電廠化學(xué)水處理的特點與技術(shù)工藝分析

王晶 周瑞雪

【摘 ?要】電力能源支撐和推動了社會向前快速發(fā)展，在電廠的社會地位是不斷提高。到二十一世紀，電廠內(nèi)部運轉(zhuǎn)構(gòu)建在多類、各樣先進的設(shè)施設(shè)備之上。脫離了能夠高效、穩(wěn)定且可靠的生產(chǎn)設(shè)備，電廠的運行將大打折扣，使電力能源的生產(chǎn)效率也將直接受到影響。在電廠內(nèi)部，設(shè)備的運行與水關(guān)系密切，不少設(shè)備的工作要求為其提供特質(zhì)的水。基于此，本文對電廠化學(xué)水處理的特點與技術(shù)工藝進行研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電廠;化學(xué)水處理;特點;技術(shù)工藝

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及材料研究水平的不斷提升，膜制備技術(shù)獲得了新的發(fā)展。在化學(xué)水處理過程中的應(yīng)用越來越廣泛，極大地提升了化學(xué)水的處理效率以及處理價值。從當(dāng)前電廠化學(xué)水處理過程中來看，雙膜工藝的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的重復(fù)利用，保護自然資源，具有良好的經(jīng)濟價值和社會價值。

1電廠化學(xué)水處理技術(shù)的重要性

電力廠使用的水質(zhì)與發(fā)電效率和設(shè)備安全有關(guān)，經(jīng)過不良、高效的水處理，容易將不合格的水流入循環(huán)系統(tǒng)，造成巨大損失。如果鍋爐內(nèi)的水質(zhì)沒有足夠的純度，運行設(shè)備一段時間后，鍋爐壁會發(fā)生水的雜質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，直接生成固體物質(zhì)，并將其附著到爐壁表面，這就稱為結(jié)垢。水池在鍋爐管中相對容易形成，管內(nèi)溫度相對較高，但尺度的熱傳導(dǎo)性相對較低。管內(nèi)壓力和高溫雙重壓力會使管壁脆弱，嚴重變形管道，或?qū)е鹿艿榔屏选４送猓绻啓C冷凝器內(nèi)部有縮放，內(nèi)部雜質(zhì)或空氣量會增加，發(fā)熱效率會降低，縮放后無法正常生產(chǎn)工作，同時需要對設(shè)備進行適當(dāng)?shù)那逑矗逑磿r間會浪費，如果在此期間無法正常生產(chǎn)，發(fā)電功率也會相應(yīng)下降，清洗和再生操作的經(jīng)濟成本也會增加。

2電廠化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展的特點

2.1化學(xué)水處理工藝系統(tǒng)由分散化走向集約化

隨著電廠工藝系統(tǒng)革新升級，工藝設(shè)備越來越規(guī)模化、系統(tǒng)化。對化學(xué)水處理這一環(huán)節(jié)而言，有三大突出表現(xiàn)，一是水處理設(shè)備分布更集中、占地面積更少;二是化學(xué)水處理效率上越來越高;三是水處理環(huán)節(jié)與其他工藝環(huán)節(jié)之間的協(xié)同性更強。

2.2處理系統(tǒng)集中多樣性

發(fā)電廠發(fā)電過程中產(chǎn)生的化學(xué)品種類多樣，所以處理的裝置也不同。發(fā)電廠的化學(xué)水處理系統(tǒng)包含多個不同的化學(xué)水處理裝置，通過化學(xué)水處理系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一集成，使發(fā)電廠的化學(xué)水處理成為獨立集中的巨大系統(tǒng)，同時促進了化學(xué)水處理技術(shù)改革。

2.3處理理念日趨重視綠色生態(tài)環(huán)保

十八大以來，國家日益重視生態(tài)環(huán)境保護，提倡綠色、高效的發(fā)展方向與發(fā)展模式。習(xí)近平總書記明確指出，“絕不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價換取經(jīng)濟的一時發(fā)展”，多次提出“既要金山銀山，又要綠水青山”、“綠水青山就是金山銀山”。綠色將是發(fā)電廠化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展的重要原則。為了響應(yīng)國家生態(tài)環(huán)境保護經(jīng)濟發(fā)展的概念，越來越多的發(fā)電廠在發(fā)電廠化學(xué)水處理中“少排放，零清洗”以主要發(fā)展方向?qū)崿F(xiàn)化學(xué)品零污染排放。與此同時，在火力發(fā)電過程中需要消耗大量水的電站化學(xué)水后處理系統(tǒng)的“綠色處理”特性也實際實現(xiàn)了水資源利用率提高、水資源使用節(jié)約等“節(jié)能減排”的發(fā)展概念。電站化學(xué)水處理的污水處理和水循環(huán)利用對保護環(huán)境、實現(xiàn)電站開發(fā)與社會協(xié)調(diào)有重要意義。

2.4化學(xué)水處理工藝技術(shù)由人工化走向自動化

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，水處理設(shè)備越來越自動化和智能化，不僅使電廠化學(xué)水處理效率得到極大的提升，同時也節(jié)省了人力成本，減少了人為誤差。通過自動化、信息、數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，電廠化學(xué)水處理積累了越來越多的信息數(shù)據(jù)，為電廠工藝生產(chǎn)中制定科學(xué)的決策提供更多的支持。

