試論電廠化學(xué)凈水處理的策略

呂志新

摘 要：由于城市經(jīng)濟(jì)水平的不斷增長(zhǎng)、科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，如何提升對(duì)水資源的有效利用，成為城市建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的重要議題。從我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展情況來(lái)看，電廠化學(xué)凈水處理日益受到人們的關(guān)注與重視。下文中，筆者將針對(duì)電廠化學(xué)凈水處理的鍋爐工作原理、汽、水監(jiān)督等環(huán)節(jié)，開展論述與分析，希望在創(chuàng)新、發(fā)展的科學(xué)理念指導(dǎo)下，總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，提出工作與管理建議，以期為同行和其他工作者提供建議與參考方案。

關(guān)鍵詞：電廠化學(xué)；凈水處理；鍋爐補(bǔ)給水；汽、水監(jiān)督

電廠化學(xué)凈水處理是一項(xiàng)長(zhǎng)期、精細(xì)、復(fù)雜的工藝流程，其中涉及汽、水監(jiān)督和鍋爐補(bǔ)給水兩項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。前者是為了監(jiān)督鍋爐工作狀況、降低鍋爐供水、汽、稅循環(huán)過程中的不安全因素與風(fēng)險(xiǎn)隱患；后者是為了凈化水質(zhì)，為鍋爐供熱系統(tǒng)輸送供給水源，確保水質(zhì)的潔凈與安全。

1 電廠化學(xué)凈水處理的鍋爐補(bǔ)給水

電廠化學(xué)凈水處理是一項(xiàng)重要、復(fù)雜的處理工藝，從一定程度上決定了鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)是否能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行。只有做好鍋爐系統(tǒng)的防腐蝕處理，同時(shí)在鍋爐補(bǔ)給水過程中遵守國(guó)家關(guān)于操作流程與規(guī)范的要求，才能夠提升供水效率、確保供水穩(wěn)定、節(jié)約生產(chǎn)成本。鍋爐補(bǔ)給水工藝處理中，應(yīng)當(dāng)避免使用、或產(chǎn)生具有侵蝕屬性的物質(zhì)，如果腐蝕性物質(zhì)吸附、沉淀在鍋爐內(nèi)壁、管道中，將阻礙供熱傳遞效果，并對(duì)鍋爐產(chǎn)生侵蝕、損害。管道腐蝕到一定程度，會(huì)發(fā)生管道爆炸的安全生產(chǎn)事故，給企業(yè)和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)造成和睦要的損失。目前，針對(duì)這一問題主要有以下幾種解決辦法。

1.1 除氧防腐

國(guó)家規(guī)定：蒸發(fā)量大于等于2t/h的蒸汽鍋爐、水溫大于等于95攝氏度的熱水鍋爐都必需進(jìn)行除氧，否則會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和零部件。目前，除氧防腐的途徑主要有3種：一是，通過物理的方法將水中的氧氣排出；二是，通過化學(xué)反應(yīng)來(lái)排除水中的氧氣，使含有溶解氧的水在進(jìn)人鍋爐前，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。例如，熱力除氧防腐技術(shù)是將電廠鍋爐給水加熱到沸點(diǎn)，以達(dá)到減小氧的溶解度的目的。這時(shí)，水中的氧氣就會(huì)不斷地排出，這種方法操作控制相對(duì)簡(jiǎn)便，是目前應(yīng)用較多的除氧防腐方法，但這種方法也存在著自身的不足，如易產(chǎn)生汽化、自耗汽量大等。化學(xué)除氧防腐技術(shù)主要有理硫酸鈉除氧、聯(lián)氨除氧、解析除氧、樹脂除氧等，都可以達(dá)到較好的除氧防腐效果。

