电厂化学制水处理的工艺及节能措施研究

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:王耀华
[导读] 摘要:电厂的日常生产过程中水资源的利用是影响生产安全和生产效益的重要因素。
        (内蒙古京能盛乐热电有限公司  内蒙古呼和浩特  010000)
        摘要:电厂的日常生产过程中水资源的利用是影响生产安全和生产效益的重要因素。围绕电厂化学制水的工艺进行分析和研究对于节约水资源,提高电厂生产经济效益有着十分重要的作用。为此,本文围绕这一议题进行了探讨,从化学水处理的重要性入手,对厂用的制水和处理工艺进行了论述,最后提出了化学水处理系统节能降耗的措施和策略,供相关人士参考。
        关键词:电厂;节能降耗;化学制水;制水工艺
        1引言
        电厂生产工艺系统中有很多的热力设备,这些热力设备本身发挥着各自的生产积极作用,但同时也会隐藏着各种风险和危害。为适应节能降耗,经济运行的大形势,电厂化学水处理系统工艺亟需升级。本文结合自身经验,就电厂化学水处理工艺以及化学水处理系统的节能降耗问题进行浅谈,旨在推动发电企业绿色、节能、高效、可持续发展。
        2电厂化学制水处理的重要性
        对于电厂的日常生产而言,化学水处理技术有着不容忽视的作用和意义。化学水处理技术的应用,不仅可以为发电厂生产工艺的安全性和稳定性提供重要的前提基础,同时还可以减少水质对电厂生产工艺设备的损耗,减缓设备腐蚀速率,延长设备使用寿命。因此,加强电厂化学制水和化学水处理技术的研究、创新和应用,能够降低生产事故发生率,为电厂日常生产提供更多的安全保障,也能够顺利实现生产工艺指标,确保发电质量,还能够通过对化学制水环节的节水、节电和节能管理工作,帮助电厂实现节能降耗、成本管控的目标。
        3常用的电厂化学制水处理工艺
        3.1传统处理工艺
        传统的化学制水处理工艺在主要是采用澄清、过滤和离子交换技术相结合的一种工艺。主要的工艺流程为:原水—→絮凝澄清池—→多介质过滤器—→活性炭过滤器—→阳离子交换床—→除二氧化碳风机—→中间水箱—→阴离子交换床—→阴阳离子交换床—→树脂捕捉器—→机组用水。该工艺的优点是前期的投资成本较小而且设施和设备的占地面积少,它的不足之处在于离子交换技术涉及到酸碱的再生过程,在酸碱再生恢复离子交换器的交换容量过程中,需要耗费大量的酸和碱,需要再进行中和处理,不仅增加了后期的投入成本,同时也极容易对环境造成污染。
        3.2反渗透混床处理工艺
        该处理工艺主要工艺流程为:原水—→絮凝澄清池—→多介质过滤器—→活性碳滤器—→精密过滤器—→保安过滤器—→高压泵—→反渗透装置—→中间水箱—→混床装置—→树脂捕捉器—→除盐水箱。该处理工艺的优点是性价比较高,不仅只需要对混床进行再生处理,同时经过反渗透技术后能够进行半除盐处理,使水质得到很大的改善,有效降低了后续混床的失效频率,在很大程度上减少了再生过程需要的酸碱耗,为后续废水的处理减轻了负担,它的不足之处在于,初期反渗透膜的投入费用较大。综合来看,该工艺是制取超纯除盐水较为经济的方法,因此被多数电厂所接受和应用。


        3.3反渗透EDI处理工艺
        该处理工艺又称全膜法制水,主要是采用预处理、反渗透技术和EDI技术相结合的一种处理工艺。主要的工艺流程为:原水—→絮凝澄清池—→多介质过滤器—→活性炭过滤器—→超滤装置—→反渗透装置—→反渗透水箱—→EDI装置—→微孔过滤器—→除盐水箱。该处理工艺的优点是不需要经过酸碱的再生技术就可以得到超净的除盐水,因此减轻了废水处理负担,对环境十分有利,因而是目前最为环保的一种化学制水处理工艺,其缺点在于该工艺的设备前期投入较高,因而在一定程度上限制了它的普及应用,随着科技的高速发展和国家环保力度的加大,该工艺未来会有更广阔的应用前景。
        4电厂化学制水的节能处理措施
        制水设备的节能措施:一方面,对水处理负担进行优化平衡,避免某一环节承受过大的水处理负荷。另一方面,对制水系统设备进行节能优化,泵的数量较多,且长期持续运行,因此可从泵入手提高泵的自身性能,如增加变频设备,使泵的实际运行和制水工艺系统同步,避免空载耗电情况。
        离子交换树脂性能优化措施:随着化学材料技术的发展,化学水制备和处理工艺中的树脂性能也日益增强,给电厂的化学制水工艺带来了福音。将传统的树脂替换为性能更优的树脂,在抗渗透性能、孔隙均匀程度、比表面积等性能特点方面更具优势,从而缩短再生剂作用时间,提高化学制水量,不仅能够降低水资源消耗量,而且使用寿命更长,故障发生率更低,降低了电厂化学制水运行维护成本。
        水资源高效利用措施:对于反渗透装置中产生的高浓度盐水,这部分水的指标与冲洗用水指标相近,可用作冲洗水,不仅减少废水排放,而且实现了水资源的循环利用。酸碱废液的水资源回收和利用可以采用树脂交换法,先利用阳性树脂处理酸碱废液,然后再输送到中和池,混合反应后废液的酸碱强度大大降低,再对废水的pH值进行微调继续进入到后续处理环节,处理后的水可以用于循环补给水,还可以用于日常园林绿化水,提高水资源利用率。锅炉用水的回收和利用环节,传统的工艺方法是利用高效纤维过滤装置对锅炉用水进行过滤处理,去除废水中的泥沙、树脂等杂质,该方法中使用到的氧化剂或絮凝剂需要进行严格的控制。如果化学药剂投加量过多则会给后续的废水处理增加二次污染的问题,反而不利于废水处理效率,同时也造成部分药剂浪费,导致成本增加。为此,可在电厂化学水处理系统中引入自动化技术,如PLC监控技术,通过信息化和自动化技术的应用来提高电厂化学制水系统工艺参数管控的准确性和高效性,避免人为误差以及信息反应滞后的问题,使化学药剂的投加量实现精准控制,确保锅炉水处理质量和处理效率,提高水资源利用率。
        5结语
        总之,电厂化学制水处理工艺的水平高低直接关系到电厂日常生产和运营的安全性和经济性,同时也是电厂实现节能环保发展目标的重要环节。在新的发展时期内,电厂应及时跟上时代步伐,采用科学适宜的化学制水处理工艺,在保障发电生产工艺用水质量的同时,兼顾到节能减排和运维成本,实现多个生产管理目标,为电厂的健康发展奠定强有力的基础保障。
        参考文献
        [1]电厂化学水处理系统的特点及发展趋势,王士春,《电力系统装备》,2018(1)
        [2]全膜分离技术及其在电厂化学水处理中的应用,孙皓,曹萍,《天津化工》,2019(3)
        [3]热电厂化学水处理专业的废水综合利用问题分析,刘仕坤,《节能与环保》,2019(6)
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