电厂化学水处理运行中存在的问题及应对措施

黄突(国电泉州热电有限公司，福建 泉州 362804)

0 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[1]。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 现阶段电厂化学水运行的主要内容

1.1 电厂化学水处理运行的主要内容

正如上述中所提到的那样，电力产生的本质是通过燃气锅炉进行能量传递，在相互力的作用下在固定区域内形成电力磁场，形成电流而多数电流汇集在一起就成为了通常人们所使用的电力能源[2]。而在此过程中能量的传递依靠高压或者超高压环境下的水蒸气进行传递，但是在自然状态环境下静态水存在较多的杂质，包括二氧化碳、钠、镁、碳酸根等杂质离子，水指标无法达到电厂锅炉的使用指标，需要予以剔除成为除盐水，才能作为传动介质被应用在动能转化当中。实现汽化促使能够转变为水蒸气，从而推动汽轮机转动。

1.2 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[3]；(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、EDI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。

2 实施电厂化学水操作所面临的技术难点

2.1 在净化水源存在的难点

当下电厂发电对于水的供应采集地域主要集中于自来水厂、河流、湖泊等在内特定供应范围。而在该区域内水的形成，是通过自然界内水循环过程得以积攒获取。其水质内包含了大量粉尘颗粒、砂石以及化学元素。其物质结构蕴藏着较多数量、种类的盐离子。这些离子物质在水流动的作用下与其他元素重新进行重组，形成新的物质沉淀，长此以往沉淀物的不断积累造成供水管网阻塞，无法保障电厂内正常水量供给。因此其难点在于电厂内既要确保使用水资源净化程度要高，符合相关标准，又要保障水源总量要充足。

2.2 在除锈防氧存在的难点

主要表现在氧分子与供水管道及储水罐体等金属部位发生氧化反应，从而影响水体质量，并降低其安全使用效益。一方面，锅炉内高温、高压的特定环境中，水体内氧分子在温度不断变化的催动下变的异常活跃，容易与铁、钠等金属物发生反应。这也使得管体与管壁在反应中其材质的稳定性受到外界干扰，遭到了侵蚀厚度、硬度以及抗压力指数缩小，无法达到前期管道设计的技术标准。另一方面，金属离子随着外部水源不断涌入，其数量和种类进一步增加，与水体内固有氧分子发生反应从而形成了新的氧化铁等沉积物，致使输水管道阻塞几率增大，锅炉四管结垢腐蚀情况加剧。

2.3 辅助系统水供应的难点

首先表现为如何控制水源内水体的酸碱度，尽可能的减少pH值过大或过小造成与辅助设施金属构件及其他等离子发生化学反应接触面积。受地质因素的影响，部分地域内盐碱地分布较为广泛，水质所含盐离子较多种类丰富，但对于大型电厂需取用充足的水源，采用合适的水处理方法处理合格。

其次表现为去除不同离子所加注的药剂使用数量控制难度增大。前者所微量物资的增多，需要通过加注不同试剂对水体进行改良，以促使其能够达到使用标准。

2.4 在化学危险品管理存在的难点

为了确保化学水在运行过程当中的稳定性，避免与铁质管壁或其他电离子物质发生反应，会在水体内加入不同种类的化学试剂以改良水分子的内部结构符合电厂化学水的数据指标要求，这也就进一步增加了对化学危险品的使用数量。然而通常情况下化学试剂因其特殊分子结构，致使受温度、气压、湿度等外界因素影响较大，在存储与使用过程期间存在安全隐患。

目前电厂内使用的化学危险品按照不同形态划分主要有爆炸品、压缩气体与液体、易燃固体等物质。以氨水(NH3·H2O)为例子，根据其化学分子式可以得知物质表现出弱碱性质，能够改变化学水中的酸碱度。但同时该物质具有浓烈刺鼻的气味，易于挥发。长期在氨水使用区域会对人体本身造成刺激与腐蚀作用。高浓度的氨水还会引发燃烧危险，这也对于正确科学使用氨水增加难度。

