对电厂化学水处理的点滴

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【摘 要】随着能源行业不断深入的发展,电厂大型的机组规模也在扩大,机组的参数和容量等不断提高,导致电厂化学水处理发生巨大的变化.其表现形式主要在选用方式、设备布置、工艺流程、控制监测、运行维护、生产管理等环节上.因此,有必要对电化学水的处理技术的应用进行一些探讨.

【关 键 词】电厂；化学；水处理；探讨

随着能源行业不断深入的发展,电厂大型的机组规模也在扩大,机组的参数和容量等不断提高,导致电厂化学水处理发生巨大的变化.其表现形式主要在选用方式、设备布置、工艺流程、控制监测、运行维护、生产管理等环节上.因此,有必要对电化学水的处理技术的应用进行一些探讨.

1电厂化学水处理技术的特点

在电厂技术不断进步与发展的现状下,水处理的设备、生产、方式、工艺、监测方法等方面也都有了新的变化,则必然存在新的特点.

1.1设备集中化布置

传统的电厂化学水处理一般按功能作用设有：净水预处理、锅炉补给水处理、凝结水精处理、汽水取样监测分析、加药系统、综合水泵房、循环水加氯、废水及污水处理等系统.存在占地面积大、生产岗位分散、管理不便等问题.目前,从优化水处理整体流程的需要出发,设备布置以紧凑、立体、集中的构型取代平面、松散、点状的构型.节约了占地面积和厂房空间,提高了设备的综合利用率,方便了运行管理.

1.2生产集中化控制

集中化控制就是把电厂所有化学水处理的各个子系统合为一套控制系统,取消传统的模拟盘,采用PCL和上位机的2级控制结构,利用PLC对各个系统中的设备分别进行数据采集和控制,上位机和PCL之间通过数据通信接口进行通信.各个子系统以局域网的总线形式集中联接在化学主控制室上位机上,从而实现化学水处理系统相对集中的监视、操作与自动控制.

1.3方式以环保和节能为导向

随着环境保护意识的提高,尽可能减少水处理过程中产生的各类污染,不用或少用化学药品已成为必然的选择.“绿色水处理”的概念也逐渐深入人心.如锅炉水处理正朝着“少排污、零排污”,“少清洗、零清洗”的方面发展.

随着水资源可持续发展战略的深化,作为耗水大户,合理地利用水资源,提高水的重复利用率已成为电厂水处理工作的紧迫任务.依靠科技进步与管理制度,实现水的循环使用、循序使用（串级使用）和水的回收使用尤为重要.废水的“零排放”已在部分电厂得到实现,即只能从水体取水而不向水体或周围环境排放任何废水.

1.4工艺多元化

传统的电厂水处理工艺中,主要以混凝过滤、离子交换、磷酸铵盐处理为主要特征.如今,电厂水处理技术出现了多元化的特点.随着化工材料技术的不断进步,膜处理技术（包括微滤、超滤、反渗透、纳滤等）开始广泛应用于水质处理中,离子交换树脂的种类、使用条件与范围也有较大的进展,粉末树脂在凝结水处理中发挥着积极的作用.

1.5检测方法方式日趋科学化

化学检测与诊断技术进一步得到发展与应用,检测与诊断的方法方式日趋科学化.在观念上,化学诊断实现了从事后分析到事前防范的转变；在手段上,逐步实现从手工分析到在线诊断的转变；在级别上,也开始实现从微量分析到痕量分析的转变.所有的这些转变,为预防事故的发生、保证机组的安全稳定运行提供了有力的保障.

2电厂锅炉补给水的处理

电厂锅炉在补给水过程中的防腐蚀问题,关系着锅炉的安全运行,关系着锅炉运行能否达到设备厂家设计的相关指标和标准,关系着电厂的运行成本和作业效率.因为,电厂锅炉如在补给水这一工艺环节处理不当,容易使锅炉内体产生腐蚀性的化学物质,其在锅炉内沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,会进而形成难熔和阻碍热传导的铁垢,而且腐蚀会造成锅炉管道的内部壁体出现点坑,导致阻力系数的变大,管道腐蚀到一定程度,会发生管道爆炸的安全生产事故,给企业和国家的财产造成不必要的损失.

2.1除氧防腐

国家规定蒸发量大于等于2吨/小时的蒸汽锅炉、水温大于等于95摄氏度的热水锅炉都必需进行除氧,否则会腐蚀锅炉的给水系统和零部件.

目前,除氧防腐的途径主要有三种,一是通过物理的方法将水中的氧气排出；二是通过化学反应来排除水中的氧气,使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物,从而将其消除,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等；三是通过应用电化学保护的原理,使某易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉,达到除氧的目的.例如,热力除氧防腐技术是将电厂锅炉给水加热到沸点,以达到减小氧的溶解度的目的,这时水中的氧气就会不断地排出,这种方法操作控制相对简便,是目前应用较多的除氧防腐方法,但这种方法也存在着自身的不足,如易产生汽化、自耗汽量大等.相对于热力除氧防腐技术的是真空除氧技术,这种技术一般情况下是在30摄氏度至60摄氏度之下进行的,可以有效实现水面低温状态下的除氧,对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的锅炉,均可采用真空除氧而获得满意的除氧效果.化学除氧防腐技术主要有亚硫酸钠除氧、联氨除氧、解析除氧、树脂除氧等,都可以达到较好的除氧防腐效果.

2.2加氧除铁防腐

电厂锅炉补给水系统中铁含量的升高对锅炉内体造成的腐蚀可以导致锅炉氧化铁污堵、结垢等腐蚀现象,在实践工作中可以通过给水加氧技术有效解决这一问题.补给水加氧技术与补给水除氧技术截然相反,是结合锅炉不同工况而采用的一种防腐技术.目前,我国已在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将电厂普遍采用的给水加氧、加氨处理称为给水加氧处理.给水处理采用加氧技术的目的就是通过改变补给水的处理方式,降低锅炉给水的含铁量和抑制锅炉省煤器入口管和高压加热器管等部位的流动加速腐蚀,达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标.

电厂锅炉补给水加氧技术主要利用了氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用这一性质,其处理的原理是在给水加氧方式下,不断向金属表面均匀地供氧,使金属表面形成致密稳定的双层保护膜.这是因为在流动的高纯水中添加适量氧,可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位,在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜.直流炉应用给水加氧处理技术,在金属表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题,还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷.但给水加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行.要控制好给水的电导率、含氧量、含铁量、电导率等参数.其前提是机组要配置有全流量凝结水精处理设备,因为凝结水处理设备的运行条件和出水品质的好坏,是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的重要前提条件.同时,在应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗,除去热力系统中的腐蚀产物,可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜.但同时要明确的是,加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生钝化,除水质高纯度这一先决条件外,还必须有水流动的条件,即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜,可以避免与除氧防腐技术相冲突,以达到较好的防腐效果.