何华秀
广东粤电云河发电有限公司 527300
摘要：水是生命之源，人类社会离开了水就无法正常发展。一直以来，电厂化学制水的处理问题都是人们关注的焦点，许多由于电厂化学制水非法排放给水资源造成污染的案例不胜枚举。近些年来，在经济和科技的推动下，我国水处理技术得到了大幅度的提升，出现了大量行之有效的水处理工艺，对保障水资源安全作出了突出的贡献。本文对电厂化学制水处理的工艺与节能进行分析，以供参考。
关键词：电厂化学；制水处理；工艺分析
引言
现阶段从电力供应的方式及结构上来看，其主要模式是通过固定热源，催生大量的蒸汽带动燃汽轮机，以此来推动转子与定子之间发生相互运动从而产生电力能源。这也促使化学水成为形成电力资源的重要媒介。但是因其独特的水源性质、复杂的运行体系以及长期不间断的实践作业等条件出现，在电力系统作业量持续扩大的阶段内，为化学水顺利运行带来了严峻挑战。如何能够避免给水工作期间，提升工作效率和质量，是当下电力供应保障部门所面临的重要问题之一。
1化学制水处理系统制水工艺概述
现阶段，我国的电厂化学制水处理系统中主要是依据锅炉压力划分参数规格的。火电企业中锅炉一般划分为低压、中压、高压、超高压、亚临界、高临界六个等级。锅炉压力等级不同，化学制水处理工艺规格也不同；一般来说，在电厂锅炉的水质控制方面，工作压力越高对水质的要求也越高。参考工作压力的影响，在不同的阶段化学制水处理系统采取的手段也是不同的，如低压锅炉中主要采取水质软化的处理，而中压锅炉（部分高压锅炉）主要采用的是弱化离子交换的手段，包括脱碱、除盐等，需要用到一些化学试剂。在一些更高压力作业的锅炉中，除了使用化学手段之外，还有一些辅助的工艺手段，用来调节水质的pH值。
2化学水运行的基本技术工艺流程
按照自然水从外界进入到电厂到最终实现能量转变这一过程，化学水的处理运行技术工艺流程主要被分为两个阶段：(1)取水阶段，就是将外界特定水源地进行取水操作，通过专用管道引入到电厂内的储水罐进行封存。并在此时对水体进行去除杂质、去除多余离子等操作，避免水体微量物质与相关设施发生化学反应；(2)输送阶段，在完成初期加药作业后，通过保安过滤器、超滤、反渗透等设备进行二次过滤处理，待任务结束后加入氨水调节pH后直接被输送到锅炉主厂房内。其重点在于对水源的选择、杂质的清除以及水体状况的实施监控。
3创新优化电厂化学水运行模式的主要措施
首先根据前期化学水运行设计流程，结合实际现场工作现状，制定并提升化学水运行管理体系。重点围绕对化学水设施日常维护制度的构建与推广，加强对水质实现实时监控的规划方案。针对实践作业中存在的技术运用、药剂把控等技术要求，对关键环节进行严格把控，确保设备运行状态达到最佳值。其次增强对信息数据录入的准确度。特别是包括水体内微量元素都是以微克、毫克为计量单位。细微数据变化幅度能够反映出水质在特定环节内的现状，为日后持续更新和完善管理细则提供充分的信息支援。
4化学制水处理系统制水工艺选择
设计前应取得全部可利用水源的水质全分析资料，分数应符合地表水、再生水全年12月的资料，地下水等全年每季资料等规定，特别要关注不同时期的水质变换规律。依据水源情况，结合技术经济确定工艺。
4.1离子交换方式
离子交换方式是早期电厂作业中较为常用的一种工艺。在预处理设备中注入原水（通常来源为地下水），经过原水加压泵、多介质过滤器、活性炭过滤器等装置，消除掉大量的无机物和杂质，最终获得软水。为了确保软水满足一定压力工作条件，需要再次经过更为精密的过滤器，包括阴/阳树脂过滤床和微孔过滤器，最终获得需要的水质。该技术是目前最先进的制水工艺,效率高、运行稳定可靠、成本低、几乎没有维护量,该技术与电厂原水水质的科学、合理结合(经过反复几十次的磨合试验,最终获得成功)是电厂化学制水系统制水工艺改进创新的关键点。
4.2反渗透+混床