3 电厂化学水运行处理中存在的主要问题

3.1 缺乏对运行设施的维护与保养

当下化学水处理所涉及使用到的设施包括水箱、水泵、加药器、管网、计量泵等。然而在实践作业中化学水处理过程表现出较长的持续性，为确保锅炉稳定运行，对于水源供应将会采取接连不断形式。任何运行环节出现的短暂停滞都将对整个体系运行造成阻碍。导致部分作业人员没有按照规定的期限，对管道、储水罐、加药器等设备进行定期维护与保养，致使沉积物总量逐渐增加。

3.2 未按照规定的技术标准进行作业

以清除锅炉内结垢为例子。结垢的产生是水体与锅炉内壁发生碰撞接触，水源内的微量物质与金属发生反应形成了钙化沉淀物。如未对其锅炉内部及时进行结垢清理则会爆管造成设备停机，严重影响发电设备运行。然而部分业务人员为了加快清洁速度，提高清洁效率。往往会加大对清洁药剂的投送剂量。虽然在一定程度上加快了清洁进度疏通了管网，但大剂量的药物投送容易造成清洁过度，多余的药物会在分化完表面钙化物质以后，继续与裸露出来的管壁发生新的化学反应，产生出新的沉淀物在水流冲击下，对其他区域造成新的腐蚀和结垢。

3.3 缺乏对化学水体系运行的监控

按照工艺流程走势来看，化学水从产生之初到最终发挥运行效益，其水性质状态发生了无数次的转化，水体从液态到汽态转变、内部物质从单一到复杂、反应种类进一步增加，任何一次形态的转变都会对化学水结构形成限制条件，而不同转变都会对蒸汽锅炉工作效率产生重要的影响。

4 创新优化电厂化学水运行模式的主要措施

4.1 建立并完善化学水运行管理体系

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。

4.2 强化协调化学水的技术工艺流程

以EDI制水技术应用为例子，该技术的诞生在电厂化学水运行体系当中还处在探索实践阶段，其工作原理和操作方式与传统化学水生产模式发生变化，其反应效率和产生品质量表现出良好的状态，逐步得到了使用机构的广泛好评。

技术原理是以电渗透与离子交换技术进行优化重组，通过阴阳离子表面交换膜与离子本身产生渗透作用，并在直流电场的影响下实现离子的定向分离，将化学水内特定杂质进行处理。过程主要分为几个步骤：第一，通过在RO膜处加注水源通过EDI装置后进入到化学水储藏室；第二，水源内为过滤掉的离子通过渗透作用被吸附在RO膜表面；第三，增加直流电在电能的驱动下，提高离子运动的速度，从而提炼高纯度的水源并应用到电厂内化学水作业当中。

4.3 实现对化学水处理技术创新改革

一方面，以FCS技术为基础，实现对设计、监控等操作自动化智能化升级换代。充分利用微电子技术、高分辨灵敏传感技术，构建化学水运行的信息化操作平台。将杂质成分变化与水体结构转变通过智能化自动设施进行信息采集，强化对其控制的信息精准度。

另一方面，改善对催化反应药剂的投放种类及数量。一是要根据水质本身所具备的酸碱度，选择恰当的药剂品种，例如：根据“酸碱中和”的化学定律，对于酸性水质可采用投放弱碱性物质，对于碱性水质则可以采用弱酸性物质。二是要严格控制药剂用量，避免出现用料过多造成二次反应和物资浪费等不良现象出现。

4.4 培养并提升操作人员的职业素养

围绕提高操作人员综合职业素养为原则，做着力提升操作者职业道德和岗位技能。严格遵照技术规范标准，进行化学水操作处理，不定期利用空余时间进行岗前安全培训，在不断学习中增强业务员安全作业意识，树立正确的职业道德观念。另外，重点对监控环节分布、投放药剂控制、智能化设施操作技能等技术进行培训学习。让其能够在理论学习与实践操作中转化自如，明晰洞察电厂化学水处理的关键节点，从源头降低事故发生率，保障企业和员工的人身财产安全。

5 结语

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。