电厂化学水处理技术及其发展应用

徐烈

摘 要：现代人的生活节奏越来越快，对后勤保障的要求越来越高。为了保障电厂安全、平稳的运营，有必要加强安全管理。电厂化学水的处理是电厂安全管理的重要环节。生水在没有经过化学水处理的情况下容易使热力设备结垢、腐蚀，严重情况下会引发停运或爆管事故，影响电厂的安全运营。本文结合当前电厂化学水处理的设备分散、管理不便和技术落后的特点，对化学水处理技术的应用进行展望。

关键词：电厂 水处理技术 发展应用

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（c）-0089-02

水是电厂热力设备的重要组成部分，未经处理的自然水用对电力设备的安全运行带来隐患，影响电厂的正常运转。只有经过化学处理的除盐水才能应用到电厂设备中。随着电厂设备在技术应用中的不断更新以及新技术的应用，水处理系统的技术也在发生变化。

1 电厂化学水处理现状和特点

1.1 水处理系统设备繁多、分散，不利于集中管理

目前而言，国内多数电厂还在使用传统的水处理系统[1]。电厂内部化学水处理系统的控制设备繁多，布置分散，分处在不同的控制室内，是相对独立运行的操作系统。这样的系统设备需要操作员较多，处理工序繁杂，增大操作员的工作量。分散化的调控，不能实现高效的工序处理，给电厂的生产管理带来诸多不便。

1.2 传统水处理技术不适应时代发展的要求

传统的水电厂处理系统已经不能满足日益增大的用电需求。高科技已经逐渐应用到发电系统中，先进的水处理技术引入到电厂是一种发展趋势。当前最先进的技术是膜处理技术。膜技术因其应用中的诸多优势，有效的处理水问题，并且降低污染，减少運作成本。因此电厂的发展要适应时代要求，逐渐更新设备，引进新技术，才能发挥水处理系统的工作效率。

2 化学水处理技术的发展特点

2.1 控制系统逐步集中，实现综合性管理

传统的水处理系统由给水处理系统、取样控制系统、废水处理系统等多个单元构成。各单元之间工序分散，操作人员比较多，操作过程繁杂，管理起来难度较大。新技术的应用可以有效地改变这种现状，使电厂的水处理系统逐渐实现集中控制，设备分布逐渐集中，便于管理。设计集中、各单元立体化发展是水处理系统的发展方向。水处理系统通过可编程逻辑控制器（PLC）进行数据收集和处理，在总控制室内可实现对水处理技术的综合化控制，逐渐实现数字化、自动化的发展趋势。

2.2 注重节能环保，多元化科学发展

近几年环保概念逐渐在各行业领域得到落实，电厂的水处理技术也在不断适应社会发展要求，注重环保节能。电厂水处理过程中要尽量减少或避免化学污染。少使用或者不使用化学用品成为水处理系统发展的趋势。传统水电厂水处理技术单一，检测容易出现纰漏。随着新技术的发展应用，水处理技术呈现多元化的发展态势。不同环境下适用不同的水处理技术，化学诊断和检测技术也逐渐多元化，可以进行污染的事前控制，加强了水处理技术的安全性、可靠性，降低了安全事故的发生率。

3 化学水处理技术的发展应用

3.1 运用PIL操作体系实现总体监控

PIL借助以太网通过TCP光缆以1000MB的速度完成信息的高速传递和管理。整个系统矢量以太网呈现星型网络结构。操作员可控制数据库中枢，同时综合利用网关、CIS、辅助流水线加强网络控制，有利于中枢系统与分系统的数据交流与控制。在控制室内设置3个具有相同性能的操作站点，通过以太网进行内部监控。一、二号机的控制室内分别设置完整的操作人员站点，实现对组水凝精过程的控制。对化学水、光纤结合实现处理站点的融合控制。锅炉补给水与其他机组控制的中枢实现与化学水操控系统交换网络设备，并在锅炉补给的水车间内部设置集中控制室。整个系统可以实现总体监控，大大提高运行效率。

