电厂化学水处理技术探析

李前　张冬花

摘 要：电厂中所用的化学水处理主要是针对锅炉用水进行处理，总体来说，化学水处理水平的高低和工艺技术的优劣对电厂所用的锅炉有着至关重要的作用，同时对生产的正常稳定运行起着关键性的影响，化学水技术在电厂中的应用对系统的安全也有着重大的意义。该文主要是通过对电厂化学水处理的工艺进行分析，从锅炉补给水处理、锅炉给水处理、锅炉炉水处理、凝结水处理、循环水处理和废水处理6个方面进行分述。从本质上来说，在电厂中的水处理中，主要是提高水质，锅炉给水的水质对于电厂运行的安全性和经济性具有着较大的影响，对于没有净化的水，水中杂质较多，此种水容易造成锅炉发生腐蚀和导致水垢现象，因此尽可能地减少非净化水的使用，只有经过化学净化处理过的合格水，才能够供给锅炉使用，这不仅保证了锅炉的使用寿命，同时也保证了电厂系统的稳定运行，提升了经济效益。

关键词：电厂化学水处理锅炉补给水处理

中圖分类号：TM621.8文献标识码：A       文章编号：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

现在，电厂是我国工业发展中的重要行业，电厂的安全稳定运行对电能需要、我国社会进步和经济发展有着重大意义。锅炉在电厂中有着举足轻重的地位，因此为了保证笔者所在电厂的锅炉正常运行，建龙包钢万腾引进一些先进的水处理技术，新建了除盐水制备生产厂房，对锅炉水进行净化处理，防止外购水中的物质在经过锅炉处理时在锅炉内部产生化学反应，导致锅炉内部腐蚀并形成水垢。如果锅炉内部有腐蚀及结垢情况，很容易导致锅炉出现故障，更严重的会引起设备停机，因此根据现在发电机组容量的不断增大，化学水处理的方式方法也发生了较大的变化。电厂水处理的化学处理工艺是将药物加入原水中，通过混合沉淀絮凝分离，接着将处理后的水通过超滤给水泵送到脱盐系统中，经过处理后变成高质量的软化水[1]。建龙包钢万腾根据发电机组和容量的变化也在不断更新水处理的技术要求与设备设施操作要求。

1 锅炉补给水处理

1.1锅炉补给水中的化学水处理

锅炉补给水处理在化学水处理过程中是不可或缺的，按照其工艺流程，可以分为化学水的预处理、一级除盐处理、二级除盐处理处理部分等环节。在化学水处理工艺中，传统的处理方式主要是采用混凝和离子交换及澄清过滤的方式[2]，而该电厂原水处理主要以机械加速搅拌澄清池为主，此种方式的主要特点是，易于操作，同时具有反应快、出力大的优势，现有设备大部分都应用了变频技术，变频技术的应用对处理完的水质有着极大的提高作用，此种方式的应用也减少了员工的劳动强度，使员工更能完成好自己的本职工作。现在该厂正处于以机械加速搅拌澄清池为主的情况，目前使用的仍然是旧方式的滤池，它现在发展到了多层滤池阶段，之前用的是慢滤池，然后是快滤池，根据生产需要才发展到目前阶段，此种方式对于处理的水质提高起到了积极的推动作用。从目前的技术来看，在水质、截污能力和过滤速度等方面应用的粒状材料形成了很大的制约，不能够适应现有的处理技术要求，研究人员根据现场实际正在探讨更好的新型过滤设备，通过对市场的调研，发现纤维材料更能适应现在的水处理方法，并将这种方法应用于生产实际中。纤维材料通过其自身优越的吸附能力，能够有效地调节水的流量，同时能够将污染物从中分离出来，过滤效果更佳，纤维材料比粒状材料更有优势，当前纤维材料产品主要有纤维球过滤器、胶囊挤压式纤维过滤器、压力板式纤维过滤器等。

