火力发电厂化学水处理的重要性探讨

2017-03-29刘勋超

赤峰学院学报·自然科学版 2017年24期

关键词：水净化原水火力发电厂

刘勋超

（延安大学化工学院，陕西延安 716000）

火力发电厂化学水处理的重要性探讨

刘勋超

（延安大学化工学院，陕西延安 716000）

目前社会主义现代化建设正处于快速发展阶段，用电需求日益增高，火电厂发展迅速.通过对火力发电厂化学水处理问题的研究和分析，能够有效降低火电厂生产中的污染同时提高火电厂的发电效率.所以，我们必须提高对原水净化处理的重视和研究，做好预处理，确保原水净化处理目标的实现，降低污染，实现资源和环境的可持续发展.

火力发电厂；化学水处理；探讨

引言

在火力发电厂的运行中水汽净化是极为关键的过程，水汽在锅炉的运行是处于一个封闭环境之下的，所以如果水汽没有得到有效的净化，必然会影响机组的运行，导致火力发电机组的发电效率无法保证.所以，我们需要重视对火力发电站中化学水处理技术的研究和完善，这样才能保证火力发电站的健康发展.

1 火力发电厂化学水水质要求

火力发电厂化学水的水质要求很高，具体如下：第一，通过过滤沉淀等方法将原水中的悬浮物、颗粒等杂物有效处理干净；第二，给水处理，该环节的目的是通过加药来去除水中的溶解氧，再进行加氧，将水的PH值控制在一定范围内；第三，凝结水处理，如果火力发电厂机组的参数值较高，则需要对汽轮机内的凝结水进行有效的处理，去除其中的铁盐，以免凝汽器因为故障导致水质恶化；第四，对冷却时进行有效的处理，先进行给药处理，然后在经过水循环处理，将水中的微生物有效杀死；第五，对机组运行中的水汽进行实时观察，掌握水质的具体情况，以免水质发生恶化情况；第六，做好保养处理，当机组停工的时候，需要采取对热力系统进行加药的方式，确保其水质的合格达标.

2 电厂化工水处理的技术特点

火力发电厂的水气循环系统在运行中需要及时补水，然而水质会出现变化，这些水的名称是有所不同的，具体的有原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等，但是其从大方向可以分为炉内水和炉外水两种.电厂的化学水处理工作包括补给水处理和汽、水监督工作，汽水监督工作与锅炉的运行密切相关，它是水循环系统运行的关键所在，并且由于当下的科学技术发展迅速，电厂化学水处理技术越来越朝着集中、环保和多层次化发展.

2.1 分布集中化

在过去的电厂水化学处理工作中，会用到各种各样的处理系统，比如净水预处理系统、锅炉补给水处理系统、汽水的取样监测分析、循环水处理系统、加药处理系统、废水处理系统等等.如果采用这种处理系统进行建设需要耗费大量的人力物力和空间，并且管理效率也非常低.在当下为了促进化学水处理设备的利用率和管理效率的提高，节约占地面积，所以在当下在布设化学水处理设备时基本按照集中、紧凑的原则.通过对相关资料的研究和分析，该结构模式的应用效果非常好，适合当下的发展需要.

2.2 处理工艺多元化

在以往的化学水处理中常用的处理技术有混凝过滤、离子交换和磷酸酸化处理技术，但是在当下的科学技术发展迅速，电厂化学水处理工艺在不断拓展.生物膜处理技术、超滤技术、细微过滤等技术是也是当下化学水处理工作中常使用的一种处理方法，它对于化学水处理有着很大现实价值.处理控制系统也正在朝集中化、集成化和综合化发展，同时还需要配置PLC加上位机的控制结构.其中，PLC的作用是对下属所有子系统的信息进行采集和管理，并利用通信接口和PLC中的上位机来完成对子系统的综合管控和控制.

2.3 处理工艺环保化

现阶段国家非常重视环境污染治理工作，再加上人们的环保意识不断提高，电厂化学水处理也正在朝着节能环保方面发展.第一，在处理化学水时，所用的药水尽可能无毒和无害，或者尽可能不要使用化学药品.严格遵循节能减排、循环使用的处理原则.第二，将水资源的利用率最大化，节约用水，积极利用先进的科学技术才确保水资源的循环使用.

3 对原水净化处理的重要性

现阶段环境污染问题越来越严重，国家在当下非常重视对环境的保护和污染的治理，并且这也是战略发展目标中的一部分，所以原水净化处理的重要性是不言而喻的，它对于减小环境污染有着重要意义.所以，我们需要做好对原水的净化处理，将原水中的污染物有效祛除，以实现对环境的保护.以下是对原水净化处理的重要性的分析和研究.

火力发电厂在日常运行中，会需要很多的水资源，因为原水中的污染物相对比较多，所以它必然会对环境产生污染.除此以外，原水是不能直接用于火力发电厂中的锅炉耐热系统，因为原水会对锅炉加热设备造成破坏，影响火电厂的正常运行.所以，在原水使用前必须经过相应的净化处理，将水中的污染物有效祛除，降低对环境的污染.原水净化处理基本分为两步，第一步是沉降原水中的杂质，并将其过滤掉；第二步是除盐过程，进一步将原水中的杂质析出并除去.除此以外，因为净化设备所需的场地面积比较大，为了保证水净化处理工作的顺利开展，这就需要建设大型的水与处理厂，这样才可以确保原水净化处理效果的合格达标.并且，因为当下火力发电厂和科学技术发展迅速，以往的原水预处理系统已经无法满足当下的发展，所以相关单位必须积极进行原水处理技术的创新和研究，确保原水的净化处理效率，以完成对环境的有效保护.

