王俊
摘 要:文章主要从化学水处理的几个重点环节入手,分析了火力发电厂化学水的水质要求;在此基础上,进一步简要分析了化学水处理过程中的几个基本环节,原水净化处理、给水调值与除氧、磷酸盐处理及排污、循环水处理、水质量监督等,以期给化学水处理提供一定的帮助。
关键词:火力发电厂;化学水;处理
水质的好坏直接影响着火力发电厂机组的正常运转,为了确保火力发电厂机组高效、正常运转,必须要清晰地了解火力发电厂对水质的要求,优化火力发电厂化学水处理,以免因水质不合格导致设备故障。
1 火力发电厂化学水水质要求
火力发电厂化学水要求严格,对水质的要求具体体现在以下六个方面:第一,对原水进行净化,去除原水中夹杂的杂质,包括悬浮物、小颗粒等,通过过滤、沉淀等方法,达到净化原水的目的;第二,进行给水处理,这一环节主要对供给的水进行给药处理,通过加药主要消除给水中的溶解氧,在进行实施加氧,使给水的PH值达到规定要求;第三,对凝结水进行优化处理,火力发电厂运行机组如果参数值比较高的话,还需要进一步对汽轮机里所凝聚的水进行处理,主要目的是去除盐铁,以免在凝汽器发生故障时出现水质恶化现象;第四,该环节主要进行冷却水处理,通过对冷却水进行给药处理,再通过水循环处理,防止水中微生物的出现;第五,观察汽水,这一环节主要对机组运行系统中产生的水汽进行观察,即时了解水质情况,以防水质出现恶化现象;第六,保养处理,在火力发电厂机组停止工作时,主要是对热力系统通过加药的方式,保持较高水质。
2 电厂化工水处理的技术特点
火力发电厂的水气循环系统需要用到大量的水补充入到该系统当中,但水质会发生变化,所以对于这些水我们给予不同的名称,分别为原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等,但总体上从大的框架来分可归结为炉内水和炉外水。电厂的化学水处理主要包括有补给水处理和汽、水监督工作,为热力系统提供符合标准的水,汽水监督监管负责锅炉运行情况,保障水循环安全的重要工作,随着现代技术的不断进步与发展,现代电厂化学水处理呈现出集中、多元化、环保等特点,下面分别阐述。
2.1 分布集中化
在以往的电厂化学水处理过程中,常常设有多种处理系统,一般按照功能分为净水预处理系统、锅炉补给水处理系统、汽水的取样监测分析、循环水处理系统、加药处理系统、废水处理系统等等。这种按照功能作用设立的多种处理系统占地面积大、需要的维护人员多、给生产管理造成了不便。现在为了提高化学水处理设备的利用率、节约场地及管理方便,化学水处理设备的布置呈现紧凑、集中、立体的结构。根据相关文献的研究,该种结构的布局满足了整体流程的需要,是一种效果较好的结构模式。
2.2 处理工艺多元化
化学水处理的传统常用工艺为混凝过滤、离子交换、磷酸酸化处理,随着科学技术的不断发展,电厂化学水处理工艺向着多元化的方向发展。当前水处理工艺发展为利用微生物对水质进行处理,利用膜处理技术对化学水进行反渗透、细微过滤也已经广泛应用于水处理,超滤、流动电流技术也在化学水处理中发挥着积极的作用。
处理控制系统也越来越集中化,把各个子系统合为一整套系统,然后采用PLC加上位机的控制结构。其中,PLC负责对各个子系统进行控制和数据采集,通过通信接口与PLC连接起来的上位机负责对各个子系统进行集中监控、分开操作,实现自动控制。
2.3 处理工艺环保化
随着国家对污染监督力度的加大以及人们环保意识的提高,电厂化学水处理方式呈现出节能环保的特点。一方面在处理过程中,处理药品选用没有污染,无毒,少用,甚至不要用化学药品,环保观念已经深入人心,化学水处理正在朝着“减少排污、减少清洗、循环用水”的方向发展。另一方面,为了节约水资源,提高水的利用率,电厂化学水处理正在依靠科学技术实现水的循环利用。
2.4 处理的检测方法科学化
为了保证机组的安全运行,预防意外事故的发生,需要在化学水处理过程中进行检测与诊断。检测与诊断已经从传统的手工分析上升到了在线诊断,变传统的事后分析为现代的事前防范,科学化的检测方法促进了化学水处理技术的发展。
