電廠化學水處理技術及其發展應用

徐烈

摘 要：現代人的生活節奏越來越快，對后勤保障的要求越來越高。為了保障電廠安全、平穩的運營，有必要加強安全管理。電廠化學水的處理是電廠安全管理的重要環節。生水在沒有經過化學水處理的情況下容易使熱力設備結垢、腐蝕，嚴重情況下會引發停運或爆管事故，影響電廠的安全運營。本文結合當前電廠化學水處理的設備分散、管理不便和技術落后的特點，對化學水處理技術的應用進行展望。

關鍵詞：電廠 水處理技術 發展應用

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0089-02

水是電廠熱力設備的重要組成部分，未經處理的自然水用對電力設備的安全運行帶來隱患，影響電廠的正常運轉。只有經過化學處理的除鹽水才能應用到電廠設備中。隨著電廠設備在技術應用中的不斷更新以及新技術的應用，水處理系統的技術也在發生變化。

1 電廠化學水處理現狀和特點

1.1 水處理系統設備繁多、分散，不利于集中管理

目前而言，國內多數電廠還在使用傳統的水處理系統[1]。電廠內部化學水處理系統的控制設備繁多，布置分散，分處在不同的控制室內，是相對獨立運行的操作系統。這樣的系統設備需要操作員較多，處理工序繁雜，增大操作員的工作量。分散化的調控，不能實現高效的工序處理，給電廠的生產管理帶來諸多不便。

1.2 傳統水處理技術不適應時代發展的要求

傳統的水電廠處理系統已經不能滿足日益增大的用電需求。高科技已經逐漸應用到發電系統中，先進的水處理技術引入到電廠是一種發展趨勢。當前最先進的技術是膜處理技術。膜技術因其應用中的諸多優勢，有效的處理水問題，并且降低污染，減少運作成本。因此電廠的發展要適應時代要求，逐漸更新設備，引進新技術，才能發揮水處理系統的工作效率。

2 化學水處理技術的發展特點

2.1 控制系統逐步集中，實現綜合性管理

傳統的水處理系統由給水處理系統、取樣控制系統、廢水處理系統等多個單元構成。各單元之間工序分散，操作人員比較多，操作過程繁雜，管理起來難度較大。新技術的應用可以有效地改變這種現狀，使電廠的水處理系統逐漸實現集中控制，設備分布逐漸集中，便于管理。設計集中、各單元立體化發展是水處理系統的發展方向。水處理系統通過可編程邏輯控制器（PLC）進行數據收集和處理，在總控制室內可實現對水處理技術的綜合化控制，逐漸實現數字化、自動化的發展趨勢。

2.2 注重節能環保，多元化科學發展

近幾年環保概念逐漸在各行業領域得到落實，電廠的水處理技術也在不斷適應社會發展要求，注重環保節能。電廠水處理過程中要盡量減少或避免化學污染。少使用或者不使用化學用品成為水處理系統發展的趨勢。傳統水電廠水處理技術單一，檢測容易出現紕漏。隨著新技術的發展應用，水處理技術呈現多元化的發展態勢。不同環境下適用不同的水處理技術，化學診斷和檢測技術也逐漸多元化，可以進行污染的事前控制，加強了水處理技術的安全性、可靠性，降低了安全事故的發生率。

3 化學水處理技術的發展應用

3.1 運用PIL操作體系實現總體監控

PIL借助以太網通過TCP光纜以1000MB的速度完成信息的高速傳遞和管理。整個系統矢量以太網呈現星型網絡結構。操作員可控制數據庫中樞，同時綜合利用網關、CIS、輔助流水線加強網絡控制，有利于中樞系統與分系統的數據交流與控制。在控制室內設置3個具有相同性能的操作站點，通過以太網進行內部監控。一、二號機的控制室內分別設置完整的操作人員站點，實現對組水凝精過程的控制。對化學水、光纖結合實現處理站點的融合控制。鍋爐補給水與其他機組控制的中樞實現與化學水操控系統交換網絡設備，并在鍋爐補給的水車間內部設置集中控制室。整個系統可以實現總體監控，大大提高運行效率。

