電廠(chǎng)化學(xué)水處理技術(shù)探析

李前　張冬花

摘 要：電廠(chǎng)中所用的化學(xué)水處理主要是針對(duì)鍋爐用水進(jìn)行處理，總體來(lái)說(shuō)，化學(xué)水處理水平的高低和工藝技術(shù)的優(yōu)劣對(duì)電廠(chǎng)所用的鍋爐有著至關(guān)重要的作用，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)的正常穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵性的影響，化學(xué)水技術(shù)在電廠(chǎng)中的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)的安全也有著重大的意義。該文主要是通過(guò)對(duì)電廠(chǎng)化學(xué)水處理的工藝進(jìn)行分析，從鍋爐補(bǔ)給水處理、鍋爐給水處理、鍋爐爐水處理、凝結(jié)水處理、循環(huán)水處理和廢水處理6個(gè)方面進(jìn)行分述。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，在電廠(chǎng)中的水處理中，主要是提高水質(zhì)，鍋爐給水的水質(zhì)對(duì)于電廠(chǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有著較大的影響，對(duì)于沒(méi)有凈化的水，水中雜質(zhì)較多，此種水容易造成鍋爐發(fā)生腐蝕和導(dǎo)致水垢現(xiàn)象，因此盡可能地減少非凈化水的使用，只有經(jīng)過(guò)化學(xué)凈化處理過(guò)的合格水，才能夠供給鍋爐使用，這不僅保證了鍋爐的使用壽命，同時(shí)也保證了電廠(chǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電廠(chǎng)化學(xué)水處理鍋爐補(bǔ)給水處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2022）07（a）-0000-00

Discussion on Chemical Water Treatment Technology in Power Plant

LI Qian? ZHANGDonghua

（Water Supply Operation Area of Energy Center， Wuhai， Inner Mongolia Autonomous Region， 016011 China）

Abstract： The chemical water treatment used in power plants is mainly aimed at the treatment of boiler water. Generally speaking， the level of chemical water treatment and the quality of technology play a vital role in the boiler used in power plants， at the same time， it plays a key role in the normal and stable operation of the production. The application of chemical water technology in power plant is also of great significance to the safety of the system. Through the analysis of the process of chemical water treatment in power plants， this paper discusses the treatment of Boiler make-up water， boiler feed water， boiler water， condensate water， circulating water and waste water， in essence， in the water treatment of power plants， it is mainly to improve water quality. The quality of boiler feed water has a greater impact on the safety and economy of power plant operation. For unpurified water， there are more impurities in the water， this kind of water is easy to cause the boiler to have the corrosion and causes the scale phenomenon， therefore reduces as far as possible the non-purified water the use， only after the chemical purification processing qualified water， can supply the boiler to use， this not only guarantees the service life of the boiler， but also ensures the stable operation of the power plant system and promotes the economic benefits.

Key Words： Power plant; Chemical water treatment; Boiler; Make up water treatment

現(xiàn)在，電廠(chǎng)是我國(guó)工業(yè)發(fā)展中的重要行業(yè)，電廠(chǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電能需要、我國(guó)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重大意義。鍋爐在電廠(chǎng)中有著舉足輕重的地位，因此為了保證筆者所在電廠(chǎng)的鍋爐正常運(yùn)行，建龍包鋼萬(wàn)騰引進(jìn)一些先進(jìn)的水處理技術(shù)，新建了除鹽水制備生產(chǎn)廠(chǎng)房，對(duì)鍋爐水進(jìn)行凈化處理，防止外購(gòu)水中的物質(zhì)在經(jīng)過(guò)鍋爐處理時(shí)在鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部腐蝕并形成水垢。如果鍋爐內(nèi)部有腐蝕及結(jié)垢情況，很容易導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)故障，更嚴(yán)重的會(huì)引起設(shè)備停機(jī)，因此根據(jù)現(xiàn)在發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大，化學(xué)水處理的方式方法也發(fā)生了較大的變化。電廠(chǎng)水處理的化學(xué)處理工藝是將藥物加入原水中，通過(guò)混合沉淀絮凝分離，接著將處理后的水通過(guò)超濾給水泵送到脫鹽系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)處理后變成高質(zhì)量的軟化水[1]。建龍包鋼萬(wàn)騰根據(jù)發(fā)電機(jī)組和容量的變化也在不斷更新水處理的技術(shù)要求與設(shè)備設(shè)施操作要求。