4 火力发电厂化学水处理的具体方案探讨

水汽是火力发电厂中极为重要的一项生产因素，并且水汽在锅炉的运行是处于一个封闭环境之下的，所以谁起的净化处理工作是非常重要的，只有达到既定的标准后，才能确保发电机组的正常运行，具体的可以从以下环节进行研究.

4.1 原水的预处理

原水中含有大量的盐类物质和杂质，所以在进行使用前，必须经过相应的预处理，按照沉淀、过滤、软化等流程来完成对原水的预处理.在上述工作完成后，还需要经过脱盐处理，这样才能用于锅炉运行中.在以往原水处理都采用的是机械过滤器与离子交换器的处理方式，所以其对设备、场地和人员有着非常高的要求.如果原水中含盐量比较高时，需要利用相应的酸碱溶液来进行中和反应，这就导致排出的废液中含有大量的酸碱污染物，这就会导致污水处理成本的提高，并且还会影响水资源的利用率，影响火电厂的发展.现阶段科学技术发展迅速，原水处理技术发展迅速，以往所用的是砂滤或者活性炭过滤的方法，而在现在所用的是超滤装置，它不需要使用酸碱溶液来进行中和，能够大大提高水资源的利用率，并且污染也比较小.

在部分规模电厂内，需要处理的水相对比较少，所以就会把常用的水处理装置转换为电除盐（EDI）设备.该技术在原油脱盐处理中使用率非常高，并且应用效果也非常好，该结束也被叫做UBE全膜技术，经期处理的水能够用于循环处理系统中.当下火力发电厂一般使用的是超滤（UF）+一级反渗透（RO）+二级反渗透（RO）+电除盐（EDI），再经过处理后，盐分的去除率超过95%.在处理残留盐分的时候，仅需使用电除盐（EDI）装置，不需要使用酸碱溶液，就可以完成脱盐工作.因此，火力发电厂需要合理使用这一技术和设备.

4.2 给水的除氧和PH值调节

在预处理完成后，还需要进行除氧和PH值调解处理，这样才能将二氧化碳和氧气这类腐蚀性气体处理干净.如果这些腐蚀气体进入到水循环系统中，就会对输送管道进行腐蚀.并且因为游离二氧化碳的存在，水中就会呈现酸性，这就会加剧管道的腐蚀.因此，为了降低腐蚀的影响，提高钢管的使用周期，必须做好除氧处理.高压机组的用水标准是非常严格的，对于水中的氧含量有着极为严格的要求，除了需要进行热力除氧外，还需要采用化学除氧来进一步降低水中的氧含量.对于那些低压组，它对于水中的含氧量要求并不高，通过热力除氧既可满足相关的要求.在实际工作中可以在水中加入氨水，以中和水中的酸性物质，进而完成对PH的有效调解.经过研究发现，水的PH值控制在8.8-9.3之间时，钢管的腐蚀程度最低.

4.3 锅炉水的磷酸盐处理及锅炉排污

在以上工序完成后，水就可以投入锅炉运行中，但是如果水中的钙离子含量过高，则容易导致锅炉内出现结垢等问题，这会大大降低锅炉的燃烧效率，进而造成能源的浪费.因此，为了保证锅炉运行中不会出现严重的结垢问题，在锅炉运行中需要加入适量的药物，以抑制结垢问题的出现.在实际的电厂运行中，一般都使用在水中加入磷酸盐的方式来进行水质的软化，以抑制钙离子的沉积.经过分析实践可知，在高温情况下，将磷酸盐加入水中不仅可以有效抑制水垢的出现，还可以对PH值进行有效的控制，从而对水腐蚀问题进行有效的预防.然而在锅炉运行中，还是会有杂质产生的，大部分杂质都会堆积在锅炉内，只能一少部分才会随着蒸汽排除.并且随着杂质的增加，其中所存在的硅酸盐也会提高，这就会影响蒸汽的纯度，进而导致管道锅炉出现堵塞等情况，严重影响的锅炉的运行效率和安全性.所以在锅炉的运行中，需要定期对锅炉的水质进行抽检，如果沉积物过多，需要及时清理，将锅炉底部的水抽出，然后再加入与抽出水等体积的水，这样就可以将锅炉内的污水排除.

4.4 循环水的防垢杀菌和防止有机物粘附处理

在电厂的实际运行中，循环水消耗的水量是最大的，循环水一般都用作机组的冷却水，在冷去后再排出，机组中的热量就会传导入水中，这是开放式循环模式.而封闭式循环水是经过冷却处理后，再循环使用，这两种方式产生的循环水量都是非常大的，而且循环水的质量与设备运行的安全性和稳定性密切相关.所以需要对循环水采取必要的处理措施，比如除垢、杀菌、过滤等措施.导致循环水中的结垢物质基本都是碳酸钙.因此在补给火力发电厂的循环水时，一般都需要在水中加入稳定剂，来抑制碳酸钙的活性.在补给循环水时需要加入一定量的

氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂，以有效出去水中的细菌和有机物.需要注意的是，在进行这一环节的实施时，需要合理设置浓缩倍率.如果循环水的质量高，结垢率相对较低时，可以增加浓缩倍率到4.0以上，以确保节能减排目的的达成.如果循环水的质量较差，可以在水中加入一定量的稳定剂，这样就能够促进循环水质量的提高，为火力发电厂的可持续发展提供良好的基础.

4.5 水质量监督

在每一个环节中，必须要对化学水进行水质量监督，以全方位获得化学水的质量情况；在样本检测时，主要依据国家规定，通过仪器收集数据，再对照规定条件；在发现问题时，及时分析问题，查找原因，再积极寻找解决问题的有效措施.水样本的取样程序都在科学要求之下，依据国家规定的标准，这样才能确保水质量调研数据的信度.水质量监督不仅能够及时了解水质量情况，更有助于为后期化学水处理提供一定的资监作用.