3.2 集中控制系統（FCS）在化學水處理技術中的應用

電廠化學處理系統的各個單元目前處于分散管理的狀態，取樣、加藥、常規檢測都需要進行分階段監控。而FCS技術的應用可以憑借其全分散性、全開放性、全數字化的特點，整合操作系統，從而改變電廠設備不集中的現狀。FSC技術在降低成本的同時，實現了電力生產的數字化，降低人力資源成本。目前國內已經有部分企業在化水工序和一些輔助系統中運用了FCS技術。系統運行中，可以實現遠程監控，取樣檢測、加藥自動化并且系統數據實時傳送到綜合平臺，這一技術的應用已經形成行業趨勢。

FCS是在云系統的基礎上進行改良運用，其最大的特點是實現對各個點的精準控制，提高了系統自動化、數據化水平，降低了由人員作業導致的失誤率，也顯著降低了生產成本。系統的改善提高了安全運行的效率，實現了設備的綜合管理。

3.3 膜技術在水處理技術中的應用

從性質原理角度可以將膜技術分為基于物理性質原理的膜技術和基于化學性質原理的膜技術。

物理性質原理是根據混合物的不同形狀、體積、質量等物理性質差異，進行利用。這里膜起到篩子的作用，對具有不同物理性質的物質進行篩分。基于物理性質的膜技術依據混合物的反應速度進行處理。

基于化學性質原理的膜技術的處理過程分為兩步。混合物的化學性質和膜的化學性質共同決定混合物接觸膜表面進入膜內部的速度，就是混合物的溶解速度。第二步為膜內的混合物由一處擴散到另一處的速度，膜的化學性質在這一過程中具有重要影響。主要存在微孔過濾、超過濾、反滲透過濾等膜技術。電廠逐漸開始應用膜分離技術進行化學水處理，這種技術存在著多種優勢。膜技術與傳統的技術相比，具有操作簡便、能耗低、無污染的優勢。由于膜技術的實際操作流程簡單，基本實現自動化，只有少部分的設備需要分離，并且這些設備結構簡單，占用空間小，對人員的操作要求簡單。最重要的是膜技術的處理過程沒有排出酸堿廢液，環保效益高，基本實現零污染。

而傳統的化學水處理多采用鍋爐補給水的工作原理。該技術的關鍵是平衡鍋爐內的酸堿值，在鍋爐內添加一些化學藥品，如氫氧化鈉，保證水內鈣離子的消耗，減少水垢的產生。其處理過程要經過過濾—軟化—分離3個階段，每個過程都要使用酸堿再生電子傳遞樹脂操作以恢復性能，最后會產生酸堿廢液，造成環境污染。整個操作流程需要使用大量人員，操作空間大，投入成本高，并且實施難度較大，執行性較差。國內許多企業在爐水處理技術上還是廣泛應用聯氨與氨揮發性的處理技術，這種技術具有一定的局限性，并且水除氧的過程存在低溫下除氧速率較慢的情況。聯氨是一種有毒的化學物質，若工作人員操作不當，將威脅操作員生命健康。聯氨的化學性質不穩定，具有易燃、易爆、易揮發的特點，存儲和運輸困難。國外已經使用了新型的制劑除氧，國內要實現技術的趕超還需要工作人員進行科研攻關。

4 結語

目前我國電廠機組規模不斷的擴大，生產技術的發展帶來化學水處理的多元化發展，化學水處理技術是電廠實現綜合管理與控制重要環節。但國內電廠的水處理技術與國外仍存在一定的差距，應該從國家高度重視電廠的發展，通過加大科研投入，政府政策支持，幫助專家團隊攻克項目技術難題。電廠的發展對整個社會的穩定安全運行有著重要的意義。根據電廠化學水處理中存在的問題，在電廠水處理技術上不斷取得突破。在保證電廠正常運行的情況下，提高水質量，降低成本，進而提高電廠運行效益。

參考文獻

[1] 黃燕.電廠化學水處理技術發展特點與應用分析[J].當代化工研究，2016（5）：124-125.