电厂化学水处理技术分析

电厂化学水处理技术分析

李景涛

大唐国际锡林浩特电厂内蒙古自治区锡林浩特市 026000

摘要：电厂生产的稳定需要电厂化学水处理技术的创新，这样才能够不断推动电厂的生产效益。电厂化学水处理工作就是能够为热力系统的各个部分特供良好品质的水汽，来防止热力设备的结垢、积盐和腐蚀现象，保证发电厂的安全稳定的运行。但是因为某些客观存在的问题或技术水平的限制，导致化学水处理工艺存在一些弊端，完善化学水处理工艺成为重要研究方向。本文结合相关技术分析，对电厂化学水处理技术展开应用研究，以期在提高电厂化学水处理效率的同时，降低电厂的生产成本。

关键词：电厂；化学水处理设备；设施腐蚀问题

一、电厂化学水处理的特点分析

　　（一）电厂化学水分布集中

　　以往的电厂化学水处理都是采用多程序共同作用的方式，包括预处理系统、废水处理体系以及锅炉补给水处理等，这种方式最大的缺陷就是占地面积大且维修困难。而随着技术升级和改造，在现代化技术的影响下电厂化学水处理相对集中，便于管理[1]。

　　（二）电厂化学水处理工艺逐渐多元化

　　随着化学处理工艺的不断完善，电厂的化学水处理方法也随之增多，传统的离子交换和混凝技术已经逐渐的退出市场，而微生物技术成为了主要的化学水处理工艺。而且其不仅提高了处理效率，同时也改善了废水质量。

　　（三）电厂化学水处理控制集中

　　为了全面保障电厂化学水处理形成一个完善体系，可设置相应的可编程逻辑控制器，从而借助指令来完成对计算机的操控。这样一来，所有的信息数据都会通过接口终端来发送指令，并实现自动监控。

　　（四）电厂化学水处理比较环保

　　随着企业和人们环保意识的增强，电厂在进行化学水处理的同时也要使用环保性药水，确保无污染、无毒性，并且逐步的实现可循环使用，以降低生产管理成本，提高水资源的循环效率。

二、水质对电厂设备的危害

（一）水垢对热力设备的危害

当电厂用水的杂质或者是化学物质超标进入电厂的设备比如锅炉等的时候，随着时间的推移会在水和锅炉或者交换器的里层表面很快形成一层固体的附着物，这种形成固体附着物的现象称为结垢。从水垢的形成过程之中，就可以看到水垢的一些物理以及化学性质，水垢是在高温的条件下形成的，是一种导热性能很差的固体混合物。这就容易造成设备管道的散热性能就会降低很多。而且这种水垢在管道中的分布是不均匀的，也就是说每一块区域的导热性能有很大的差别，如果热负荷过高的时候金属就会发生鼓包，变形或者堵塞爆炸等危险。

（二）不良水质对设备的腐蚀

发电厂所用的水都是从大自然中来的，造成的结果就是水质不同所含有的化学物质不同，水是流动的就会对设备的金属壁造成腐蚀，或是水中含有的氧也会对锅炉或者是设备管壁进行氧化腐蚀。

（三）过热器和汽轮机流通部分的积盐

由于水中的盐在不同温度下的溶解度是不同的，同时水的蒸发以及不同管道的温度不同会造成一部分盐溶解度降低，会有盐析出，携带的杂质量也会增加。积盐增加的话会对金属管道造成压力，会造成一系列的问题，比如阀门关不紧，金属管弯曲爆管，而造成停机。

[2]。

　　三、电厂化学水处理技术分析

　　（一）电除盐技术

　　作为全膜分离技术的代表，电除盐技术是将电能作为原始动力，然后将离子交换膜作为主要载体，然后通过电厂力的作用促进水的化学分解，以达到净化除杂的目的。其中最主要的部分就是离子交换膜，其原理是一种以离子交换树脂为主要原料的有机膜材质，并且具有良好的水离子迁移能力，能够把水中的离子结构与水分离开来，最终达到污水处理的根本目的和标准。通过对电除盐技术进行分析我们可以发现，其是在传统的电渗析基础上融合了离子交换技术，从而提高了工作效果的稳定性，以免受到温度和PH值的影响。

　　（二）反渗透技术

　　目前来看，无论是反渗透还是正渗透其技术原理都是一样的，都是因为分离膜的两侧出现了压力差，唯一不同的是，反渗透的过程中能够同时改变水的硬度。除此之外，反渗透还可以在人为干扰的作用下提高工作效率，并将水中的细菌全面清除，因此应用较为广泛。但同时，其对于渗透膜材质也提出了更高的要求，以更好的利用水分子特性。在应用反渗透技术的过程中，还可以采取适当加压的方式促进水分子和离子结构的分离，并利用较小孔径提升水质效果。

　　（三）超滤技术

超滤技术也是分离技术的一种，其基本原理是充分利用膜两侧的压差。与反渗透技术不同的是，超滤膜的孔径相对较大，因此只能分离一些较大的颗粒物以及胶状物，而对于一些离子结构和微生物成分是无法去除的，所以通常情况下，超滤技术只能作为电厂化学水处理的第一道工序，也就是发挥预处理的作用。其基本流程如下，化学水在水泵的作用下进入到超滤器，然后过滤掉水中的大分子，在经过简单的分离后，进行下一步处理[3]。

