李文杰
同煤大唐塔山第二发电有限责任公司 山西省 大同市 037003
摘要:当前,随着社会经济的快速发展,电力需求数量和质量都在迅速增长,而火电厂作为电力供给的主要主体支撑,其机组的容量和参数正在加速提高,化学水处理技术也面临新的挑战,其作为电厂安全运行和高效生产的技术保证,能够有效去除有害物质,减少设备的腐蚀问题,是确保安全用水的基础和条件,为此,本文将以化学水处理技术的发展趋势为研究基点,分析其应用特点和发展方向,并探讨各个水处理环节中的技术分类及现存问题,以此为化学水处理技术的优化发展提供有效支撑。
关键词:火电厂;化学水处理;膜分离技术;反渗透技术
1火电厂相关的化学水处理的综合概述
几乎所有的火力发电厂采用的发电方式都是通过将“水”当做中间的介质,从原理上可大概描述为利用水具有的较低温度进行相关交换热量的工作。在火电厂进行电力生产的过程中,会出现因为各种不同的因素而产生具有腐蚀性质的化学水。这种化学水的产生,不仅仅会对发电厂的经济效益产生损害,还会对相关的化学水的处理基础设备产生不同程度的难以弥补的腐蚀损害。
2当前火力发电厂化学水处理系统发展现状
电厂化学处理系统包含的内容比较多,净水预处理、锅炉补给水处理、定冷水处理、凝结水精处理、汽水取样监测分析、化学加药系统、废水处理、污水处理等等。但是当前,火力发电厂化学水处理系统中,遇到了不少问题。主要体现在两个方面:第一个整个化学水处理系统环节比较多,每一个系统都有自己的控制室,这些控制室的工艺大多都是单独设计的,控制设备比较多,控制区域分散,增加了管理的难度。第二,随着科学技术的进步,越来越多的新技术和新设备应用在火电厂电力化学处理系统中,但是很多火电厂化学水处理人员受到自身能力的限制,无法很好的使用这些设备和仪器,因此化学处理水工作效率比较低。为了提高化学水处理效率,首先必须做好化学水处理系统的设计工作,合理布置系统控制室,采用集约化的控制方式,将所有子系统整个在一起,变成一个系统,然后通过PLC控制器与系统主机连接起来,形成一个两级控制站,各个子系统并联连接主机,这样就可以实现化学水的集中管理、监视和控制。其次,使用新型的化学水处理工艺。传统的化学水处理工艺已经无法满足当下社会经济对火力发电厂机组发电需求,因此必须使用新技术、新设备处理化学水。当前火电厂化学水正在朝着多元化方向发展:膜处理技术、反渗透技术、钠滤、微滤等处理水的工艺大量应用处理系统中,不仅省去了传统化学水处理繁琐的环节,而且大大提高了处理的效率。最后,随着人们环保意识的提高。化学水处理系统正逐渐向“少污染、零排放”绿色、节能方向发展。
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3水资源处理技术
(一)锅炉内部的补给水处理技术
传统形势下,对这类水资源进行预处理时,普遍使用过滤以及混凝这两种处理技术。我国大型使用火力进行发电的工厂当中,对这类水资源进行处理的设备大部分是使用机械进行加速搅拌操作的澄清池。目前,变频技术被进一步的使用到了混凝处理当中,深入的处理之后净水质量将得到提升,降低了人工操作。以滤池在未来的发展来讲,将颗粒形状的材料当作滤料使用的过滤技术,经过慢、快两个滤池以及多层滤料滤池等发展流程,在对预处理时期的水质进行优化方面起到了一些作用。
在对锅炉内部的补给水使用预脱盐这项技术进行处理时,反渗透(简称为“RO”)属于目前发展的一个重要领域。国内最先将预脱盐技术使用到电力领域的工厂为天津军粮城建厂,之后预脱盐技术被大面积地使用到了宝钢、招远等电厂内。该技术的最大特性为原水水质发生的转变不会对其造成影响,就以上海市当中的滨海电厂为例进行论述,处于枯水阶段的海水处于倒灌时期,这一一时间段当中,长江水当中的氯根偶尔会达到3500mg/L,黄浦江当中的水源含盐量同样会迅速加大至2000mg/L,单方面使用离子进行交换除盐装置早就不能对这类季极度恶劣的水质进行处理。
