电厂化学水处理技术探析

当前，随着人们对电能需求量的不断增加，各发电厂都进入快速发展时期。发电厂发电设备都是以锅炉和汽轮机为主，利用锅炉内水产生的热能，并以蒸汽的形式导入到汽轮机内，而通过汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能，发电机又将机械能不转变为电能，从而输送到电网以供应人们对电能的需求量。所以发电机组的正常运行与锅炉水的质量具有非常密切的联系。必然保证锅炉用水的质量，即水需要经过净化处理后才能应用到锅炉当中。
前言
锅炉在电厂运行中发挥着非常重要的作用，所以为了保证锅炉运行的正常，需要对锅炉水进行净化处理，避免自然水中的物质与锅炉内的物质起反应，从而导致结垢、腐蚀的情况发生。一旦锅炉内存在着结垢及腐蚀的情况，极易导致爆管事故及汽轮机停机事故的发生。因此现在随着机组参数和容量的加大，电厂化学水处理也发生着较大的变化。一些先进的水处理技术和材料的产生及应用，有效的推动了电厂化学水处理技术的发展。
1.锅炉补给水处理
长期以来对于锅炉的补给水处理都是采用混凝与过滤的方法来进行，在一些大型的电厂内澄清处理设备多数以加速搅拌澄清池为主，其不仅易于操作，同时具有反应快和出力大的特点。而随着变频技术的发展，在混凝处理当中变频技术的应用，对于水质量的提高起到了积极的作用，同时也有效的减少了劳动强度，降低了人工成本。对于滤池的改进，最先采用的过滤技术是以粒状材料为滤料进行的，其从慢滤池、快滤池发展到多层滤池阶段，对于预处理水质的改善起到了积极的作用。但在水质、截污能力和过滤速度等方面粒状材料具有较大的局限性，无法满足化学水处理的要求。在这种情况下，纤维材料的应用，使一些新型过滤设备得到不断的研制出来，并在电厂中进行应用，纤维材料由于其材质柔软、表面积大，在过滤过程中具有较强的吸附、截污及水流调节的能力，很好的解决了粒状材料在水处理上的局限性，取得了相当好的效果。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。
在锅炉补给水预脱盐处理技术方面，经过多年来的科学技术的发展，当前反渗透技术占据主要的位置，能够很好的满足大机组在预脱盐处理方面的要求，其不受原水水质的影响，对于水中的有机物和硅具有非常好的去除率，而且反渗透技术可以将水中百分九十以上的离子去除掉，可以很好的减轻下一道工序的负担，从而使酸、碱废液的排放量得到降低，所排放的废水中含盐量较少，使电厂在废水排放过程中有效的保护了环境。而在除盐处理方面，混床的作用仍不可忽视，其在除盐技术上具有其他技术所无法替代的作用，当前的填充床电渗析器有效的将电渗析和离子交换除盐技术有效的结合起来，这是一种高效的精脱盐工艺，不需要树脂再生剂，而只通过H2O 电离的H+和OH-即可充当再生剂的作用，从而完成树脂的再生，根本不不需要酸、碱等药剂的参与，同时还能够很好的去除掉弱电离子。
2 .锅炉给水处理
当前对于一些新建机组在锅炉给水的处理上主要采用氨和联氨的挥发性进行处理，而当水质稳定以后才可以利用中性和联合处理的方式。长期以来在锅炉给水的处理上我国都采用除氧剂和除氧器等方式来进行，而且处理技术也较为成熟。但在当前国外一些发展国家普遍使用的氧化性化学运行方式锅炉给水进行处理，其效果较好，其方法是创造氧化还原气氛，即使在低温条件下也能形成保护膜，从而起到防止腐蚀的发生，这种方法有效的降低了药品的使用量，使清洗的周期延长，有效的降低了运行的成本。但此种方法需要使用高纯离的给水，而且在我国还处于研试阶段，还没有成熟的经验。
3 .锅炉炉水处理
