电厂化学制水处理的工艺与节能分析

发表时间:2020/12/22   来源:《当代电力文化》2020年第21期   作者:曹东瑜 高江
[导读] 在电厂生产期间实施化学水处理技术的创新和优化工作,有利于提升电力生产的稳定性和经济效益
        曹东瑜  高江
        陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西省榆林市  719000
        摘要:在电厂生产期间实施化学水处理技术的创新和优化工作,有利于提升电力生产的稳定性和经济效益。从当前情况来看,非法排放化学废水对水资源有严重的不良影响,和我国环境保护政策不符。近几年,我国化学制水处理技术有所改善,应用效果较佳,可以有效维护水资源的安全性和清洁性,能够实现节能的目的。
        关键词:电厂化学;水处理;工艺
        1电厂用水概述
        在电厂化学制水处理系统运行期间,通常是以锅炉压力为主来明确具体参数的,因为锅炉压力等级的不一样,因此采取的化学制水处理工艺也是不相同的。锅炉大体上可以划分为多项级别,分别是低压、中压、高压以及超高压等。在电厂处于运行状态的时候,要想避免锅炉内出现不良现象,就需要做好水质量的监督工作,在监督期间,如果工作压力升高的时候,那么对于水质提出的要求也就更高。而且为了提升汽轮机的稳定性,水中产生了结垢或者是发生了电离子腐蚀情况之后,就需要将此种因素及时解决,减少锅炉的排放损失,实现电厂经济效益的进一步提升。当位于不同环节的化学制水处理系统内,就需要采取与之相符的方式,结合工作压力产生的影响来处理水质,应用弱化离子交换的方式进行除盐或者是脱碱。此外,在调整水质PH值的过程中,需要应用合理的化学方式,将该项工艺的优势更好的体现出来。供水行业自控技术的提高会带来很大的好处,其一可将劳动工人从艰苦严峻的工作环境中解脱出来;其二可以降低资源消耗;其三可以实时监控供水工艺的每个环节的安全性和可靠性,确保供水能够达到国家标准。随着自动控制、机械和电气仪表设备以及自动化技术在水工厂工业上的应用,使得自动化的水质监测技术逐渐成熟。另外,在我国,计算机应用日益普遍,我国水厂自动化发展正在稳步改善。改革开放后国外先进制水工艺技术逐步引进为电厂的自动化设备飞速发展起着非常大的促进作用。
        2电厂化学制水处理的工艺
        2.1工业废水处理工艺。火力发电厂是工业耗水大户,也是废水排放大户,随着水资源短缺的加剧和环境污染的日益严重,废水处理和废水回用成为火电厂节水减排的重要途径。通过对火电厂自身的废水回用,既可替代大量的新鲜水,又可减少电厂的外排废水量,减轻对环境的污染。废水通常有两种处理方式,一种是集中处理,另一种是分类处理。(1)经常性废水的处理工艺:废水储存池→pH调节池→混合池→澄清池(器)→中间水池→自反洗过滤器→清水池→排放或回用。(2)非经常性废水的处理工艺一:高COD废水→废水储存池(压缩空气搅拌)→氧化槽→反应槽→pH调节池→混合池→澄清池(器)→中间水池→自反洗过滤器→清水池→排放或回用。(3)非经常性废水的处理工艺二:高铁和高SS废水→废水储存池(压缩空气搅拌)→加入石灰,将pH值提高至10左右→沉淀分离→pH调节池→混合池→澄清池(器)→中间水池→自反洗过滤器→清水池→排放或回用。
        2.2锅炉补给水处理工艺。生水经净化处理后,用来补充水汽循环系统中损失的水。如今,随着科技的发展,我国已大批投入百万发电机组,随着机组中蒸汽的参数提高,对进入锅炉的补给水水质要求也越来越严格,一般以二级除盐水作为补给水。常规的二级除盐水工艺主要包括预处理(混凝、沉淀、过滤)和除盐处理(反渗透、离子交换器、电渗析)两大部分。主要有以下几种方式:①预处理+多级反渗透工艺:原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→超滤→5μm精密过滤器→一级反渗透→中间水箱→二级反渗透→除盐水箱→用户。

