淺談電廠水處理水質(zhì)重要性及新技術(shù)的應(yīng)用

邢向?qū)?/p>

近年來，由于對電能的需求量增加，加上國家對生態(tài)環(huán)境的重視，很多生物質(zhì)電廠、垃圾發(fā)電廠得到了很好的發(fā)展，這就導(dǎo)致化學(xué)水處理不僅從選用方式、設(shè)備布置、工藝流程和監(jiān)控等環(huán)節(jié)上發(fā)生了很大的變化，而且在運(yùn)行維護(hù)和生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)上也發(fā)生了巨大的改變。

目前大多電廠水資源多為地表水及地下水，隨著淡水資源的短缺越來越嚴(yán)重，使得中水回用成為獲得水資源的有效途徑。因此，化學(xué)水處理在發(fā)電廠重要性更加突出。

火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中水、汽質(zhì)量的好壞，是影響火力發(fā)電廠熱力設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)）安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素之一，熱力系統(tǒng)中沒有良好的水質(zhì)，就會引起以下危害：

（1）熱力設(shè)備的結(jié)垢。如果進(jìn)入鍋爐或其他熱交換器的水質(zhì)不良，則經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，在和水接觸的受熱面上，會生成一些固體附著物，這種現(xiàn)象稱為結(jié)垢，這些固體附著物稱為水垢。因?yàn)樗傅膶?dǎo)熱性比金屬的差幾百倍，而這些水垢又極易在熱負(fù)荷很高的鍋爐爐管中生成，所以結(jié)垢對鍋爐（或熱交換器）的危害很大。結(jié)垢可使結(jié)垢部位的金屬管壁溫度過高，引起金屬強(qiáng)度下降，這樣不僅危害安全運(yùn)行，而且還會大大降低火電廠的經(jīng)濟(jì)性。例如，當(dāng)火電廠鍋爐的省煤器中結(jié)有1mm厚的水垢時(shí)，其燃料用量就比無垢時(shí)多消耗1.5%～2.0%，火電廠鍋爐的容量一般都很大，每年使用的燃料量也很大，所以燃料的消耗率即使只有微小的增加，也會造成巨額的經(jīng)濟(jì)損失;另外，汽輪機(jī)和凝汽器內(nèi)結(jié)垢會導(dǎo)致凝汽器真空度降低，從而使汽輪機(jī)的熱效率和出力下降;加熱器的結(jié)垢會使水的加熱溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值，使整個(gè)熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性降低;而且，熱力設(shè)備結(jié)垢以后，必須及時(shí)進(jìn)行清洗工作，這就要停止運(yùn)行，因而減少了設(shè)備的年利用小時(shí)數(shù);此外，還要增加檢修工作量和費(fèi)用等。

（2）酸性腐蝕。隨著鍋爐參數(shù)不斷地提高，磷酸鹽的“隱藏”現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，由此引起酸性腐蝕。因此，近年來人們又提出低磷酸鹽處理與平衡磷酸鹽處理。低磷酸鹽處理的下限控制在0.3一0.5mg/L，上限一般不超過2一3mg/L，平衡磷酸鹽處理的基本原理是使?fàn)t水磷酸鹽的含量減少到只夠與硬度成分反應(yīng)所需的最低濃度，同時(shí)允許爐水中有小于1mg/L的游離NaOH，以保證爐水的pH值在9.0一9.6的范圍內(nèi)。

隨著電廠技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展的現(xiàn)狀，水處理的設(shè)備、生產(chǎn)、方式、工藝方法等方面也都有了新的變化，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）控制單元的集中化。當(dāng)下有很多的電廠以方便維護(hù)管理為目的，把許多子系統(tǒng)聚合到一起，形成了一個(gè)圈套的系統(tǒng)，接PLC/DCS設(shè)備協(xié)調(diào)操作，使化學(xué)水處理的整個(gè)控制流程都分布比較集中，管理比較方便，也有利于快捷的維護(hù)系統(tǒng)。可以根據(jù)PLC/DCS裝置對所有子系統(tǒng)具有收集數(shù)據(jù)信息的功能和在現(xiàn)代化數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N技術(shù)，來控制所有的子系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了分開式的操作和自動化的監(jiān)測及管控。