3 火力发电厂化学水处理的具体方案
水汽参与火力发电厂火力发电的全程,因此要保障机组的正常运行,必须要进一步优化水质,对每一个环节的水处理进行深入研究,以使化学水达到机组运行要求,达到运行的规定值。下面根据上述基本环节,对火力发电厂化学水处理进行详细阐述。
3.1 原水净化处理
火力发电厂所使用的水取自于自然水域,也就是我们所说的自然水。自然水由于没有经过处理,包含着较多的杂质,含盐量也比较高,如果不加处理就容易造成机组运行障碍。因此,在对锅炉进行补水之前,必须要预先对自然水进行处理,去除自然水中的杂质;此外还要进行去盐处理,如果自然水中含盐量比较高,在进行除盐时,需要较多容量的酸碱溶液进行中和处理。在中和的过程中,又会形成较多的酸碱废水,如果不能合理利用,就会浪费水资源,同时又会增加火力发电厂的运行成本,影响发电厂的长期发展。
在科学技术的推动下,原水处理技术不断提升,沙滤、利用活性炭进行过滤等方式已经难以适应火力发电厂的需要,目前过滤技术已经发展为利用超滤装置进行过滤,这种技术能够有效降低酸碱溶液使用,避免水资源浪费,既能够节约成本,又能够保护环境。
3.2 给水调值与除氧
调值是指对供给的化学水进行PH值调节,使之满足火力发电厂需要。给水调值与除氧是一个重要环节。尽管经过第一环节的除杂与除盐处理,给水中还含有一定量的CO2与氧,具有一定的腐蚀性,如果进入火力发电厂循环系统,就会对机组的钢管造成一定的腐蚀,影响机组安全运行。因此,为了避免或者降低腐蚀性成分对钢管的腐蚀,提升钢管使用年限,必须要进行除氧处理,调整氧含量到规定值。在操作过程中,为了防止给水产生酸性反应,可以使用氨水进行调值,提升给水的碱度,提升给水的PH值,以有效降低对运行设备造成的腐蚀,提升设备的使用寿命。
3.3 磷酸盐处理及排污
在进行完给水调值与除氧后,紧接着要进行磷酸盐处理,以及对锅炉进行排污处理。进入锅炉的给水,如果水中的钙离子含量大,没有得到及时的去除,就会以污垢的形式存在于锅炉壁,影响锅炉的使用寿命。因此为了不使锅炉形成大量的污垢,需要对进入锅炉的给水进行处理,主要对给水进行加药,通常做法是在给水中添加适量的磷酸盐,进行PH值调节,并对钙离子做软化处理,降低钙离子的硬度。
但我们发现,在对给水做添加磷酸盐处理过程中,会形成新的杂质,而且在后期运行过程中,这些杂质会越来多,通过蒸汽排除的杂质很少,大多在锅炉底积淀,与此同时,盐与硅等成分也滋生出来,影响蒸汽的质量,主要是降低蒸汽纯度,造成风险,需要及时进行排污处理。
3.4 循环水处理
循环水处理环节在整个化学水处理过程中,占用成本比较高。循环水作为冷却过程中的介质,在完成冷却后,所含热量直接释放到水体中,完成开放式循环,封闭式循环则可以进行循环使用。
无论是封闭式循环还是开放式循环,都会形成一定数量的循环水,其质量直接影响到火力发电厂运行机组的正常运行,严重的会影响设备的安全性能,因此,循环水要进行有效的杀菌与排污处理。在杀菌环节,主要在水体中添加杀菌剂,排污环节主要在水体中添加稳定剂,以抑制杂质生成。
3.5 水质量监督
在每一个环节中,必须要对化学水进行水质量监督,以全方位获得化学水的质量情况;在样本检测时,主要依据国家规定,通过仪器收集数据,再对照规定条件;在发现问题时,及时分析问题,查找原因,再积极寻找解决问题的有效措施。水样本的取样程序都在科学要求之下,依据国家规定的标准,这样才能确保水质量调研数据的信度。水质量监督不仅能够及时了解水质量情况,更有助于为后期化学水处理提供一定的资鉴作用。
总之,火力发电厂化学水处理直接关系到设备的安全性,更关乎着发电厂的正常运行。火力发电厂要进一步加强化学水处理研究,不断优化化学水处理技术,确保火力发电厂的可持续发展。
参考文献
[1]刘春茹.对火力发电厂化学水处理的探讨[J].科技风,2011(24):89.
[2]房金祥.化学水处理程控系统的优化[J].江苏电机工程,2005(01):34-35.