重要的作用。