长期以来对于锅炉炉水的处理技术都使用炉内磷酸盐处理技术，此技术在全世界范围内也得到广泛的应用。该技术能够得到长期广泛应用的最主要原因是由于以前的锅炉参数较低，而在炉水中常常存在着大量的钙镁离子，在这种情况下，锅炉内就非常容易结垢，所以向锅炉内投入大量的磷酸盐，这样水中的硬度就能够去除掉，所以利用磷酸盐处理技术不仅起到了较好的除垢效果，同时防腐效果也非常明显。但随着锅炉参数不断的提高，磷酸盐的“隐蔽"现象越来越严重，由此引起的酸性腐蚀也越来越多。而在另一方面，高参数机组的锅炉补给水系统已全部采用二级除盐，凝结水系统设有精处理装置。这样，炉水中基本没有硬度成分，磷酸盐处理的主要作用也从除硬度转为调整pH 值防腐。因此，近10 年来，人们又提出低磷酸盐处理与平衡磷酸盐处理。低磷酸盐处理的下限控制在0.3～0.5mg/L，上限一般不超过2～3mg/L。平衡磷酸盐处理的基本原理是使炉水磷酸盐的含量减少到只够与硬度成分反应所需的最低浓度，同时允许炉水中有小于1mg/L 的游离NaOH，以保证炉水的pH 值在9.0～9.6 的范围内。
4.凝结水处理
目前绝大部分300MW 及以上的高参数机组均设有凝结水精处理装置，并以进口为主，其再生系统的主流产品是高塔分离装置与锥底分离装置。但真正能实现长周期氨化运行的精处理装置并不多，仅有厦门嵩屿电厂等少数几家，嵩屿电厂混床的运行周期在100天以上，周期制水量达50 万t 以上。当前由于对环境保护意识的提高，电厂无论是从经济的角度出发还是从环保的角度出发，在精处理系统的发展上都将以实现氨化运行为其发展方向。同时电厂为了使设备布置更加合理，使工艺得以进一步优化，并从投资方面考虑，对于电厂原有的公用设系统都需要尽可能的进行利用，同时更便于对设备进行集中化的管理，程控装置和再生装置都宜安装在锅炉补给水侧。另一方面，具有过滤与除盐双重功能的粉末树脂(POWDEX)精处理系统也逐步得到应用。
5 .循环水处埋
循环水处理技术可以有效的提高水的利用率，降低运行成本，使电厂的经济效益得以实现，而且循环水的多次利用，也有效的减少了废水的排放量，对电厂的环境效益也起到了积极的作用。所以对于当前我国大部分电厂来讲，积极开发冷却水的循环回用和水质稳定技术是非常关键的，这是加强水处理技术的重点，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，所以应该加大研究力度，从而提高循环水的重复利用效率，减轻对环境和水体的二次污染。
6 .废水处理
目前，国内大型的电厂工业废水处理的布置基本套用宝钢电厂的废水处理模式，即采用废水集中汇集，分步处理的方式。一般采用以鼓风曝气氧化、pH 调整、混凝澄清、污泥浓缩处理等为主的工艺。但这种处理方式的缺点是对水质复杂且变化范围大的来水的处理难度较大，并影响到废水的综合回收利用。近年来，两相流固液分离技术逐步得到应用，该技术采用一次加药混凝、在一个组合设施内完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣刮除和污泥浓缩等工艺过程，使水中的泥沙、悬浮固体物、藻类悬浮物和油在同一设施内分离出来。该处理技术提高了出水水质，降低了处理成本，扩大了回用范围。
7.结束语
锅炉给水的水质对于电厂热力系统运行的安全性和经济性具有较大的影响，自然水由于没有经过净化，所以水中含有较多的杂质，这种水一旦进行热力系统极易导致结垢及腐蚀的情况发生，所以没有经过处理的水是不允许进行热力循环系统运行的，只有经过化学净化处理的水，且达到锅炉给水才能进行使用，这对保证热力设备的运行的稳定性具有极其重要的作用。