1.2 加氧除鐵防腐

電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)中，鐵含量的升高對(duì)鍋爐內(nèi)體造成的腐蝕，可以導(dǎo)致鍋爐氧化鐵污堵、結(jié)垢等腐蝕現(xiàn)象，在實(shí)踐工作中可以通過給水加氧技術(shù)，有效解決這—問題。補(bǔ)給水加氧技術(shù)與補(bǔ)給水除氧技術(shù)截然相反，是結(jié)合鍋爐不同工況而采用的一種防腐技術(shù)。目前，我國(guó)已在《值流鍋爐給水加氧處理導(dǎo)則》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，將電廠普遍采用的給水加氧、加氨處理稱為給水加氧處理。給水處理采用加氧技術(shù)的目的，就是通過改變補(bǔ)給水的處理方式，降低鍋爐給水的含鐵量和抑制鍋爐省煤器入口管和高匿加熱器管等部位的流動(dòng)加速腐蝕，達(dá)到降低鍋爐水冷壁管氧化鐵的沉積速率、延長(zhǎng)鍋爐化學(xué)清洗周期的目標(biāo)。

電廠鍋爐補(bǔ)給水加氧技術(shù)主要利用了氧在水質(zhì)純度很高的條件下，對(duì)金屬有鈍化作用這一性質(zhì)，其處理的原理是在給水加氧方式下。不斷向金屬表面均勻地供氧，使金屬表面形成致密穩(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。

但給水加氧處理必須在水質(zhì)很純的條件下才能進(jìn)行。要控制好給水的電導(dǎo)率、含氧量、含鐵量、電導(dǎo)率等參數(shù)。其前提是機(jī)組要配置有全流量凝結(jié)水精處理設(shè)備，因?yàn)槟Y(jié)水處理設(shè)備的運(yùn)行條件和出水品質(zhì)的好壞，是鍋爐給水加氧處理是否能正常進(jìn)行的重要前提條件。同時(shí)，在應(yīng)用給水加氧處理前，鍋爐原則上應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗，除去熱力系統(tǒng)中的腐蝕產(chǎn)物，可在爐前系統(tǒng)獲得最薄的保護(hù)性氧化膜。但同時(shí)要明確的是，加氧處理之所以可使?fàn)t前系統(tǒng)金屬的表面產(chǎn)生飩化，除水質(zhì)高純度這—先決條件外，還必須有水流動(dòng)的條件。即在流動(dòng)的高純水中加入氧氣，才能在金屬表面產(chǎn)生保護(hù)性氧化膜，可以避免與除氧防腐技術(shù)相沖突，以達(dá)到較好的防腐效果。

2 電廠化學(xué)凈水處理的汽、水監(jiān)督工藝

電廠化學(xué)凈水處理過程中，應(yīng)當(dāng)避免鍋爐內(nèi)部結(jié)成沉淀物、水垢等雜質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)沉淀、結(jié)垢現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取措施進(jìn)行清除。由于沉淀物將降低鍋爐熱傳導(dǎo)速度，同時(shí)過度升高鍋爐管道溫度，如果超出鍋爐管道限定溫度，將輕則發(fā)生毀損和破裂，重則發(fā)生爆炸等嚴(yán)重事故；如果電廠化學(xué)凈水處理中，鍋爐存在過多的沉淀物，將嚴(yán)重堵塞鍋爐管道，降低蒸汽質(zhì)量，對(duì)鍋爐補(bǔ)給水造成重大安全隱患。因此，鍋爐管理與維修人員應(yīng)當(dāng)視情況，加入除去沉淀物的藥劑，同時(shí)加強(qiáng)排污處理，防止造成鍋爐汽輪機(jī)損壞。鍋爐凈水處理過程中，操作管理者應(yīng)當(dāng)對(duì)鍋爐供水情況、排污情況、是否結(jié)垢進(jìn)行定期檢查，并從經(jīng)濟(jì)成本、安全生產(chǎn)的雙向角度，監(jiān)督鍋爐運(yùn)行。

綜上所述，電廠化學(xué)凈水處理工作，應(yīng)當(dāng)從鍋爐補(bǔ)給水、汽水檢測(cè)、沉淀物清理等方面加強(qiáng)管理，提升鍋爐運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，降低安全事故隱患，推動(dòng)電廠健康、良好發(fā)展。

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（作者單位：遼寧紅沿河核電有限公司）