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浅析电厂化学水处理技术发展与应用郭春福2

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：李嘉杰1 郭春福2

[导读] 摘要：电厂化学水处理技术是保证电厂用水及正常运行的基础，因此，有必要加大对电厂化学水处理技术的研究。

        （1海盐秦核新能设备检修有限公司浙江省嘉兴市 314399；
        2万纳神核控股集团有限公司浙江省嘉兴市 314399）
        摘要：电厂化学水处理技术是保证电厂用水及正常运行的基础，因此，有必要加大对电厂化学水处理技术的研究。本文详细分析了电厂化学水处理技术的发展与应用。
        关键词：电厂；化学水处理技术；发展；应用
        随着经济与科技的发展，我国在电厂化学水处理技术方面取得了一定的成就，但与发达国家仍有较大差距。因此，在今后的电厂发展中，要借鉴发达国家的经验，充分利用好已形成的组织结构，不断学习电厂先进的化学水处理技术，以提高我国电厂化学水处理技术水平，从而为电厂生产提供稳定优质的用水保障，进而促进电厂的持续发展。
        一、电厂化学水处理技术发展特点
        1、集中化生产的处理。集中方式的电厂水处理方式需在实际生产过程中运用化学技术，满足实际的剂量控制需求，并且能进行相关设备和仪器的运行管理，满足实际的水处理质量和效率需求，在良好的监测条件下进行水处理速率的计算和检查，为电厂进行水处理提供科学的控制信息和相关辅助条件的支持，满足实际的安全生产和管理需求，这也是未来信息技术不断发展对电厂工作细节提出的新要求，是未来长久工作发展的趋势，能在具体工作进行的过程中保证实时监控的工作目标。为了保证电厂水处理工作顺利进行，采取集中化的化学处理生产方式更行之有效。
        2、节约环保。当前绿色环保观念已深入电厂生产的各个环节中，随着绿色环保观念的加强，如何降低电厂化学水处理过程中污染的产生变得越来越重要，目前电厂化学水处理过程中，少使用或不使用有毒害的化学药剂已成为趋势，很多电厂已将“少排放、零清洗”作为电厂化学水处理的目标。
        3、多元化的处理技术。电厂化学水处理技术当前已告别了传统的过滤、交换等方面，在材料科技和有机科学发展的大背景下，电厂化学水处理过程中更多地应用膜处理技术和树脂技术，不但丰富了电厂化学水处理的形式，而且提高了电厂化学水处理的环保效果。
        二、电厂化学水处理技术的发展
        1、PLC技术。PLC中操控体系所运用的网络是矢量星型网络结构，1000MB速度的TCP光缆经以太网完成数据传递和信息传导的过程。在控制室的内部需设置三台操作人员的工作站点，这三台的工作站点要具有相同的性能，只有这样才能通过以太网来监控网络内部的任意一个系统的工作。此外，矢量以太网系统是网络连接所使用的必须装备，数据库中枢被中枢交换机联网操作员控制系统，同时可利用cis和网关及全程辅助流水线控制网络的连接。锅炉补给水操控点和其他机组的凝结水处的控制中枢与化学水操控系统网络设立交换网络的装备。同时，还要在锅炉补给水车间内部设置关于化学水控制系统的集中控制室。
        2、FCS技术。为了保证本质安全、负责危险区域、控制易变过程和应对那些特殊环境，就要运用FCS技术的现场总线控制系统，这样的理念与火电厂的化
        学水处理系统不谋而合。火电厂存在着许多问题，比如化学水处理系统设备分散，对样品的取得有很大困难，还有对水实时监控的难度较大等。开发的FCS技术总线控制系统刚好能解决这一问题，因该系统有很大的开放性、自动化程度和可相互操作的特点。FCS技术将火电厂那些老旧的操作系统逐级分解后进行自己重新构建，这样就降低了人为错误发生的概率，并提高了每个环节的精确度。目前，火电厂已利用FCS技术完全实现了水处理系统中机组凝结水系统的自动化，提高了安全性，加快了运行速度。这一技术的投入使用，既减少人力，又降低成本，还可实现远程操控，解决了原来不能实时监控的缺点，达到了遇到问题及时反馈的效果，以提高解决问题的速度。
        3、膜分离技术。膜分离技术是以高分子薄膜为介质来对溶质或溶剂进行分离提纯的一种新型技术。

