大型火電廠化學(xué)水處理技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用

賴曉玲(國能神福(龍巖)發(fā)電有限公司，福建 龍巖 364000)

0 引言

就目前中國的火電廠化學(xué)水處理技術(shù)來看，相較于一些發(fā)達(dá)國家來說，中國在科研水平以及化學(xué)處理水平方面，仍然有較大的發(fā)展空間。隨著中國大型火電廠的火電機(jī)組建設(shè)規(guī)模逐漸增大，電廠中化學(xué)水處理也出現(xiàn)了巨大的變化。這主要是因?yàn)楦邊?shù)大容量的機(jī)組在水質(zhì)方面的要求逐漸提升，在當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展政策中，火電廠對其尤為關(guān)注。與此同時，當(dāng)前各個電廠都面臨著較為激烈的市場競爭情況，優(yōu)化重組生產(chǎn)流程的工作勢在必行。由此可達(dá)成采用較少的工作人員提升火電廠化學(xué)水處理效率的目標(biāo)。在此種形式下，電廠的化學(xué)水處理技術(shù)提升效果顯著。

1 電廠中化學(xué)水處理的特點(diǎn)

1.1 集中化布置水處理設(shè)備

根據(jù)功能與作用的劃分，電廠化學(xué)水處理通常包含了多種技術(shù)以及分類處理的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，例如，化學(xué)電廠產(chǎn)生的廢水以及污水處理的環(huán)節(jié)，循環(huán)水加氯、綜合泵房、加藥系統(tǒng)以及蒸汽水取樣的環(huán)節(jié)，上述這些環(huán)節(jié)能夠有效地對還原化學(xué)水處理技術(shù)進(jìn)行明確的分析，尋找其中不足加以改進(jìn)[1]。但是在當(dāng)前中國的水處理系統(tǒng)中，受崗位設(shè)置較多的影響，崗位分布較為分散，各部門之間的聯(lián)系較少，工作效率有所限制，經(jīng)常出現(xiàn)工作人員過多但是工作效率較低的情況。因此，若想解決當(dāng)下面臨的問題，需要將所有設(shè)備進(jìn)行集中化管理，加強(qiáng)設(shè)備布置的區(qū)域性與集中性，其能將電廠的空間與占地面積進(jìn)行一定程度上的規(guī)劃，還能有效提升設(shè)備的綜合利用效率。

1.2 集中化控制水處理生產(chǎn)技術(shù)

在集中化控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中，系統(tǒng)的設(shè)計與電廠的實(shí)際需求不可分割。因此，該系統(tǒng)中的內(nèi)容必須具有全面性，各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息均需有所包含。在采集數(shù)據(jù)以及各個系統(tǒng)中的設(shè)備的信息時，專業(yè)技術(shù)人員可以利用PLC的編程功能做到精準(zhǔn)控制，利用該項(xiàng)系統(tǒng)的功能，采用數(shù)據(jù)通信功能，實(shí)現(xiàn)上下級位于PLC之間的聯(lián)通[2]。進(jìn)而達(dá)成相互反應(yīng)機(jī)器狀態(tài)的工作目標(biāo)，在化學(xué)的主控制室與各個子系統(tǒng)密切相連，實(shí)現(xiàn)自動控制以及集中操作的目的，對化學(xué)水處理系統(tǒng)加以監(jiān)視。

1.3 環(huán)保與節(jié)能的水處理生產(chǎn)方式

隨著中國可持續(xù)發(fā)展的理念提出與推進(jìn)，中國對于環(huán)保的重視程度進(jìn)一步提升[3]。因此，在水處理的過程中，專業(yè)技術(shù)人員務(wù)必減少各種重污染對于環(huán)境的影響。在實(shí)際控制的工作中，最直觀的控制方式是對于化學(xué)藥品的應(yīng)用數(shù)量，保證化學(xué)藥品的應(yīng)用控制在合理的范圍之中，或者是研究不使用化學(xué)物品的技術(shù)。電廠在電力制造的作業(yè)中，對于水資源的消耗數(shù)量巨大，若想實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，就必須加強(qiáng)對于節(jié)能系統(tǒng)的研究，盡量減少水資源的浪費(fèi)情況，發(fā)展水資源循環(huán)利用技術(shù)。