②预处理+离子交换除盐工艺:原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→超滤→中间水箱→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→用户。③预处理+一级反渗透+离子交换除盐工艺:原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→超滤→5μm精密过滤器→一级反渗透→中间水箱→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→用户。④预处理+一级反渗透+EDI除盐工艺:原水→原水池→机械加速搅拌澄清池→海砂过滤池→清水池→多介质过滤器→超滤→5μm精密过滤器→一级反渗透→中间水箱→EDI电除盐→除盐水箱→用户。
        3电厂化学制水的节能策略
        3.1强化协调化学水的技术工艺流程。以EDI制水技术应用为例子,该技术的诞生在电厂化学水运行体系当中还处在探索实践阶段,其工作原理和操作方式与传统化学水生产模式发生变化,其反应效率和产生品质量表现出良好的状态,逐步得到了使用机构的广泛好评。技术原理是以电渗透与离子交换技术进行优化重组,通过阴阳离子表面交换膜与离子本身产生渗透作用,并在直流电场的影响下实现离子的定向分离,将化学水内特定杂质进行处理。过程主要分为几个步骤:第一,通过在RO膜处加注水源通过EDI装置后进入到化学水储藏室;第二,水源内为过滤掉的离子通过渗透作用被吸附在RO膜表面;第三,增加直流电在电能的驱动下,提高离子运动的速度,从而提炼高纯度的水源并应用到电厂内化学水作业当中。
        3.2对电厂化学制水系统进行改进和升级。在环境状况的影响下,社会生产和人们日常生活逐渐趋于环保化和节能化。在电厂发电期间,消耗的能源和水资源都比较多,实现电厂发电和化学制水处理等工作的节能化、环保化有利于人类长久发展。在传统的电厂化学制水系统中,一般是采取二级复床除盐制水法,也就是说,将水源经由阳床、除氧器等进行一级处理,经由阴床进行二级处理,以此净化水质。可是在该系统设计期间,将二级除盐当成一级除盐的辅助设备,大多数制水期间没有将存在的问题考虑进去,相关设备匹配不到位,系统中的强酸难以满足电厂发电要求,不利于电厂运行。所以就需要做好传统化学制水系统的升级和改进工作,减少系统运行期间的能源消耗量,提升工作效率,以此实现节能环保的目标。
        4注意事项
        作为管理人员,要提高思想意识,深入了解电厂化学水处理对电厂运行、发展的重大意义。自然界中的原水,内部含有的杂质和其他物质较多,这类原水或许对其他行业的生产没有危害,但对于电厂生产却威胁巨大。原水中的杂质,尤其是含铁、氧、盐丰富的原水,在不能得到有效的原水净化处理后,容易对电厂设备造成破坏。不言而喻,使用未达标的水,锅炉就会因为水中存有的杂质而结垢。锅炉结垢后,锅炉在受热时就达不到均匀的状态,从而就会导致传热的过程受阻,热传递效率降低。热传递效率降低了,电厂的生产成本就提高了,相同的产量要更多的人力、物力和时间成本投入,整体效益下降。为此,在电厂运行过程中,无论如何要重视化学水处理,最大限度避免锅炉结垢,避免管道腐蚀,避免蒸汽器受到破坏。
        结语
        综上,化学制水质量决定了电厂的稳定运行,与此同时,其和节能环保状态有着密切的联系性,做好化学制水的处理工作有利于提升工业用水质量,减少污染物排放数量,这对于社会运行有着决定性的作用。要想达到这一目的,除了加强管理力度之外,还需要动态性的探究化学制水处理期间存在的一系列问题,制定出完善的对策解决问题。
        参考文献
        [1]蒋婷,曾阳,王兴法,等.电厂化学制水处理的工艺与节能研究[J].技术与市场,2019,26(1):124-125.
        [2]符美逍.论电厂化学制水处理的工艺及节能[J].科技展望,2019,26(7):72.
        [3]王晓兰.电厂化学水处理工艺探讨[J].硅谷,2019(24):117.
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