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这种技术较之于传统技术来说，能达更高的效率且能耗更低，操作需要的技术含量也不高，更为方便。目前，火电厂的水处理技术都需投入大量的成本和人力，无形中增加了发电厂的经济负担。而膜分离技术则可有效的降低成本投入，并且处理后的水质更高。膜分离技术中的膜主要有超滤膜、微滤膜和反渗透膜等几类，根据不同的杂质和水质情况采取不同的膜进行分离处理，能更具针对性的改善水质。其中，反渗透膜的效果最好，这种膜只能让水分子穿过，而其他的杂质则无法穿过，其除盐率高达98%以上。这样不仅能降低水中的杂质含量，还能减少中和药剂的使用，具有降低成本的作用。膜分离技术处理过后的水质达到了国家标准，减少污染物的排放，并且这种简易的操作可使得员工更容易上手，降低人力的投入，从而为电厂节约成本。
        三、电厂化学水处理技术的应用要点
        1、锅炉补给水处理。传统锅炉补给水处理常采用混凝、过滤。而国内大型电厂澄清处理设备—般是机械船速搅拌澄清池，澄清池有反应速度决、操作控制方便、出力大等优点。近年来，变频技术不断应用到混疑处理中来提高预处理出水的水质，减少人工的操作。而过滤方面过滤池以粒状材料为滤料，过滤技术经慢滤池、快滤池、多层滤料滤池的发展阶段，从而使预处理水质方面得到了改善。随着发展以纤维材料作为滤元的新型过滤设备的出现，其占据了市场，并且纤维过滤材料凭借尺寸小、表面积大和其材质柔软使其具有很强界面吸附、截污、水流调节的能力。例如纤维球过滤器、胶囊挤压式纤维过滤嚣等。锅炉补给水除盐处理中混床具有不可替代的作用，而混床本身有环保、节能的特点。填充床电渗析器CDI具有将电渗析、离子交换除盐技术组合在一起的特点，其中的树脂再生是通过H2O电离的H+和OH-完成的（直流电场中电离出来的H+和OH-直接充当树脂再生剂，无需其他药剂）。此外，装置对弱电离子（S02、C02等）都有较强的去除能力。
        2、锅炉给水处理。锅炉给水处理是为了通过供给合格的水、结合锅炉内水调节监督等手段，防止热力设备的结垢、腐蚀和汽水共腾，以保证锅炉的安全稳定、经济环保地正常运行。
        目前，锅炉给水主要有三种处理方式：还原性全挥发处理[AVT（R）]、氧化性全挥发处理[AVT（O）]和加氧处理[OT]。其中，[AVTAVT（R）]是在热力除氧后，通过给水加氨、加联氨作联合处理，使给水呈弱碱性；[AVT（O）]适用于无铜机组，使用此法可降低给水的铁含量，使水冷壁管等的结垢速度和面积降低；[OT]法改变了传统的除氧器和除氧剂的处理办法，增加氧化还原，在低温情况下即可生成保护膜，则可减弱或消除给水系统的流动加速腐蚀（FAC）现象，同时同样也可降低水冷壁管和省煤器的结垢速度和面积，拉长设备的清洁周期，节省运行成本。
        在实际给水处理过程中，要根据给水的水质和水汽系统的材质来选择具体的应用方法，另外也要确保使用后机组无结垢和腐蚀问题。
        3、锅炉炉水处理。近年来，低磷酸盐和平衡磷酸盐处理的方法广泛应用到锅炉炉内水的处理过程中。上限范围在2～3mg/L，下限范围在0.3～0.5mg/L，这是处理低磷酸盐控制的范围。不断减少炉内磷酸盐的含量，使其能符合硬度成分反应所需要的最低浓度，同时，炉内游离的氢氧化钠要低于1mg/L，从而使锅炉内水的PH值保持在9.0～9.6之间，这是平衡磷酸盐处理方法的基本原理。
        4、锅炉凝结水处理。当前，在我国绝大多数电厂的高参数机组中，都配置有凝结水处理设备，但这些设备材料通常是从其他国家进口，在这些设备中，再生装置是高塔分离设备、锥底分离设备。但从真正意义上能完成长时间氨化运转的处理设备往往非常有限，国内使用这些设备的也只有厦门市的嵩岭电厂等少数几家电厂引进并使用。达到氨化运转从经济、环保的视角来说，将会是我国电厂锅炉凝结水处理系统的重要发展方向，因此此项技术还需花费很长一段时间在我国进行大范围的推广普及。
        参考文献：
        [1]宋洪军.浅析电厂化学水处理技术发展与应用[J].黑龙江科学，2014，01（02）：259.
        [2]周钦.浅析电厂化学水处理技术发展与应用[J].科技视界，2015，11（22）：266+323.
        [3]刘玉新.电厂化学水处理技术发展和应用控析[J].河南科技，2014，08（23）：36-37.