1.2锅炉补给水中的预脱盐处理

锅炉补给水的预脱盐处理技术中，占据主要位置的是反渗透技术，目前笔者公司的除盐水站使用的反渗透技术在能够满足预脱盐处理方面的要求。研究人员在反渗透装置前加装了2套超滤设备，因此反渗透所用的原水的进水在质量上得到了保证，能将水中的有机物和硅元素除去，同时反渗透技术也可以将水中的杂质离子除去，可以为下一道工序做好充足的保证，从而使水中的酸碱度降低，减少废液中酸碱水对外排放，同时减少废水的含盐量;同时，通过此种方法对水进行处理可以有效地降低废水对环境的污染，使该公司对本地的环保做出了贡献。对于水的除盐处理，该公司选取混床装置处理，此方式在水除盐技术上是不可代替的，同时又对混床的先进技术也进行了多方面的研讨，通过使用酸碱药剂使树脂再生，因此就用阴阳树脂对混床进行填充。通过调研，研究人员对现有的填充床有了初步的了解，现在的填充床电渗析器能够将电渗析和离子交换除盐技术结合起来，这种方式提高了除盐精度，同时可以不用通过树脂再生剂来实现，其特点是只通过水电离的氢离子和氢氧根离子来做再生剂，通过此方式制造树脂，不再需要酸碱药剂，还能够除去其他杂质离子[3]，研究人员现正研究先进的除盐技术，逐步淘汰落后的设备来满足机组对用水的需求。

2 鍋炉给水处理

建龙包钢万腾通过氨的挥发特性对新建机组的锅炉给水进行处理，目前建龙包钢万腾在锅炉给水上的处理采用除氧剂和除氧器的方法来进行处理，这种处理方式也是相对成熟的，国外其他发展中国家通过氧化还原反应，在外表形成一层保护膜，保护膜起到防腐作用，这种方式在低温下也能形成保护膜，降低了药品的使用量，延长了清洗周期，降低了运行成本。此种方法需要高度分离的给水，但是我国还没有试验成功，不能普及到生产中，因此我国还需再加强学习，对现有技术进行不断的改进。

3 锅炉炉水处理

建龙包钢万腾通过锅炉内对磷酸盐的处理应用到锅炉炉水的处理中，由于该厂使用的是旧锅炉，因此该技术比较适用于目前的生产。在锅炉水中比较常用的技术是炉内磷酸盐处理技术，由于炉水中存在着大量的钙镁离子，使得锅炉本体内很容易形成水垢，经过实践和研讨，向锅炉中加入磷酸盐，能够很好地除去水垢，同时也能降低水的硬度，在做好除垢的同时起到了防腐的作用。目前随着生产的发展，企业的生产规模不断扩大，新设备的投用，参数的不断提高，性能不断加强，磷酸盐表现出来的作用越来越弱，磷酸三钠产生的不同物质，其与水反应出来的氢离子所产生的酸性物质，对设备的腐蚀也越发明显，使磷酸盐的效果进一步弱化[4]。同时，新的高参数机组锅炉补给水系统大多采用二级除盐，并将精处理装置安装在凝结水系统中，现场需要确保化验人员能够实时对参数进行监测并对水进行化验，保证炉水的质量，在炉水中添加磷酸盐的主要作用是降低水的硬度和调整水的pH值到达防腐效果，在水处理的过程中建龙包钢万腾采用的是炉内磷酸盐处理技术。

4 凝结水处理

目前，国内大部分发电机组都配有凝结水处理设备，主要配置除铁器+混床、前置过滤器+混床、凝结水再生系统，凝结水处理系统的主要原理是在机组的启停过程中，会将金属腐蚀同时带入水中的盐分。为确保机组中水汽的质量，缩短机组启动所用的时间，增加热力系统酸洗的时间间隔，满足电厂的水质要求，主要以进口为主，现有应用最多的是高塔分离和锥底分离，但目前真正能够实现长期的氨化运行的设备并不多，由于需要满足环保需求，电厂在生产的过程中，无论是在经济上还是在环保上，精处理系统的发展主要是实现氨化运行，此方式为首选方式[5]。根据现在的场地使用情况，设备布置更加合理，需要更充分地考虑空间优化，同时工艺得到更进一步的优化配置，从投资角度来看，对电厂原有设备系统需要充分利用，也便于对设备的集中管理，程控装置和再生装置都适合安装在锅炉补给水侧。

