论电厂化学水处理技术发展与应用

论电厂化学水处理技术发展与应用

中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司新疆维吾尔自治区830002

摘要:对电厂用水采取有效的处理,是维持电厂正常生产工作进行的基本条件。同时,为保证电厂企业锅炉等设备的生产效率的提高,改善电力生产系统整体运行情况,应慎重选择,合理选取化学水处理技术。在选取化学水处理技术时,需考虑电厂的实际运行情况,也要考虑水处理过程是否符合节能环保要求,在降低水处理成本的同时可降低对环境的污染,也提高电厂企业的经济效益和社会形象。

关键词:电厂;化学水处理技术;发展;应用

与传统的化学水处理相比,我国电厂化学水处理技术在使用和创新上有了很大的提高,与发达国家相比,在发展速度和科研创新水平上都存在较大的差距。化学水处理对电厂的每一个环节都很重要,操作一定要准确。还需注意做好机器设备升级、设备合理布置、科学化管理等方面,并注意加强原有设施的利用率和使用效率,降低能耗节约成本,更应注重整个处理过程中的环保性,走可持续路线,应不断改进电厂化学水处理技术,生产更高品质的水。

1电厂化学水处理的重要意义

众所周知,水资源是人类赖以生存的要素,没有了水资源,人类的一切活动都无从谈起。工业用水在水资源的利用中算是重要的方面,而工业用水所排出的废水会直接会环境造成污染,而随着环保意识日渐深入人心,人们会更多的考虑废水的处理问题,而不像以前直接将其排放到大自然中。工业废水处理是全世界研究的重点。而我国经济进入了快速发展阶段,工业获得了极大的发展,与此同时也带来诸多问题,电厂问题是比较突出的。电力设备的正常运行才能保障电厂的发电、供电,但如果电厂的水达不到相关的标准,就会出现很多问题,其中设施问题比较多,如积盐、结垢、腐蚀等,它们除了会造成设施的毁损外,还会阻碍电厂的日常工作。仅就现阶段的发展来看,我国电厂所用的化学水处理工艺基本都是通过采集工艺系统的pH值、温度、磷酸根含量等参数来检测电厂的循环水需不需要进行处理。

2电厂化学水处理措施

2.1全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用

在电厂化学水处理中,全膜分离技术共包含3道工序,依次为超滤技术、反渗透技术和电除盐技术。这三种技术均以压力作为推动力,采用不同的膜,不同的孔径,利用膜的选择透过性、反渗透性和超滤性,通过三种膜的层层分离来达到除去液体中不同成分物质目的,最终使原水水质达到电厂生产运行要求。

2.2.1超滤技术

超滤技术使用的是大孔径超滤膜,并通过压力为动力,其压力值在0.2MPa至0.3MPa之间,主要除去的是水中的大分子物质,如胶状物、颗粒等,而不能使小分子物质,如盐类等透过。作为全膜分离技术在电厂化学水处理应用中的第一道工序,超滤膜技术首先将原水中的大分子物质清除,留下一些小分子物质用于第二道工序作进一步处理。当液体经由水泵进入到超滤器中时,因遇到超滤膜而发生分离,大分子物质、胶体等透过较大孔径的超滤膜被分离出去,与原水中的小分子物质相分离,实现了水的分离、浓缩和净化等一系列处理效果。

2.1.2反渗透水处理技术

简单来说:反渗透水处理就是在水中设置一层半透膜,膜的中间有小孔供水通过,同时过滤杂质。这层膜就叫做反渗透膜。最重要的就是这层膜。如果这层膜中间的孔隙很大,水和水里的杂质都可以通过,就起不到过滤的作用。如果孔隙太小,水流动的速度就会很慢,效率低,而且在水压的作用下,这层膜容易受到损坏,需要频繁更换,工序麻烦。所以说,高效益的反渗透过程必须要同时满足两个条件:一是半透膜的过滤效果要好并且不能阻碍水流的通过;其二是操作的压力必须高于浓溶液的渗透压,这样才能保证反渗透运动的进行。反渗透装置的主要优点有:可以连续运行,生产出来的水水质稳定:不用酸碱再生节省成本,;不会因再生而停机;不需反冲和清洗用水,成本较低,而且纯水的生产率很高(有的可高达95%);无再生污水,不需要污水理设施;操作过程简单,不接触酸碱就能够生产,还保障了工人的人身安全;减低运行和维修成本;安装简便,价格较低。

2.1.3电除盐技术

电除盐技术以电为源动力,以离子交换膜为载体,通过形成电场来达到分解水的目的。离子交换膜的离子选择透过功能可以有效促进阴阳树脂结合,使得原水中离子迁移力得到很大的提升,并实现了可以将离子去除,使水质满足电厂生产要求。电除盐技术的产生可以说是传统电渗析技术与离子交换技术两种技术的一种有效结合,它既继承了传统电渗析技术的优势,也充分利用了离子交换技术的选择透过性功能,使其在电厂化学水处理中得到应用,并作为全膜分离技术最后工序,有效弥补了传统电渗析技术深度除盐不足问题和离子交换酸碱再生、难连续的技术缺陷。