这种制水工艺是化学制取超纯除盐水相对经济的方法,只需对混床进行再生,而且经过反渗透半除盐处理的水质较好,缓解了混床的失效频度。减少了再生需要的酸、碱用量,对环境的破坏相对较小。其缺点是在投资初期反渗透膜费用较大,但总的比较相对划算,多数电厂目前考虑接受这种制水工艺。
4.3设计例子
如广东粤电云河发电有限公司2010年投产的两台300MW的循环流化床机组，采用间冷开式循环冷却水系统，所取的水源是西江水源，西江水整体水质较好（水质情况为钙离子小于5mmol/L、总硬度小于5mmol/L、碳酸盐硬度小于3mmol/L、全硅20mmol/L。），结合西江水质情况，云河发电公司300MW机组所设计的水处理预处理工艺是斜板沉淀池+空气擦洗滤池，其中斜板沉淀池去除大颗粒悬浮物等物质，保证出水浊度小于15NTU；然后通过空气擦洗滤池进一步去除悬浮物和氯离子，确保出水浊度小于5NTU。这里的出水用作机组全厂工业、生活和消防用水。在设计一、二级除盐系统时，主要结合“活性炭过滤器-阳床-阴床-混床”工艺流程，去除水里面的钙镁等离子，可制出合格的除盐水用于锅炉补给水，而不需要增加凝结水精处理系统。
5电厂化学制水的节能处理
经由化学制水系统处理后的锅炉用水，在对其进行相应的处理后，仍旧具有利用的价值。目前国内大部分电厂所采用的锅炉用水回收系统采用的是传统的回收处理模式，即利用高效纤维过滤器对锅炉用水进行一级过滤后，再用阳离子交换器进行二级过滤。尽管通过这两级过滤，锅炉用水中所包含的泥沙、树脂等杂质基本得到清除，但由于该系统所使用的氧化剂、絮凝剂等药剂的剂量是恒定的，而锅炉装置在运行的过程中，往往受运行工况的影响，排放出来的工业水的成分往往不是固定的，因此，该系统的净水效率不是很稳定。近些年来，随着计算机网络技术的发展，自动控制理论的推广，PLC系统受到了人们的青睐。在化学制水处理系统中融入PLC系统，可以很好的实现工业水化学成分的实时检测，并且系统能够根据检测结果，对氧化剂、絮凝剂等药剂的种类和用量进行调整。这样，不仅有效的实现了锅炉用水的回收利用，同时还降低了该项工作的成本，对节能环保具有重要意义。
6酸碱消耗进行分析
采用阴阳混床制水工艺的节能点在酸碱消耗，造成化学制水处理系统中酸碱消耗过高的原因来源于水质。电厂化学制水中采用的水源多以地表水（节约成本），地表水的成分复杂，混杂雨水、生活污水等，其中的无机物、金属离子、盐分的含量较高。一旦在化学制水过程中与树脂形成反应，就会导致树脂自身的性能劣化。因此，大型电厂在水源选择上，总和保护生态环境的基础上要选择优质水源。其次，树脂例子交换过程中，由于杂质污染会逐渐丧失置换作用，影响再生效率，进一步降低了制水周期。再次，人工操作也是造成电厂化学制水酸碱耗量发生不稳定的主要因素。现代大型电厂中要尽量减少人工干预，防止以经验作为参考的做法，严格按照科学的数据来进行计算。
结束语
综上所述，由于化学水运行当中的特殊性，对于提高整体电力保障效益产生了重要促进作用，特别是在能源需求紧张的时代表现尤为突出。为此应当从管理、工艺、技术、人员四个方面进行调整，完善管理体系、严守工艺流程、智能化升级、提升职业素养，进而推动实现电厂化学水处理效益最大化。
参考文献
[1]马小原.电厂化学制水处理的工艺与节能分析[J].机电信息,2019(15):95-96.
[2]刘志强.电厂化学水处理运行中存在的问题及策略研究[J].装备维修技术,2019(02):122.
[3]刘瑞,康霁.电厂化学水处理设施防腐蚀工艺分析[J].科技风,2019(10):171.
[4]蒋婷,曾阳,王兴法,薛伟.电厂化学制水处理的工艺与节能研究[J].技术与市场,2017,26(01):124-125.
[5]符美逍.论电厂化学制水处理的工艺及节能[J].科技展望,2017,26(07):72.