（四）锅炉炉水处理技术

在发电厂中对锅炉炉水的处理一直都是采用磷酸盐对其进行处理，该技术在全球都已经得到广泛应用。磷酸盐可以防止水冷壁管生成钙镁水垢，减缓其结垢的速率；放置水冷壁管发生酸性或碱性腐蚀；降低蒸汽对二氧化硅的携带，保证进汽轮机的蒸汽品质。近年来随着锅炉参数的提高，酸性腐蚀成为腐蚀锅炉的主要因素。现在发电厂的一些高参数锅炉补给水都使用二级除盐法，这样可以确保锅炉炉水中不存在硬度成分，磷酸盐在水处理中的作用也由处理硬度成分转变成了对PH进行调节以及防腐。所以，近几年人们又提出了平衡磷酸盐处理以及低磷酸盐处理法。采用低磷酸盐处理方法一般要将磷酸盐的密度控制在0.4mg/L左右，由于锅炉炉水中硬度不同可以适当地对磷酸盐密度进行调整，但不论锅炉炉水硬度多高，磷酸盐的浓度都不得高于3mg/L。平衡磷酸盐处理法原理是：在炉水能进行硬度反应的前提下，最大程度降低炉水中磷酸盐的浓度。在炉水中可以有低浓度的NaOH，其作用是对炉水的PH进行调节，确保PH值在9.2-9.5之间。

（五）循环水处理技术

现在我国许多发电厂都在大力研发稳定水质技术和冷却水循环使用技术，该技术是提高水处理技术的重点内容。在循环水浓度研发方面同发达国家一直存在着差距，因此当前我国发电厂在水处理上的重点就是提高冷却水的循环使用率，减少二次污染，提高经济效益。①石灰软化一加酸一旁滤加药处理技术该法适用于严重缺水地区，当地能供应高纯度的石灰粉，适合于以暂硬为主水质的生水。该法处理技术较为全面，循环水浓缩倍率可达4-5倍合于镁硬含量很少的地下水作水源的火电厂。该处理法优点是处理能力大运行费用较低。存在问题是投资大，工作环境差，对石灰分场供应的石灰粉纯度要求高；②100%弱酸树脂交换处理技术主要适用于严重缺水地区，要求节水量较多，维持浓缩倍率控制在4-5，碳酸盐硬度大于2mmo1/L，碱度较高、硬碱比适中的水质，硫酸根含量较高、水中悬浮物含量小于5mg/L的地下水作为火电厂循环水系统补充水以及硫酸货源品种和运输条件具备的电厂。该处理法技术成熟、运行可靠操作简便，易于实现自动化；③硫酸阻垢剂稳定处理技术这种处理法投资少、占地少、技术条件简单。缺点是加酸后水中的水硬和中性盐的含量增多，尤其是当循环冷却水中SO42-含量是随着加酸量而增加，这对高浓缩倍率下运行的循环水系统是不利的。其次磷酸盐是菌藻类的营养物，会促进它的生长与繁殖。当采用有机磷系稳定剂处理时还存在排出废水对环境有污染问题。

　　四、电厂化学水处理技术的应用要点分析

　　（一）合理选择膜处理方案

　　在实际应用中，要根据水源的特征以及基质组成合理的进行处理系统的设置，保证方案的灵活、有效。常见的膜处理方案有半膜法和全膜法，其技术方案的前期都是采用超滤和反渗透技术，因此预处理效果十分显著，百分之九十九以上的有机碳成分能够被去除掉。因此，无论后续采取电离子技术还是离子交换技术都能够达到电厂的化学水处理标准，满足锅炉给水的基本水质要求。具体应用时要根据场地空间以及成本需要进行科学选择。

　　（二）合理应用反渗透技术

　　在进行电厂化学水处理时，影响反渗透系统工作效果的因素有很多，例如目标水的成分含量、给水的压力大小以及温度变化等等。因此许多处理工程为了达到零排放的效果，通常在保证回收率的基础上添加浓水回收装置，以改善回收效果。实质上，反渗透是膜分离技术的基础环节，因此在操作中一定要了解渗透膜的超强选择性，然后通过添加阻垢剂的形式实现对其他离子的拦截。值得注意的是，要关注膜两侧的静态压力差，以免影响渗透效果。

　　（三）发挥超滤技术优越性

　　超滤技术的优越性主要体现在以下三个方面：首先，其超滤膜的孔径相对较大，不同于其他的渗透膜形式，所以其特点也在于能够过滤并集中过滤颗粒直径较大的物质；其次，其以压力为推动力的效果较好，能够快速完成过滤和提纯；最后，其化学水处理的成本较低，但工作作用非常关键，因此具有良好的性价比。总之，要最大限度的提高技术应用的针对性并降低化学水处理成本，为电厂创造最大的经济效益和环保效益，让电厂化学水处理不再成为技术难点。

结论

对电厂化学水处理技术进行分析研究，首先要掌握化学水处理的基本原理和方案，然后根据实际需要和电厂情况进行合理的应用选择，争取实现从技术层面的逐步优化。与此同时，还要充分考虑设备设施的防腐问题，通过科学技术的改进，降低衍生问题的发生，全面提高电厂化学水处理的能力和等级。

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（03）：39+41.

[2]马小原.简约电厂化学水处理技术的创新应用[J].机电信息,2020(18):83-84.

[3]芮蕾. 电厂水处理中反渗透技术的研究[J]. 百科论坛电子杂志,2020(14):1149-1150.