1 鍋爐補(bǔ)給水處理

1.1鍋爐補(bǔ)給水中的化學(xué)水處理

鍋爐補(bǔ)給水處理在化學(xué)水處理過(guò)程中是不可或缺的，按照其工藝流程，可以分為化學(xué)水的預(yù)處理、一級(jí)除鹽處理、二級(jí)除鹽處理處理部分等環(huán)節(jié)。在化學(xué)水處理工藝中，傳統(tǒng)的處理方式主要是采用混凝和離子交換及澄清過(guò)濾的方式[2]，而該電廠(chǎng)原水處理主要以機(jī)械加速攪拌澄清池為主，此種方式的主要特點(diǎn)是，易于操作，同時(shí)具有反應(yīng)快、出力大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有設(shè)備大部分都應(yīng)用了變頻技術(shù)，變頻技術(shù)的應(yīng)用對(duì)處理完的水質(zhì)有著極大的提高作用，此種方式的應(yīng)用也減少了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，使員工更能完成好自己的本職工作。現(xiàn)在該廠(chǎng)正處于以機(jī)械加速攪拌澄清池為主的情況，目前使用的仍然是舊方式的濾池，它現(xiàn)在發(fā)展到了多層濾池階段，之前用的是慢濾池，然后是快濾池，根據(jù)生產(chǎn)需要才發(fā)展到目前階段，此種方式對(duì)于處理的水質(zhì)提高起到了積極的推動(dòng)作用。從目前的技術(shù)來(lái)看，在水質(zhì)、截污能力和過(guò)濾速度等方面應(yīng)用的粒狀材料形成了很大的制約，不能夠適應(yīng)現(xiàn)有的處理技術(shù)要求，研究人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際正在探討更好的新型過(guò)濾設(shè)備，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)纖維材料更能適應(yīng)現(xiàn)在的水處理方法，并將這種方法應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中。纖維材料通過(guò)其自身優(yōu)越的吸附能力，能夠有效地調(diào)節(jié)水的流量，同時(shí)能夠?qū)⑽廴疚飶闹蟹蛛x出來(lái)，過(guò)濾效果更佳，纖維材料比粒狀材料更有優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前纖維材料產(chǎn)品主要有纖維球過(guò)濾器、膠囊擠壓式纖維過(guò)濾器、壓力板式纖維過(guò)濾器等。

1.2鍋爐補(bǔ)給水中的預(yù)脫鹽處理

鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)脫鹽處理技術(shù)中，占據(jù)主要位置的是反滲透技術(shù)，目前筆者公司的除鹽水站使用的反滲透技術(shù)在能夠滿(mǎn)足預(yù)脫鹽處理方面的要求。研究人員在反滲透裝置前加裝了2套超濾設(shè)備，因此反滲透所用的原水的進(jìn)水在質(zhì)量上得到了保證，能將水中的有機(jī)物和硅元素除去，同時(shí)反滲透技術(shù)也可以將水中的雜質(zhì)離子除去，可以為下一道工序做好充足的保證，從而使水中的酸堿度降低，減少?gòu)U液中酸堿水對(duì)外排放，同時(shí)減少?gòu)U水的含鹽量;同時(shí)，通過(guò)此種方法對(duì)水進(jìn)行處理可以有效地降低廢水對(duì)環(huán)境的污染，使該公司對(duì)本地的環(huán)保做出了貢獻(xiàn)。對(duì)于水的除鹽處理，該公司選取混床裝置處理，此方式在水除鹽技術(shù)上是不可代替的，同時(shí)又對(duì)混床的先進(jìn)技術(shù)也進(jìn)行了多方面的研討，通過(guò)使用酸堿藥劑使樹(shù)脂再生，因此就用陰陽(yáng)樹(shù)脂對(duì)混床進(jìn)行填充。通過(guò)調(diào)研，研究人員對(duì)現(xiàn)有的填充床有了初步的了解，現(xiàn)在的填充床電滲析器能夠?qū)㈦姖B析和離子交換除鹽技術(shù)結(jié)合起來(lái)，這種方式提高了除鹽精度，同時(shí)可以不用通過(guò)樹(shù)脂再生劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，其特點(diǎn)是只通過(guò)水電離的氫離子和氫氧根離子來(lái)做再生劑，通過(guò)此方式制造樹(shù)脂，不再需要酸堿藥劑，還能夠除去其他雜質(zhì)離子[3]，研究人員現(xiàn)正研究先進(jìn)的除鹽技術(shù)，逐步淘汰落后的設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足機(jī)組對(duì)用水的需求。