3.2 集中控制系统（FCS）在化学水处理技术中的应用

电厂化学处理系统的各个单元目前处于分散管理的状态，取样、加药、常规检测都需要进行分阶段监控。而FCS技术的应用可以凭借其全分散性、全开放性、全数字化的特点，整合操作系统，从而改变电厂设备不集中的现状。FSC技术在降低成本的同时，实现了电力生产的数字化，降低人力资源成本。目前国内已经有部分企业在化水工序和一些辅助系统中运用了FCS技术。系统运行中，可以实现远程监控，取样检测、加药自动化并且系统数据实时传送到综合平台，这一技术的应用已经形成行业趋势。

FCS是在云系统的基础上进行改良运用，其最大的特点是实现对各个点的精准控制，提高了系统自动化、数据化水平，降低了由人员作业导致的失误率，也显著降低了生产成本。系统的改善提高了安全运行的效率，实现了设备的综合管理。

3.3 膜技术在水处理技术中的应用

从性质原理角度可以将膜技术分为基于物理性质原理的膜技术和基于化学性质原理的膜技术。

物理性质原理是根据混合物的不同形状、体积、质量等物理性质差异，进行利用。这里膜起到筛子的作用，对具有不同物理性质的物质进行筛分。基于物理性质的膜技术依据混合物的反应速度进行处理。

基于化学性质原理的膜技术的处理过程分为两步。混合物的化学性质和膜的化学性质共同决定混合物接触膜表面进入膜内部的速度，就是混合物的溶解速度。第二步为膜内的混合物由一处扩散到另一处的速度，膜的化学性质在这一过程中具有重要影响。主要存在微孔过滤、超过滤、反渗透过滤等膜技术。电厂逐渐开始应用膜分离技术进行化学水处理，这种技术存在着多种优势。膜技术与传统的技术相比，具有操作简便、能耗低、无污染的优势。由于膜技术的实际操作流程简单，基本实现自动化，只有少部分的设备需要分离，并且这些设备结构简单，占用空间小，对人员的操作要求简单。最重要的是膜技术的处理过程没有排出酸碱废液，环保效益高，基本实现零污染。

而传统的化学水处理多采用锅炉补给水的工作原理。该技术的关键是平衡锅炉内的酸碱值，在锅炉内添加一些化学药品，如氢氧化钠，保证水内钙离子的消耗，减少水垢的产生。其处理过程要经过过滤—软化—分离3个阶段，每个过程都要使用酸碱再生电子传递树脂操作以恢复性能，最后会产生酸碱废液，造成环境污染。整个操作流程需要使用大量人员，操作空间大，投入成本高，并且实施难度较大，执行性较差。国内许多企业在炉水处理技术上还是广泛应用联氨与氨挥发性的处理技术，这种技术具有一定的局限性，并且水除氧的过程存在低温下除氧速率较慢的情况。联氨是一种有毒的化学物质，若工作人员操作不当，将威胁操作员生命健康。联氨的化学性质不稳定，具有易燃、易爆、易挥发的特点，存储和运输困难。国外已经使用了新型的制剂除氧，国内要实现技术的赶超还需要工作人员进行科研攻关。

4 结语

目前我国电厂机组规模不断的扩大，生产技术的发展带来化学水处理的多元化发展，化学水处理技术是电厂实现综合管理与控制重要环节。但国内电厂的水处理技术与国外仍存在一定的差距，应该从国家高度重视电厂的发展，通过加大科研投入，政府政策支持，帮助专家团队攻克项目技术难题。电厂的发展对整个社会的稳定安全运行有着重要的意义。根据电厂化学水处理中存在的问题，在电厂水处理技术上不断取得突破。在保证电厂正常运行的情况下，提高水质量，降低成本，进而提高电厂运行效益。

参考文献

[1] 黄燕.电厂化学水处理技术发展特点与应用分析[J].当代化工研究，2016（5）：124-125.