2.2凝结水精处理

凝结水是经过高温软化之后形成的饱和蒸馏水。它的热能价值不如蒸汽的热能价值。但是它的纯度很高,适合重新作为锅炉给水。通过循环利用,可以提高对水资源和热能的资源利用效率。通常的发电设备主要利用蒸汽热能中的潜热,蒸汽中的大部分显热被忽视,但是被利用后的蒸汽又被还原为了凝结水。但是如果凝汽器发生泄漏现象,循环水进入凝结水中,就会把自身所带的杂质带入凝结水中,降低水的纯度,造成了水质不良,不利于锅炉和汽轮机的高效安全运行,尤其是以海水或苦咸水为冷却水的系统更为严重。为保证水质的纯度及生产设备的安全运行,必须对凝结水要进行精处理。目前火电厂中凝结水精处理系统一般主要两有部分组成,一部分由前置过滤器和高速混床组成,前者是取出水中的铁离子,然后进入高速混床进行离子交换,得到更纯净的水;另一部分就是再生,失去交换能力的树脂进入再生设备,可以在再生设备的帮助下,重新恢复交换能力,继续进行凝结水的精处理。凝结水精处理有着巨大的优点:经过凝结水精处理,在机组正常运行时,可以除去系统中微量的溶解盐类,提高凝结水水质,保证优良的给水品质和蒸汽质量,提高发电效益。

2.3废水处理

电厂工业废水主要来源于机组事故或启动时排放的锅炉酸洗废水与锅炉补给水处理系统酸碱废液。这些废液分别被输送至废水贮存池,经压缩空气搅拌均匀、加酸或碱调节废液pH值、加混凝剂混合、反应后进入斜板澄清器澄清,出水经过滤器过滤后进入中和池,再加入酸、碱调节pH值后,最终达标回用或排放。

3加强电厂化学水处理的措施

3.1更新设备,提高效率,使分散的处理模式集中化

长期以来,我国对环境保护问题的忽视,很多电厂的化学水处理系统,已经超出了有效工作时限。这些设备超期工作,已经严重老化,所以,电厂必须要及时更换新的化学水处理系统。随着科技的发展,电厂的生产设备已经更新换代,所以以往的化学水处理系统已经不能与现在的电厂生产设备协调工作,所以必须采用新型的化学水处理系统。由于我国各部门的化学水处理,彼此独立,导致各部门应对突发问题是不能高效的协调工作。电厂要使用先进的自动化管理系统将各部门的化学水处理系统有序链接,对各部门化学水处理系统全方位监测。这样能使问题在发生时,第一时间被发现,并能促进各部门协调高效的展开工作。

3.2聘请专业化学水处理人才和加大对有员工的培训两手抓

由于传统的化学水处理系统,对工作人员的专业化水平要求不高,所以,电厂已有的化学水处理工作人员专业化水平低。在新的先进设备投入运行后,这些员工不能做出有效操作,面对问题也不能作出及时有效的应对方案。这严重降低了限制了化学水处理系统功能的使用。面对这问题,电厂要一方面要从社会上聘请专业化的人才,另一方面,电厂要加大对已有员工的培训,提高这部分工作人员的专业水平。

4电厂化学水处理技术的发展

电厂用水的处理质量及效率,对其正常的生产运行有着至关重要的影响。经济社会发展同时对电力需求也在不断增加,电厂设备的高负荷运转对水处理效率和质量也有了更高的要求。电厂化学水处理技术的发展趋势如下:

4.1电厂化学水处理设备的布置趋于集中化

在传统的电厂化学水处理过程中,其所采用的步骤多,设备类型多,处理系统也较繁杂。因此形成了水处理工作的生产分散,进一步导致了管理不便等问题。越来越多的电厂已经优化了水处理流程,以往的点状、松散及平面的设备布置形式已逐渐被改进,集中、紧凑级立体的布置形式已成为主流。优化改进之后,不仅可以集中管理处置生产用水,也可对水处理设备集中管控,可大大提高水处理的效率和质量,以此来满足电厂设备的高负荷运转。

4.2电厂化学水处理方式趋于节能化、环保化

电厂化学水处理,顾名思义就是需要用化学方法对电厂用水进行处理,不可避免地会添加化学试剂。全球环境污染愈加严重,人们的环保意识也在逐步提高,在电厂用水的处理环节,尽量使用无污染的化学试剂已经成为了电厂在进行水处理过程中达成的共识,也是当今水处理技术的主流发展趋势。

4.3电厂化学水处理流程趋于自动化

在电厂传统水处理系统中,对生产流程进行控制主要使用模拟盘来实现。目前在机械化自动控制技术逐步发展的情况下,模拟盘控制技术逐渐被PCL自动控制技术所取代。

结束语

电厂中的热力装置在运转过程中需要的水必须经过化学处理后才能使用,为了防止热力设备发生腐蚀,避免由于水的不合格而导致爆管与停机现象。所以,保证电厂运行安全,需要我们对化学水处理有一个正确的看法:化学水处理是通过机械与化学药剂等方法转换水杂质的过程。我国的现代工业化在不断发展,社会对电力的要求也不断提高,新建大型发电厂和扩大发电机组的内部容量已成为适应社会的方向,这就要求电厂要不断提高水处理技。

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