1.4 多元化的水處理工藝

在中國傳統(tǒng)的火電廠處理工藝之中，磷酸鹽爐水處理、離子交換處理以及混凝過濾處理是化學(xué)水處理最常見的幾種形式。在當(dāng)下的火電廠化學(xué)水處理技術(shù)中，專業(yè)處理人員為提升化學(xué)水處理技術(shù)的質(zhì)量，加強(qiáng)了對于水處理技術(shù)的開發(fā)與研究，隨即多元化的處理技術(shù)逐漸出現(xiàn)在人們的視野之中[4]。膜技術(shù)開始出現(xiàn)在了人們的視野之中，在此技術(shù)應(yīng)用的過程中，離子樹脂的適用范圍、使用條件以及種類有了較大的選擇空間，尤其是在節(jié)能節(jié)水處理的過程中，粉末樹脂的應(yīng)用逐漸獲得了大眾的認(rèn)可，并在水處理工作中達(dá)成預(yù)期的控制目標(biāo)。

2 大型火電廠化學(xué)水處理技術(shù)的具體應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顟B(tài)

2.1 鍋爐補(bǔ)給水處理技術(shù)

在鍋爐補(bǔ)給水預(yù)處理的過程中，混凝與過濾為其做好了基礎(chǔ)上的準(zhǔn)備。

(1)當(dāng)下中國的大部分火電廠為了提升澄清處理的效率，通常會再用加速機(jī)械攪拌的形式進(jìn)行澄清處理，其能夠達(dá)到人力處理不能達(dá)到的程度，操作也相對簡單，反應(yīng)速度與傳統(tǒng)的處理方式相比較速度較快。當(dāng)下的混凝處理技術(shù)應(yīng)用中，變頻技術(shù)應(yīng)用得較多，出水水質(zhì)可得到進(jìn)一步的提升[5]。

(2)過濾設(shè)備的創(chuàng)新與制造為水處理提供了便利，其中一種采用纖維材料作為濾元的設(shè)備受到了火電廠化學(xué)水處理管理人員的認(rèn)可，纖維材料能夠?qū)τ诹魉M(jìn)行調(diào)節(jié)，且加強(qiáng)對流水中雜質(zhì)的吸附，以其柔軟性、覆蓋面積的調(diào)整靈活性以及尺寸小等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在火電中的廣泛應(yīng)用[6]。

(3)為提升鍋爐補(bǔ)給水中的脫鹽處理效果，反滲技術(shù)的應(yīng)用可有效解決這一問題。由于水中存在大量的離子，為達(dá)成離子交換的目的，實(shí)現(xiàn)中和效應(yīng)，防滲技術(shù)的應(yīng)用是為之后的除鹽工作環(huán)節(jié)降低工作的難度。同時，該項(xiàng)技術(shù)還可以對鹽堿廢液中的有害物質(zhì)排放有效控制。

2.2 鍋爐給水處理技術(shù)

目前，中國在對于揮發(fā)性物質(zhì)的處理已經(jīng)具有相應(yīng)的理論依據(jù)，同時在實(shí)踐中總結(jié)出了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，達(dá)成對于爐水的水質(zhì)控制，在氨水蒸發(fā)后，水蒸氣中含有大量的氨與聯(lián)氨，在新建的機(jī)組中，待水質(zhì)呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，就可以對其進(jìn)行聯(lián)合處理[7]。受當(dāng)前的加氧技術(shù)影響，傳統(tǒng)的除氧器與除氧劑的應(yīng)用受到一定的改變。除此之外其能夠?qū)⒀趸€原的氣氛創(chuàng)造出來，令其在低溫狀態(tài)下使保護(hù)膜生成，抑制腐蝕作用的產(chǎn)生，減少化學(xué)清洗的頻率，在延長應(yīng)用壽命的同時，減少清理產(chǎn)生的成本。

2.3 定冷水處理技術(shù)

中國定冷水技術(shù)在水處理過程中的主要目的是對銅腐蝕進(jìn)行控制，達(dá)成水中的pH值的有效控制，因此，可以選擇凝結(jié)水與除鹽水混合的形式對其進(jìn)行提升[8]。根據(jù)以往的實(shí)踐理論可知，堿性化學(xué)水擁有可以投入運(yùn)行的成功經(jīng)驗(yàn)，但是調(diào)整技術(shù)需要具有一定處理工作經(jīng)驗(yàn)的人來執(zhí)行，否則堿度出現(xiàn)偏差，水處理的質(zhì)量也將不能保證。

