电厂化学水处理技术的分析与探讨

朱玉英

摘 要：近年来，我国经济快速发展，对于电力资源的需求量越来越大，而电厂化学的水处理一直都是电厂整体运行过程中一个重要环节，因此，我们应该充分认识到它的重要性和必要性。本文结合电厂化学水处理的实际情况，浅析了当前化学水处理技术的发展水平，并进一步探讨技术的应用情况，以达到提高电厂经济效益的目的。

关键词：水处理；制水；化学

在火力发电厂的生产工艺中，水既是热力系统的工作介质，也是一些热力设备的冷却介质，在火力发电厂运行时，几乎所有的热力设备中都有水或汽在流动，所以水质的好坏（即水中是否带来某些有害杂质）将直接影响到火力发电厂安全经济运行。电厂化学人员的主要任务就是改善水质、监督水汽品质并采取措施消除水质异常而引起的危害。

一、制水系统概述

随着热力设备参数的提高、容量增大和直流锅炉的广泛应用，对锅炉用水的水质要求越来越高。此外，由于水资源短缺和环境污染，对水的再生利用及废水处理也提出了更高的要求。火力发电厂水处理的目的就在于预防热力设备结垢、腐蚀和积盐，并尽量做好节水和控制环境污染。火力发电厂水处理是采用物理、化学或生物的方法，将生产过程中的各种用水和排水处理成符合相应水质要求的技术。

由于水在火力发电厂水、汽系统中所经历的过程不同，其水质常有很大差异，因此，根据生产实际的需要，人们给這些水进行了分类。其包括：原水、清水、补给水、凝结水、疏水、回水、给水、炉水、冷却水、电厂废水、中水。电厂化学运行就是要进行水处理和水、汽品质的监督和调节，水、汽品质是影响其热力设备安全经济运行的一个重要因素。因此，为了保证热力系统中水质优良，必须对天然水进行处理并严格监督水汽系统中水、汽品质，否则将会引起热力设备结垢、热力设备腐蚀、过热器和汽轮机积盐等严重危害。

化学水处理系统由自来水预处理、反渗透脱盐和混床除盐三部分构成。自来水预处理系统由工业水泵、原水泵、自来水换热器和机械过滤器组成；保安过滤器、高压水泵、反渗透装置、除碳器，构成了一级脱盐系统；中间水泵、混合离子交换器又构成了二级除盐系统。

二、化学水处理技术的特点

1、多元化发展趋势

以前老式的化学水处理模式大概有三种：磷酸处理法、离子交换法和混凝过滤法等，而最近几年，越来越多的电厂采用了更为先进的水处理技术，水处理技术已不仅仅发生了理论进化，而是真实的在电厂中朝着多元化的方向迈进。

我们切实的在电厂中看到，以传统的化学水处理技术为基石，通过分析电厂锅炉中的微生物水质，逐步研发出新型的膜处理技术，还可以看到越来越多的反渗透技术和细微锅炉技术也在更多的电厂中有所应用。这些都是电厂化学水处理技术飞速发展的表现，人们正在一步步的对化学水处理技术进行完善和推进，并应用到生产实际中。

2、设备集中化模式

国内传统的电厂化学水处理采用多级处理单元系统，在实际应用中主要包括加药处理、废水处理、汽水取样检测、循环水处理、净水预处理、锅炉补给水处理等系统，这种处理单元占地面积大，操作工艺复杂，给电厂的现场管理和维护检修带来了很大的不便。

随着电厂化学水处理技术的快速革新，电厂化学水处理系统设备设置更加紧凑，布局也相对更为合理，有效提高了化学水处理设备的利用率。并且，电厂化学水处理单元采用立体结构设计，具有明显的维护管理优势，可满足电厂锅炉运行对水质的要求。

3、环保化意识增强

近些年来，无论是中央还是地方，都在大力提倡环保，不断要求各界提高环保意识，而对于电厂化学水处理来说，自然也要在环保方面下工夫。一方面，对于整个化学水处理过程中涉及的化学药品严格把关，坚决杜绝任何有毒、有害的药品，做到全程监视、源头控制，以此较少对水体的污染；另一方面，为了切实提高水资源的利用率，积极运用先进的科学技术，增设了水循环模块，充分利用水资源，减少浪费。

