电子水处理技术在电厂循环水处理中的应用

李姗姗

摘要：本文主要针对电渗析技术在火电厂水处理中应用的、锅炉补给水的处理、锅炉给水的处理和电渗析水处理的经济效益以及电厂化学水处理技术进行简要分析，仅供参考。

关键词：电子水处理技术;电厂循环水处理;应用

前言：

作为一种新型的水处理技术，电子水处理技术具有良好的防垢除垢功效，并广泛运用于各种工业行业和民用行业二电子水处理技术是一种极具发展前途的水处理和净化技术，其在电厂循环水处理中的运用，具有良好的环保效益和经济效益。

1 电子水处理技术概述

电子水处理技术是20 世纪70 年代以后发展起来的一种比较新型的水处理技术，该技术最早由美国国家航空宇航局研制成功，然后进行了推广应用。这种技术具有很好的放垢除垢的作用，同时还能起到杀菌灭藻和防腐缓蚀的重要功效，因此能够起到比较好的节水除垢作用。在电厂循环水处理中应用电子水处理技术不仅仅是可以确保凝汽器内铜管的清洁，提升汽轮机凝汽器的水资源利用率和真空度，同时还有助于防止水化学污染情况的发生，从而实现发电供电的经济环保。

2 电厂循环水需要处理的主要问题

循环水作为电厂用水中的用水大项，是经过水泵送往冷却系统，在换热后重新送往冷却塔进行冷却，从而循环使用。在整个系统运行过程中，由于受到浓缩倍数的影响，循环水中的各种无机离子和有机物质浓缩、pH 值以及悬浮物的数量增多，循环水处理中需要解决的问题主要表现在以下三个方面：

2.1 防垢

在电厂循环水系统中，碳酸氢钠的浓度会随着水热力蒸发作用相应增加，在浓度达到饱和状况之后或者传热表面水温升高时，会产生碳酸盐沉积，就是我们所说的水垢，造成设备导热性能变差。系统运用过程中产生的大量水垢不仅大大降低了换热器的传热功效，严重情况下还会造成换热器的堵塞，给系统运行带来一定的阻力，最终造成水泵和冷却塔的工作效率大打折扣。

2.2 防腐

由于循环水系统中所使用的各项设备大多都是由金属制造，其在长时间使用过程中，由于冷却水中的溶解作用而产生化学腐蚀以及各种微生物引起的腐蚀等，会造成设备管壁腐蚀穿孔，形成渗漏。

2.3 微生物。

循环水中的养分浓缩以及在水温和日照作用下，各种细菌分泌的瓢液较容易使水中漂浮的灰尘和化学沉淀物茹附在一起，从而形成积附在传热表面的茹泥或者软垢，给微生物的滋生提供了条件。同时，茹泥在传热表面上的积附会造成腐蚀作用，导致水量减少、水处理效率变低，严重时还可能造成管道堵塞，需要进行停产以便对其进行清洗。

3 电子水处理技术在电厂循环水处理中的应用

3.1 设备运行原理

电子水处理设备由电子原器件组成，它产生各种电信号，通过特制的电极发射高频电波。电信号在水中传导，当循环水通过后，在高频的作用下，改变水分子的排列方式，使其结构发生变化。高频率的信号，把原来的分子链撕碎，使其形成了单分子结构;水中溶解盐的正负离子被单分子包围，运动速度降低，有效的碰撞次数减少，静电引力下降，同时，由于偶极距的增大，使它与盐的正负离子吸引力增大;其结果使受热面管壁上的原有水垢变松、变软、脱落，从而达到除垢的效果。另外，在高频电场作用下，处理过的水在浓缩受热时析出的碳酸钙失去结晶附壁能力，成絮团状沉淀，使其达到防垢的目的。通过电子水处理装置处理过的水，保持24h 内有效，有很好的防垢能力，其作用就相当于提高了循环水的极限碳酸盐硬度，具有与添加化学阻垢剂同样的效果。

3.2 设备安装方式

电子水处理装置为管状结构，可直接连接到凝汽器的进口处，根据其设备的特性，安装距离距被保护设备越近，其水质衰减越少，保护效果越明显。因此在设备安装位置上，应采用在凝汽器进口处直接安装为宜。