2 鍋爐給水處理

建龍包鋼萬(wàn)騰通過(guò)氨的揮發(fā)特性對(duì)新建機(jī)組的鍋爐給水進(jìn)行處理，目前建龍包鋼萬(wàn)騰在鍋爐給水上的處理采用除氧劑和除氧器的方法來(lái)進(jìn)行處理，這種處理方式也是相對(duì)成熟的，國(guó)外其他發(fā)展中國(guó)家通過(guò)氧化還原反應(yīng)，在外表形成一層保護(hù)膜，保護(hù)膜起到防腐作用，這種方式在低溫下也能形成保護(hù)膜，降低了藥品的使用量，延長(zhǎng)了清洗周期，降低了運(yùn)行成本。此種方法需要高度分離的給水，但是我國(guó)還沒(méi)有試驗(yàn)成功，不能普及到生產(chǎn)中，因此我國(guó)還需再加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)。

3 鍋爐爐水處理

建龍包鋼萬(wàn)騰通過(guò)鍋爐內(nèi)對(duì)磷酸鹽的處理應(yīng)用到鍋爐爐水的處理中，由于該廠(chǎng)使用的是舊鍋爐，因此該技術(shù)比較適用于目前的生產(chǎn)。在鍋爐水中比較常用的技術(shù)是爐內(nèi)磷酸鹽處理技術(shù)，由于爐水中存在著大量的鈣鎂離子，使得鍋爐本體內(nèi)很容易形成水垢，經(jīng)過(guò)實(shí)踐和研討，向鍋爐中加入磷酸鹽，能夠很好地除去水垢，同時(shí)也能降低水的硬度，在做好除垢的同時(shí)起到了防腐的作用。目前隨著生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新設(shè)備的投用，參數(shù)的不斷提高，性能不斷加強(qiáng)，磷酸鹽表現(xiàn)出來(lái)的作用越來(lái)越弱，磷酸三鈉產(chǎn)生的不同物質(zhì)，其與水反應(yīng)出來(lái)的氫離子所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，對(duì)設(shè)備的腐蝕也越發(fā)明顯，使磷酸鹽的效果進(jìn)一步弱化[4]。同時(shí)，新的高參數(shù)機(jī)組鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)大多采用二級(jí)除鹽，并將精處理裝置安裝在凝結(jié)水系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)需要確保化驗(yàn)人員能夠?qū)崟r(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)水進(jìn)行化驗(yàn)，保證爐水的質(zhì)量，在爐水中添加磷酸鹽的主要作用是降低水的硬度和調(diào)整水的pH值到達(dá)防腐效果，在水處理的過(guò)程中建龍包鋼萬(wàn)騰采用的是爐內(nèi)磷酸鹽處理技術(shù)。

4 凝結(jié)水處理

目前，國(guó)內(nèi)大部分發(fā)電機(jī)組都配有凝結(jié)水處理設(shè)備，主要配置除鐵器+混床、前置過(guò)濾器+混床、凝結(jié)水再生系統(tǒng)，凝結(jié)水處理系統(tǒng)的主要原理是在機(jī)組的啟停過(guò)程中，會(huì)將金屬腐蝕同時(shí)帶入水中的鹽分。為確保機(jī)組中水汽的質(zhì)量，縮短機(jī)組啟動(dòng)所用的時(shí)間，增加熱力系統(tǒng)酸洗的時(shí)間間隔，滿(mǎn)足電廠(chǎng)的水質(zhì)要求，主要以進(jìn)口為主，現(xiàn)有應(yīng)用最多的是高塔分離和錐底分離，但目前真正能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期的氨化運(yùn)行的設(shè)備并不多，由于需要滿(mǎn)足環(huán)保需求，電廠(chǎng)在生產(chǎn)的過(guò)程中，無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)上還是在環(huán)保上，精處理系統(tǒng)的發(fā)展主要是實(shí)現(xiàn)氨化運(yùn)行，此方式為首選方式[5]。根據(jù)現(xiàn)在的場(chǎng)地使用情況，設(shè)備布置更加合理，需要更充分地考慮空間優(yōu)化，同時(shí)工藝得到更進(jìn)一步的優(yōu)化配置，從投資角度來(lái)看，對(duì)電廠(chǎng)原有設(shè)備系統(tǒng)需要充分利用，也便于對(duì)設(shè)備的集中管理，程控裝置和再生裝置都適合安裝在鍋爐補(bǔ)給水側(cè)。

