電廠化學(xué)制水處理的工藝與節(jié)能探討

龔雷堅 程實

摘 要 鍋爐用水屬于發(fā)電過程中不可或缺的過程，在此過程，完成動能到電能的轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生對渦輪旋轉(zhuǎn)的推動力。但缺失了對鍋爐用水中化學(xué)制水的過程，容易使鍋爐演變?yōu)榛瘜W(xué)反應(yīng)爐，徹底與其運用的初衷相悖，甚至對鍋爐造成巨大損壞，引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。那么采取的電廠化學(xué)處理過程將失去意義。

關(guān)鍵詞 電廠;化學(xué)制水處理;工藝;節(jié)能

1實施電廠化學(xué)制水處理的重要性

電廠在日常的發(fā)電作業(yè)中，水資源的消耗量巨大。而水資源中含有的鹽類物質(zhì)，會對電廠鍋爐、發(fā)電裝置產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)運行故障。在故障頻發(fā)中，導(dǎo)致工作效率的下降，同時為電廠的生產(chǎn)過程埋下安全隱患。發(fā)電作業(yè)中，會導(dǎo)致水資源性質(zhì)發(fā)生改變，形成可能造成環(huán)境污染的物質(zhì)[1]。此時，對“變質(zhì)水”的處理就顯得至關(guān)重要，若處理不當(dāng)，會對周邊環(huán)境、土壤、水質(zhì)造成污染，嚴(yán)重威脅到人們的身體健康。基于此，非常有必要對化學(xué)水進(jìn)行處理后再排放。

2電廠化學(xué)制水處理工藝

2.1 離子交換工藝

早期電廠作業(yè)中會頻繁使用離子交換工藝。該處理工藝是將水處理設(shè)備預(yù)埋于地下水或自然環(huán)境的河流中，利用與自來水廠相近的水處理方式對化學(xué)制水進(jìn)行凈化，在原水加壓泵等工序處理后，去掉化學(xué)水中的無機(jī)物，使水質(zhì)得到明顯改善，成為可用的軟水，最后利用特殊的精密過濾器再次對水進(jìn)行處理——陰陽離子過濾床處理、多種微孔過濾器處理，使獲得處理的水質(zhì)可以滿足鍋爐的正常運轉(zhuǎn)需求。雖然此處理工藝可行，但是工藝明顯滯后，步驟多且煩瑣，工作效能欠佳，無法滿足當(dāng)前電廠水處理的需求。但是不可否認(rèn)的是，該處理工藝為后續(xù)的水處理工藝的優(yōu)化奠定了設(shè)計基礎(chǔ)。

2.2 反滲透混床式處理工藝

反滲透式水處理工藝相對來講，對水質(zhì)的要求并不高，無特殊情況下，自來水完全可以作為它的供給水源。完成取水過程后，第一步實施儲水操作，在獲取了足夠規(guī)模的水體后，注入絮凝劑，待其充分發(fā)揮反應(yīng)后，將水體全部導(dǎo)入指定的過濾裝置，使其純度得到有效提升，待達(dá)到固定純度值后，運用活性炭過濾堆對其水質(zhì)再度提純;下一步進(jìn)入阻垢容器，對其加藥處理，再利用水泵抽離，使其順利進(jìn)入反滲透裝置內(nèi)，實現(xiàn)對混床的注水操作。值得一提的是，該反應(yīng)階段會涉及精密過濾儀器的使用，對水體實施進(jìn)一步過濾，還需要足量的除鹽試劑，確保水體得到有效優(yōu)化，可以滿足鍋爐正產(chǎn)運轉(zhuǎn)需求[2]。

2.3 電去離子裝置處理工藝

電廠化學(xué)水處理工藝中運用到的電去離子裝置，結(jié)合其英文縮寫，將其簡稱為EDI技術(shù)，屬于運用膜處理的工藝方式。換言之，是將離子交換膜與電子遷移技術(shù)關(guān)聯(lián)利用，以實現(xiàn)制取純水的過程。它具有明顯的水處理優(yōu)勢，首先可以連續(xù)出水、無須專人守護(hù)，屬于全新的純水制取工藝。它的工藝原理在于，利用外加直流電，使水中的電介質(zhì)離子按照電荷方向完成定向移動，再利用交換膜對離子的選擇性特點，利用透過原理對水質(zhì)實施優(yōu)化，最終獲取純水。

雖然該技術(shù)存在諸多優(yōu)勢，但是也不可避免地存在弊端：①水的批處理量有限，如果嘗試大規(guī)模建設(shè)需要巨大的空間支持;②該工藝的運行過程會耗費部分電能，雖然具備較佳的出水性，基于整體視角考慮，該處理工藝還應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化，并可能成為該行業(yè)的未來發(fā)展新方向。