2.4 廢水處理技術(shù)

為達(dá)成廢水的高效處理，提升整體的廢水處理效果才是火電廠廢水處理優(yōu)化的目標(biāo)。具體的實(shí)施中，專業(yè)的廢水處理工作可以被分成三個步驟，首先，再用集中的形式達(dá)成對于廢水的處理。其次，在匯集后采用分步處理的形式達(dá)成對于廢水處理的目標(biāo)。最后，采用兩相流固液分離技術(shù)，通過加藥混凝環(huán)節(jié)對產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行處理，將其中的其他雜質(zhì)、成分分離出來。

2.5 循環(huán)水處理技術(shù)

循環(huán)水的重復(fù)利用是減少水體污染的重要方法。由于中國的火電廠主要是采用閉式循環(huán)冷卻技術(shù)，因此采用的水處理技術(shù)主要是通過冷卻水的開發(fā)，保持水質(zhì)的穩(wěn)定進(jìn)而投入利用。在此過程中，中國電廠需加強(qiáng)對于循環(huán)水的利用效率，阻止出現(xiàn)二次污染的情況，在處理藥劑的選擇中，選擇一些屬于低磷和非磷配方的藥劑，減少環(huán)境壓力。

3 水處理監(jiān)控技術(shù)的具體應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顟B(tài)

3.1 控制技術(shù)

當(dāng)前的控制技術(shù)中，水控制技術(shù)主要是由PLC加以監(jiān)督與推進(jìn)，且其可以被劃分成三個階段。首先，其將原有的部分功能取消了，取而代之的是CRT功能，提升其實(shí)際工作的直觀性，并降低工作中監(jiān)督與操作難度。其次，采用集中化控制的方式實(shí)現(xiàn)對于水質(zhì)的處理。最后，強(qiáng)化對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的利用，加強(qiáng)各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，保證其聯(lián)動性，在獲得供應(yīng)數(shù)據(jù)的同時，提升工作效率。

3.2 監(jiān)控技術(shù)

水處理監(jiān)控技術(shù)能夠在最優(yōu)的范圍內(nèi)對水工情況加以觀察，采用分析模式對產(chǎn)生的問題拆解并得出最終答案，保證水工調(diào)節(jié)的有效性與數(shù)據(jù)的科學(xué)性，減少實(shí)際的工作人員數(shù)量上的壓力。部分高壓機(jī)組與高參數(shù)機(jī)組可在一定程度上分析產(chǎn)生事故的原因，同時對其加以控制，提升檢測技術(shù)的可靠性。

4 某火電廠化學(xué)水處理技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

在某火力發(fā)電廠中，配置了兩套鍋爐，其主要的燃燒物質(zhì)為生活垃圾，兩臺鍋爐處理能力綜合數(shù)值為1 200 t/d，補(bǔ)給水量為60 t/h。補(bǔ)給水系統(tǒng)中原水主要是由當(dāng)?shù)氐暮铀?。為了降低水中存在的各種雜質(zhì)，專業(yè)處理人員采用了全膜分離技術(shù)，水質(zhì)的硬度要求需要保持在0度左右，硅的含量不能超出20 μg/L，在25 ℃時電導(dǎo)率小于0.20 μS/cm。為截留住水中的大顆粒雜質(zhì)，可采用活性炭進(jìn)行吸附處理，繼而采用濾膜加以更加精細(xì)化的過濾，采用處理后的水溫可保持在15 ℃與35 ℃之間。在反滲處理中采用抗污染膜，將水中的氯的含量在最大程度上進(jìn)行降低，不超出0.1 mg/L，SDI≤2，此裝置下，兩套裝置產(chǎn)水量約在30 m3，每套裝置中共擁有三個模塊，單模塊運(yùn)行中，回收率為95%，處理后的水質(zhì)與平均時間內(nèi)的出水量基本與設(shè)計目標(biāo)保持一致。

5 結(jié)語

綜上所述，文章主要針對大型火電廠化學(xué)處理技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)行研究，了解其中水處理采用的各種問題。通過在各個環(huán)節(jié)的控制加以提升，實(shí)現(xiàn)了大型火電廠處理技術(shù)的轉(zhuǎn)型，保證火電廠安全運(yùn)行的同時，使其在最大效率的條件下生產(chǎn)。