5 循环水处埋

循环水是建龙包钢万腾生产中主要耗水项目，水源一般为中水和地表水，在北方地区，地表水资源比较不足，因此建龙包钢万腾生产中大多采用的是中水。笔者公司在使用循环水的过程中，已经提出提高循环冷却水系统的浓缩倍率是减少循环水耗损的主要途径。建龙包钢万腾之前沿用的循环水处理的浓缩倍率一般是≤2的，通过向循环水系统中加入有机阻垢剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等多种药剂，同时根据各分厂的循环水水质用综合处理工艺来提高循环水的浓缩倍率，效果明显，循环水的浓缩倍率也大幅度的提高，这是循环水处理技术的核心。充分对循环水进行有效利用，不仅能够有效的解决厂区的污染问题，而且也减少了废水的排放。所以当前形式对于我国来讲，积极研究冷却水的循环利用和保证水的质量的稳定技术是相当关键的，目前，在循环水浓缩倍率方面我国与发达国家还存在着一定的差距，所以应该大力研究循环水浓缩倍率技术，提高循环水的重复利用，减少循环水对环境的二次污染。

6 废水处理

引起电厂中的工业废水主要是机组事故或启动时所排出的锅炉酸洗废水、锅炉补给水处理过程中所产生的酸碱废液等，这些废水通过处理被运至废水池，通过压缩空气对废水进行搅拌，同时加入药剂调整废水的pH值，再向废水中加入混凝剂，经过处理后进入隔油沉淀池，经过处理的水再进入V型池过滤，最后进入中和池，并且建龙包钢万腾预处理后又进行了深度处理，充分利用了回用水。现在，国内的电厂工业废水处理的方式，大多采用的是宝钢用的废水处理方法，通过废水集中汇集，再逐步处理。基本采用的是鼓风曝气氧化、调整pH值、污泥浓缩、混凝澄清等为主要工艺，但是这种方法也有自身的不足，它不能有效地处理过于复杂的水，并且不能够对范围过大的废水进行处理，这样便影响了废水的综合回收利用[6]。现阶段，有一部分人采用两相流固液分离技术，此技术是通过一次加药混凝，通过一套完整的设备系统，完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣刮除和污泥浓缩等工艺过程，此方式能够将水中的泥沙、悬浮颗粒以及油同时分离出来，通过此方式进行处理，不仅提高了出水水质，降低了处理成本，增大了回用的范围，而且新的技术也在逐步地投用到生产中，建龙包钢万腾供水作业区员工也在不断地学习更新中。

7 结语

锅炉给水的水质对于电厂运行的安全性和经济性具有较大的影响，对于没有净化的水，水中杂质较多，此种水容易造成锅炉发生腐蚀和导致水垢现象，因此尽可能地减少非净化水的使用，只有经过化学净化处理过的合格水，才能够供给锅炉使用，这不仅保证了锅炉的使用寿命，同时也保证了电厂系统的稳定运行，提升了经济效益。随着对电力系统的需求加大，在化学水的处理技术项目上，怎样选择相关的设备对化学水进行处理，怎样才能科学合理地安装，在选材和工藝流程上进行完善是现有工作的重中之重。但是，我们较发达国家在技术上还是存在一定差距的，因此，我们需要结合自身的具体情况，通过经验的积累并不断对新技术的学习来提高自身的化学水处理技术水平，从而使化学水处理技术在电厂中得到充分利用，促进电厂安全可靠和高效运行。

参考文献

[1] 朱琳麒.电厂化学水处理技术的具体应用研究[J].资源节约与环保，2020（3）：39，41.

[2] 任妙.电厂化学水处理技术发展与应用[J].化工设计通讯，2018，44（2）：66.

[3] 徐烈.电厂化学水处理技术及其发展应用[J].科技创新导报，2018，15（3）：89，91.

[4] 张立鹤. 大型火电机组化学水处理控制系统应用研究[D]. 西安：西安建筑科技大学，2017.

[5] 许建新.工业锅炉水处理新技术及运用实践分析[J].中小企业管理与科技，2019（3）：176-177.

[6] 邹业平.首阳山电厂2×630MW脱硫废水深度处理研究[D].西安：西安理工大学，2019.