3電廠化學(xué)制水的節(jié)能處理

3.1 對傳統(tǒng)電廠化學(xué)制水系統(tǒng)的升級改造

在當(dāng)前環(huán)保倡議大背景下，人們對生產(chǎn)、生活的環(huán)保需求日益凸顯。在此過程中，電廠發(fā)電過程需耗費大量能源與水資源的問題得到重視，相關(guān)部分及人員逐漸開始探討電廠化學(xué)制水的節(jié)能處理措施。傳統(tǒng)模式下運用的電廠化學(xué)制水過程，通常采用兩個級別的復(fù)床除鹽制水法。換言之，在一級處理中，先利用陽床設(shè)備、除碳器設(shè)備、陰床設(shè)備對水進(jìn)行處理，然后進(jìn)入到二級處理，通過陽床設(shè)備、陰床設(shè)備處理，實現(xiàn)對水質(zhì)的凈化，使其水質(zhì)可以滿足鍋爐用水需求。但是，該系統(tǒng)的設(shè)計明顯存在欠缺，僅將二級除鹽設(shè)備視為一級除鹽設(shè)備的輔助設(shè)施，缺失了制水過程中可能出現(xiàn)的問題，直接導(dǎo)致設(shè)備的匹配性能欠佳。加之系統(tǒng)中能夠完成強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樹脂的交換容量明顯下降，直至無法滿足電廠的發(fā)電需求，對該系統(tǒng)的制水能力產(chǎn)生嚴(yán)重影響。陽床設(shè)備的再生酸、堿耗量明顯提升，導(dǎo)致發(fā)電廠的正常發(fā)電工作嚴(yán)重遇阻，同時加劇了電廠的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

顯然，無論是基于經(jīng)濟(jì)還是科技視角的思考，電廠都非常有必要對傳統(tǒng)的化學(xué)制水系統(tǒng)實施優(yōu)化與革新。利用對制水系統(tǒng)的優(yōu)化升級過程，實現(xiàn)降低運行耗能的目的，同時明顯提升其工作效能，使鍋爐用水質(zhì)量得到優(yōu)化，避免鍋爐設(shè)備的意外受損，實現(xiàn)了延長設(shè)備使用壽命和環(huán)保節(jié)能的雙重目的。

3.2 鍋爐用水的回收利用

鍋爐用水經(jīng)過化學(xué)制水系統(tǒng)處理后，再對其實施有針對性的處理，使鍋爐用水具備再利用價值。當(dāng)前國內(nèi)普遍運用的鍋爐用水回收系統(tǒng)，都屬于回收處理模式。該模式的原理是，一級過濾采用的是高效纖維過濾器，二級采用過濾式陽離子交換器過濾。即便如此，鍋爐用水中僅能清除部分泥沙、樹脂等。系統(tǒng)中添加的氧化劑等藥劑成分的物質(zhì)劑量屬于恒定值，但是鍋爐裝置不同，它在運行時會受到工況影響，所以導(dǎo)致外排水的成分不是一成不變的。所以，決定了該系統(tǒng)對水凈化的過程表現(xiàn)出穩(wěn)定性欠缺的問題。

隨著科技的發(fā)展，自動化控制技術(shù)逐漸進(jìn)入人們的生活。在此過程中，越來越多的人認(rèn)識了PLC系統(tǒng)，并獲得了多數(shù)人的認(rèn)可。將PLC系統(tǒng)融入電廠化學(xué)制水處理系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)對水中化學(xué)成分的持續(xù)檢測，同時系統(tǒng)還能結(jié)合檢測結(jié)果，實現(xiàn)對氧化劑等必須藥劑量的自動化調(diào)整。在智能化操作的助力下，實現(xiàn)鍋爐用水回收再利用的同時，有效節(jié)約了生產(chǎn)成本，順應(yīng)了社會的環(huán)保發(fā)展需求。

4結(jié)束語

綜上所述，通過電廠化學(xué)制水工藝的論述，明確了制水工藝的發(fā)展過程與未來發(fā)展方向，確保安全生產(chǎn)過程的同時，使工藝逐步革新。除此之外，還應(yīng)注重其環(huán)保節(jié)能性，順應(yīng)社會環(huán)保需求的同時，有效降低成產(chǎn)成本，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬小原.電廠化學(xué)制水處理的工藝與節(jié)能分析[J].機(jī)電信息，2020 （15）：95-96.

[2] 符美逍.論電廠化學(xué)制水處理的工藝及節(jié)能[J].科技展望，2016， 26（7）：72.

作者簡介

龔雷堅（1971-），男，江蘇常州人;學(xué)歷：大專，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：江蘇華電昆山熱電有限公司，研究方向：電廠化學(xué)環(huán)保。