3.3 设备运行方式

①因经电子水处理装置处理过的水存在一定的时效性，24h 后其效果就会消失，因此机组在运行中须保证电子水处理装置连续运行。②在设备使用前，应先对循环水充分进行电子处理，并在使用初期一周内让电子水处理与化学处理同时进行，从而确保循环水可充分处理，保证设备安全。③在机组停运后，如汽轮机后缸温度较高，仍需继续投用电子水处理装置，待循环水完全停止后，最好将凝汽器内的存水放尽。④无论在何种情况下，均应保证电子水处理装置在通水的情况下才可通电运行，否则将会导致电极损坏。

3.4 处理机理

（1）阻垢除垢。电子水处理技术在电厂循环水处理中的阻垢除垢处理机理是通过常温作用下的水溶解能力的增加和高温作用下的晶核处理两种，此种阻垢机理与高压静电阻垢技术和电磁阻垢技术在阻垢机理上具有一定的相似性。

（2）杀菌灭菌。电子水处理技术的杀菌灭菌机理相对较为复杂，是在不同种物理原理、化学原理及生物原理等多种作用机制下共同形成的反应，其主要依靠活性氯作用、活性自由基作用、电极表面吸附作用等原理，达到杀菌效果。当水体中的藻类细胞在处于微电流作用下时，电场会在藻类细胞两侧产生穿透膜位差，在膜位差达到一定程度后，对其细胞膜结构以及其他大分子物质造成结构破坏，起到杀菌灭藻作用。

（3）设备防腐。在电解作用下，电子水处理装置处理后的水体具有大量的活性成分，能使积附在管壁表面的氧化铁转化为四氧化三铁，作用后的四氧化三铁膜具有较强的紧密性，可以达到良好的防腐效果。与此同时，微生物的滋长也得到了较为有效的控制。

4.目前问题分析。目前虽然电子水处理技术在电厂循环水处理中取得了比较好的应用效果，但是也存在着一些不足，需要去不断的进行改良和优化，这样才能够更好的促进该技术在电厂的广泛应用，为电厂的节能增效贡献更多的力量。①从硬件来看主要是缺少更加直观的检测手段。现在一些电子水处理的装置在进行凝汽器运营检查的时候，必须要版面停止运行，然后拆开人孔门才可以进行检查。这一方面不利于电厂设备的连续稳定运用，同时也缺乏更加人性化的设计，有待于进一步的改善和提升。②因为电子水处理装置自身的电路设计方面的问题，使得整个装置必须要安装到现场，而现场的情况又比较复杂，容易出现设备的进水和进人灰尘等一些情况，这样就很容易产生一些线路损坏的情况，从而造成电子水处理设备的损坏。③目前关于电子水处理设备在进行水处理方面的研究还不够深入，目前所得到的数据一般都是实验数据。而对于不同地区的不同水质条件水处理设备的兼容性还有待于进一步的研究和验证。电厂循环水处理在采用了水处理技术之后，凝汽器的运行效果相比之前会有更大的提升。这就将本来繁琐复杂的凝汽器的清理检修工作變成一年一次的清理就足以能够满足整个一年的运行需求。这样就可以每年为电厂节约凝汽器清理所需要的人工费用万余元。另外从凝汽器的情况来看，使用电子水处理设备能够很好的保持凝汽器的端差，同时汽轮机真空也能够保持在较高的水平进行运营。这样就可以从整体上达到机组运行的经济性，为电厂节约不必要的成本开支，促进电厂经济效益的提升。

目前，我国大多数的火电厂都是通过化学方法进行水处理的，这些利用化学方法去除酸、碱、盐的方法不仅浪费化学药剂，成本极其昂贵，而且产生的废液更是会造成环境水污染。随着我国经济的迅猛发展，对电力供应的要求日益迫切，无疑需要大力发展电力事业，如果采用化学方法，带来的资源浪费和环境污染可想而知。但如果采用电渗析方法，最少只需要原化学药剂投入的10%，就可以达到预期的除盐效果，在节能的同时，又做到了环保。

参考文献：

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[2]张大海，刘宇穗，张世荣，李威，黄冬兰.发电厂水处理流程传感器故障检测系统研究[J].自动化与仪表，2019