3電廠化學(xué)水處理技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新及具體應(yīng)用

3.1膜技術(shù)在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用

綠色將是化學(xué)和水處理技術(shù)發(fā)展的重要原則。針對各國經(jīng)濟發(fā)展的環(huán)境保護理念，越來越多的發(fā)電廠實現(xiàn)了發(fā)電廠化工水處理零排放發(fā)展的主要方向。同時，燃煤電廠過程中耗水量大的電廠的環(huán)保特性，使得耗水量大的發(fā)電廠的排放系統(tǒng)實際上實現(xiàn)了用水的概念，減少了用水量等。發(fā)電廠的水處理和水處理對環(huán)境保護、發(fā)電廠的發(fā)展和社會協(xié)調(diào)至關(guān)重要。

3.2FCS技術(shù)在系統(tǒng)化、自動化處理中的應(yīng)用

今后最重要的方向是加工設(shè)備的多樣性和日益統(tǒng)一。盡管出現(xiàn)了趨勢，但我廠化學(xué)水處理廠在實踐中的分布仍然很強，監(jiān)測點較不統(tǒng)一，難以控制。FCS技術(shù)用于電廠化學(xué)水處理過程的數(shù)字化和自動化。FCS最大的變化是數(shù)字化、智能利用和現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。與DCS相比，配置更簡單，結(jié)構(gòu)和性能標(biāo)準化簡化了安裝、操作和維護。利用FCS技術(shù)，為信息和化學(xué)品的實時監(jiān)控、遠程操作和集成建立了自動化平臺。利用現(xiàn)場總線作為化學(xué)水處理技術(shù)的控制中樞，分布式設(shè)備監(jiān)控，智能儀表等先進儀表，化學(xué)水處理自動控制，工藝自動化和數(shù)字管理，采用操作系統(tǒng)分解改造理論。

3.3兩級反滲透水處理工藝

利用兩級反滲透的原理，對水質(zhì)脫鹽雙重脫鹽，提升制水質(zhì)量和制水效率。該工藝流程為：原水進入到絮凝澄清池沉淀，上清液進入空氣擦洗濾池過濾系統(tǒng)，然后依次經(jīng)過活性炭過濾裝置、超濾裝置、保安過濾裝置處理后，進入到一級反滲透系統(tǒng)，處理后的水進入到中間水箱，預(yù)脫鹽的水進入二級反滲透進行二次脫鹽，最后電除鹽。該技術(shù)的突出優(yōu)勢在于對水質(zhì)進行雙重脫鹽，一級反滲透環(huán)節(jié)能夠進行初步脫鹽，二級反滲透再次脫鹽，為后續(xù)的電除鹽環(huán)節(jié)減輕了負擔(dān)，大大提升了水處理效率。目前該技術(shù)在超純除鹽水環(huán)節(jié)應(yīng)用較普遍。

3.4難溶性鹽離子的影響

結(jié)合實驗結(jié)果，在雙膜工藝的應(yīng)用過程中，隨著濃縮倍數(shù)的不斷提升，水中含量較高的鎂離子和鈣離子更加容易形成碳酸鈣以及碳酸鎂等難溶性鹽物質(zhì)。難溶性鹽物質(zhì)的形成在雙膜工藝的實際應(yīng)用過程中會對蒸餾流程產(chǎn)生極大的干擾，雙膜鹽溶液蒸餾技術(shù)的應(yīng)用是在低壓環(huán)境下進行的，與傳統(tǒng)的依靠壓力差為驅(qū)動力的過濾技術(shù)有著極大的區(qū)別，所以這證明濃度的提升難溶鹽濃度也不斷提升，逐漸造成難溶鹽析出以及結(jié)晶現(xiàn)象，渾濁度也不斷增加。通過對蒸餾技術(shù)熱側(cè)硫化鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等鹽溶液的分析和觀察可以發(fā)現(xiàn)，隨著溫度不斷下降，難溶鹽的數(shù)量會逐漸減少。難溶性鹽難以在膜絲表面形成晶體，這是由于反過濾水的成分相對比較復(fù)雜，水中存在著較多的天然有機物，可以與難溶性物質(zhì)結(jié)合形成水垢。因此，在具體的雙膜工藝蒸餾運行過程中，需要對熱測難溶性鹽的飽和指數(shù)進行嚴格的控制，通過合理的措施減少難溶性鹽的濃度以及比例，提高電廠化學(xué)水處理工作效率及處理質(zhì)量。

結(jié)束語

通過電站化學(xué)水處理，走上更加環(huán)保高效的道路，推動發(fā)電廠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著我國發(fā)電廠行業(yè)的發(fā)展，發(fā)電廠大型化也逐漸成為發(fā)電廠發(fā)展的趨勢。電站化學(xué)水處理系統(tǒng)也跟上了時代發(fā)展的步伐，與時俱進，進行了改革創(chuàng)新。以生態(tài)環(huán)境保護為前提，在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域保證更高的效率，確保居民生活的基本要求，確保社會發(fā)展的基礎(chǔ)和動力，在發(fā)電廠推動社會發(fā)展，同時促進社會建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：山東王晁煤電集團有限公司）