（2）預(yù)處理、反滲透+EDI制水方式應(yīng)用：其流程如下：原水一澄清池一變間隙濾池一變間隙纖維過濾器-超濾裝置一超濾水箱—反滲透裝置一反滲透水箱一EDI裝置—除鹽水箱。該方案設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)水的品質(zhì)滿足要求，并已在多項(xiàng)類似工程中得到應(yīng)用及檢驗(yàn)。設(shè)備具有安裝方便、使用方便、操作方便、維護(hù)方便;運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、自動化程度高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。這種制水方法不需要用酸、堿進(jìn)行再生就可以制取純凈除鹽水，不會對環(huán)境造成破壞。這也是目前電廠較為經(jīng)濟(jì)、較環(huán)保的化學(xué)制水工藝。

（3）檢測方法方式日趨科學(xué)化。目前在對化學(xué)水進(jìn)行檢測時(shí)其檢測和診斷技術(shù)都不斷的發(fā)展和進(jìn)步，檢測方法和方式更加科學(xué)化，利用化學(xué)診斷方式，不僅做到了事前防范的作用，而且可以實(shí)現(xiàn)在線診斷，分析方式上也實(shí)現(xiàn)了痕量分析，檢測和診斷技術(shù)的成熟，有效的保證了機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，避免事故的發(fā)生。

（4）加氧除鐵防腐技術(shù)的應(yīng)用。電廠鍋爐補(bǔ)給水加氧技術(shù)主要利用了氧在水質(zhì)純度很高的條件下對金屬有鈍化作用這一性質(zhì)，其處理的原理是在給水加氧方式下，不斷向金屬表面均勻地供氧，使金屬表面形成致密穩(wěn)定的雙層保護(hù)膜。這是因?yàn)樵诹鲃拥母呒兯刑砑舆m量氧，在金屬表面生成致密而穩(wěn)定的保護(hù)性氧化膜。直流爐應(yīng)用給水加氧處理技術(shù)，在金屬表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解決了爐前系統(tǒng)存在的水流加速腐蝕問題，還消除了水冷壁管內(nèi)表面波紋狀氧化膜造成的鍋爐壓差上升的缺陷。但給水加氧處理必須在水質(zhì)很純的條件下才能進(jìn)行。要控制好給水的電導(dǎo)率、含氧量、含鐵量、電導(dǎo)率等參數(shù)。其前提是機(jī)組要配置有全流量凝結(jié)水精處理設(shè)備，因?yàn)槟Y(jié)水處理設(shè)備的運(yùn)行條件和出水品質(zhì)的好壞，是鍋爐給水加氧處理是否能正常進(jìn)行的重要前提條件。同時(shí)，在應(yīng)用給水加氧處理前鍋爐原則上應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗，除去熱力系統(tǒng)中的腐蝕產(chǎn)物，可在爐前系統(tǒng)獲得最薄的保護(hù)性氧化膜。但同時(shí)要明確的是，加氧處理之所以可使?fàn)t前系統(tǒng)金屬的表面產(chǎn)生鈍化，除水質(zhì)高純度這一先決條件外，還必須有水流動的條件，即在流動的高純水中加入氧氣才能在金屬表面產(chǎn)生保護(hù)性氧化膜，可以避免與除氧防腐技術(shù)相沖突，以達(dá)到較好的防腐效果。

我國電廠水處理與先進(jìn)國家相比還是存在很大差距的，在社會迅速發(fā)展的今天水處理已是一個(gè)需要重視的關(guān)鍵性問題，電廠化學(xué)水處理工作伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國家行業(yè)的要求，仍然需要在改革中不斷創(chuàng)新，在繼承中不斷發(fā)展，在改革與發(fā)展中也會出現(xiàn)不同的問題，需要我們用科學(xué)發(fā)展的眼光、用開拓進(jìn)取的思維模式、用與時(shí)俱進(jìn)的工作作風(fēng)進(jìn)行探索和思考。