三、化学水处理技术的应用

1、锅炉补给水处理

锅炉补给水中含有钙、镁、钠的重碳酸化物、氯化物、硫酸化物和硅酸等，对热力设备有着严重的危害，所以要通过一些列化学手段尽可能除掉这些有害物质。按照电厂化学水处理的工艺流程，锅炉补给水处理大体可以分为三部分，分别是一级盐分处理、盐分处理和化学水预处理等。我们通常采用的处理模式是先进行预处理，包括混凝、澄清和过滤，去掉悬浮物质和一定量的有机物，然后再根据锅炉对水质的要求，再进行离子交换软化或除盐。但是这种技术有一定的弊端，比如操作流程复杂、废物排放量大、运营费用高等。

近年来，生物膜技术的快速发展，在电厂过滤补给水处理过程中膜分离技术逐渐发挥着越来越重要的作用。锅炉补给水处理工艺，首先应去除锅炉水质中的颗粒和悬浮物、胶体、微生物、有机污染物、活性氯等，然后进行预处理工艺，澄清和过滤锅炉水体，确保锅炉出水的透明度高于2NTU。根据电厂锅炉水处理要求，可在锅炉水体中添加适量的氯，消灭细菌。当锅炉水体中含氯较高时，可使用水质还原剂或者吸附脱氯剂进行处理。当前，常见的电厂化学水脱盐处理技术有电渗析技术、离子交换技术、反渗透技术等，不同技术有着各自的特点和优势，应根据电厂化学水处理的实际要求，选择合适的出力技术。

2、锅炉内水处理

锅炉内水处理的方法是通过向锅炉内加入一定数量的软水剂，使锅炉给水中的污垢转变成泥垢然后将泥垢从锅内排出，从而达到防止水垢结生或减缓的目的，是电厂生产运营过程中的一个重要环节。最基本的水处理方法是锅炉加药处理法，又是锅外化学水处理的补充和继续。经过锅外水处理后还可能有残余的硬度，为了防止锅炉腐蚀与结垢，依然可以加一定的水处理药剂。

近年来，我国电厂快速发展，引进了一些大型的锅炉机组，一方面有效增大了机组容量，提高了电厂生产力，另一方面，大型锅炉机组对于锅炉内的水质提出了更高的要求。在实际应用中，很多电厂的大型锅炉机组在维护检修过程中，工作人员发现锅炉内部存在着大量的磷酸盐垢和铁垢，这主要是由于电厂锅炉机组运行过程中水体的酸碱值不符合要求，锅炉内部水体的酸碱值存在较大偏差，导致产生大量水垢。因此在电厂锅炉运行过程中，可适当向锅炉内部添加一些氢氧化钠，平衡锅炉内部的酸碱值，避免出现水垢。

3、锅炉给水处理

在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的一个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难容而传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。

之前联氨技术在电厂锅炉给水处理中应用比较广泛，但是在实际应用中，联氨技术也存在一定的局限性，对锅炉化学水进行除氧处理时，效果不如亚硫酸钠，并且如果锅炉给水温度较低，会直接影响除氧速度，因此联氨技术对于锅炉给水温度有一定的要求，在高温环境中除氧效果较好。另外，联氨处理技术在锅炉给水处理中的应用，整个分解过程释放大量热量，产生很强的毒性物质，并且有些物质还能够致癌，在处理过程中存在一定的危险性，容易喷溅到工作人员的手臂上，严重损害工作员的身体健康。近年来，我国加大了电厂化学水处理技术研究的力度，逐渐摒弃了联氨技术，使用新型有机除氧剂，在电厂化学水处理过程中取得了良好的效果。

四、结语

锅炉给水的水质对于电厂热力系统运行的安全性和经济性具有较大的影响，自然水由于没有经过净化，所以水中含有较多的杂质，这种水一旦进行热力系统极易导致结垢及腐蚀的情况发生，所以没有经过处理的水是不允许进行热力循环系统运行的，只有经过化学净化处理的水，且达到锅炉给水才能进行使用，这对保证热力设备的运行的稳定性具有极其重要的作用。