5 循環(huán)水處埋

循環(huán)水是建龍包鋼萬(wàn)騰生產(chǎn)中主要耗水項(xiàng)目，水源一般為中水和地表水，在北方地區(qū)，地表水資源比較不足，因此建龍包鋼萬(wàn)騰生產(chǎn)中大多采用的是中水。筆者公司在使用循環(huán)水的過(guò)程中，已經(jīng)提出提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率是減少循環(huán)水耗損的主要途徑。建龍包鋼萬(wàn)騰之前沿用的循環(huán)水處理的濃縮倍率一般是≤2的，通過(guò)向循環(huán)水系統(tǒng)中加入有機(jī)阻垢劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等多種藥劑，同時(shí)根據(jù)各分廠(chǎng)的循環(huán)水水質(zhì)用綜合處理工藝來(lái)提高循環(huán)水的濃縮倍率，效果明顯，循環(huán)水的濃縮倍率也大幅度的提高，這是循環(huán)水處理技術(shù)的核心。充分對(duì)循環(huán)水進(jìn)行有效利用，不僅能夠有效的解決廠(chǎng)區(qū)的污染問(wèn)題，而且也減少了廢水的排放。所以當(dāng)前形式對(duì)于我國(guó)來(lái)講，積極研究冷卻水的循環(huán)利用和保證水的質(zhì)量的穩(wěn)定技術(shù)是相當(dāng)關(guān)鍵的，目前，在循環(huán)水濃縮倍率方面我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的差距，所以應(yīng)該大力研究循環(huán)水濃縮倍率技術(shù)，提高循環(huán)水的重復(fù)利用，減少循環(huán)水對(duì)環(huán)境的二次污染。

6 廢水處理

引起電廠(chǎng)中的工業(yè)廢水主要是機(jī)組事故或啟動(dòng)時(shí)所排出的鍋爐酸洗廢水、鍋爐補(bǔ)給水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的酸堿廢液等，這些廢水通過(guò)處理被運(yùn)至廢水池，通過(guò)壓縮空氣對(duì)廢水進(jìn)行攪拌，同時(shí)加入藥劑調(diào)整廢水的pH值，再向廢水中加入混凝劑，經(jīng)過(guò)處理后進(jìn)入隔油沉淀池，經(jīng)過(guò)處理的水再進(jìn)入V型池過(guò)濾，最后進(jìn)入中和池，并且建龍包鋼萬(wàn)騰預(yù)處理后又進(jìn)行了深度處理，充分利用了回用水。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)的電廠(chǎng)工業(yè)廢水處理的方式，大多采用的是寶鋼用的廢水處理方法，通過(guò)廢水集中匯集，再逐步處理。基本采用的是鼓風(fēng)曝氣氧化、調(diào)整pH值、污泥濃縮、混凝澄清等為主要工藝，但是這種方法也有自身的不足，它不能有效地處理過(guò)于復(fù)雜的水，并且不能夠?qū)Ψ秶^(guò)大的廢水進(jìn)行處理，這樣便影響了廢水的綜合回收利用[6]。現(xiàn)階段，有一部分人采用兩相流固液分離技術(shù)，此技術(shù)是通過(guò)一次加藥混凝，通過(guò)一套完整的設(shè)備系統(tǒng)，完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣刮除和污泥濃縮等工藝過(guò)程，此方式能夠?qū)⑺械哪嗌场腋☆w粒以及油同時(shí)分離出來(lái)，通過(guò)此方式進(jìn)行處理，不僅提高了出水水質(zhì)，降低了處理成本，增大了回用的范圍，而且新的技術(shù)也在逐步地投用到生產(chǎn)中，建龍包鋼萬(wàn)騰供水作業(yè)區(qū)員工也在不斷地學(xué)習(xí)更新中。

7 結(jié)語(yǔ)

鍋爐給水的水質(zhì)對(duì)于電廠(chǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有較大的影響，對(duì)于沒(méi)有凈化的水，水中雜質(zhì)較多，此種水容易造成鍋爐發(fā)生腐蝕和導(dǎo)致水垢現(xiàn)象，因此盡可能地減少非凈化水的使用，只有經(jīng)過(guò)化學(xué)凈化處理過(guò)的合格水，才能夠供給鍋爐使用，這不僅保證了鍋爐的使用壽命，同時(shí)也保證了電廠(chǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提升了經(jīng)濟(jì)效益。隨著對(duì)電力系統(tǒng)的需求加大，在化學(xué)水的處理技術(shù)項(xiàng)目上，怎樣選擇相關(guān)的設(shè)備對(duì)化學(xué)水進(jìn)行處理，怎樣才能科學(xué)合理地安裝，在選材和工藝流程上進(jìn)行完善是現(xiàn)有工作的重中之重。但是，我們較發(fā)達(dá)國(guó)家在技術(shù)上還是存在一定差距的，因此，我們需要結(jié)合自身的具體情況，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)的積累并不斷對(duì)新技術(shù)的學(xué)習(xí)來(lái)提高自身的化學(xué)水處理技術(shù)水平，從而使化學(xué)水處理技術(shù)在電廠(chǎng)中得到充分利用，促進(jìn)電廠(chǎng)安全可靠和高效運(yùn)行。

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