还有,反渗透这项处理技术拥有极大对有机物以及硅进行祛除的能力,对于COD进行祛除的能力能够达到83%,能够让大机组工作期间,对有机物以及硅这两类物质进行处理的含量规范要求得到满足。最后,反渗透因为将水内部大量的离子(大部分是在90%)去除掉,降低了下一个环节内部承担的除盐负担。因此实现了让酸性废液以及碱性废液的排放数量减小,让废水当中的含盐量减小,推动着电厂当中的经济以及环境效益得到了显著提高。
(二)锅炉内部的给水处理技术
现在,对这类化学水进行处理时,氨以及联氨具备的挥发性处理技术相对成熟,可是这一技术更适合使用到新建立的机组内。等到水质处于平稳状态以后,才能够转变成中性以及联合进行处理的技术。另外,这一处理技术含能够减小给水系统内部遭遇腐蚀侵害的数量,降低对药品的使用数量、增加化学清洗的间隔时间、减小工作过程中的投入资本[2]。欧洲目前对氧化性质的水处理技术使用相对常见,而我国对这一技术的使用基本是处于尝试阶段。注意:氧化性质的水处理技术只适合使用在对具备高纯度的给水进行处理。同时,要重视系统内部的材料和它之间具备的相容性。
(三)锅炉内部的炉水处理技术
使用锅炉内部的磷酸盐对化学水进行处理的技术已经经过了70多年的时间,目前,全球有65%的汽包锅炉在处理工作中使用这项技术。因为之前使用的锅炉参数普遍偏小,因此,对化学水进行处理的技术处于落后状态,炉水内部频繁出现很多钙离子以及镁离子。为了预防锅炉出现结垢的问题,要往锅炉当中添加大量的磷酸盐,以实现让其硬度变小。这一技术会导致锅炉当中PH值很大,让出现的碱性腐蚀现象十分明显。
最近这10年时间里,人们又指出了使用对磷酸盐进行平衡以及减小的处理技术。减小磷酸盐在进行处理时,其数量最少是在0.3mg/L~0.5mg/L范围内,最大量普遍不会大于2.0mg/L~3.0mg/L范围内。加拿大的OntarioHydro这个电站当中的压力数值是在13.8MPa~17.9MPa区间之中,锅炉当中使用对磷酸盐进行平衡的技术对炉水进行处理时,控制标准为:磷酸根在0~2.4mg/L范围内,PH值是在9.0~9.6范围内,处于游离状态的NaOH数量不超过1mg/L。山西省某一电力公司在工作时,将磷酸根的数量控制在了0.1mg/L~1.0mg/L区间之中,而其预期数值是在0.2mg/L~0.5mg/L区间当中,若是遇到炉水当中的PH值不超过9.2,就要往炉水当内添加少量的NaOH[3]。
(四)另外的化学水处理技术
从上文中了解到,除了上述的几类化学水,火电厂当中还存在废弃水处理技术、凝结水处理技术、定冷水处理技术以及循环水处理技术等这几类。对凝结水进行处理时,该技术主要是借助于高塔以及锥底这两个分离装置;另外,国内已有一部分电厂使用预膜工艺以及化学清洗这两种方式对定冷水进行处理;循环水的处理主要是借助于水质平稳这项技术;对废水的处理的技术流程为:首先对所有废水进行汇集,其次根据流程进行处理。
结语
综上所述,合理的电厂化学水处理技术是保证火电厂锅炉机组正常运行的重要条件,在锅炉实际运行过程中,需不断引进新技术、新工艺、新设备推动化学水处理技术的创新和完善,提高锅炉化学水处理技术的应用价值和效率,进而保证生产设备的安全、稳定运行,这为实现电厂运行经济效益和社会效益的最大化奠定了坚实的基础,有利于促进电力企业的持续发展。
参考文献:
[1]张强,张劲锐.浅谈火力发电厂锅炉化学水处理技术[J].科技创新导报,2015(4):94-94.
[2]蒲伟.浅谈我国火电厂化学水处理技术进展与处理趋势[J].科学导报,2015(16)[3]陈宝荣.火电厂化学水处理技术探讨[J].科技创新与应用,2016(34).
[4]乔拥祥.火电厂化学水处理技术探讨[J].内燃机与配件,2017(4):124-126.
[5]周亮.火电厂化学水处理技术探讨[J].魅力中国,2017(51).