浅谈电厂水处理水质重要性及新技术的应用

邢向宁

近年来，由于对电能的需求量增加，加上国家对生态环境的重视，很多生物质电厂、垃圾发电厂得到了很好的发展，这就导致化学水处理不仅从选用方式、设备布置、工艺流程和监控等环节上发生了很大的变化，而且在运行维护和生产管理等环节上也发生了巨大的改变。

目前大多电厂水资源多为地表水及地下水，随着淡水资源的短缺越来越严重，使得中水回用成为获得水资源的有效途径。因此，化学水处理在发电厂重要性更加突出。

火力发电厂热力系统中水、汽质量的好坏，是影响火力发电厂热力设备（如锅炉、汽轮机）安全、经济运行的重要因素之一，热力系统中没有良好的水质，就会引起以下危害：

（1）热力设备的结垢。如果进入锅炉或其他热交换器的水质不良，则经过一段时间运行后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体附着物，这种现象称为结垢，这些固体附着物称为水垢。因为水垢的导热性比金属的差几百倍，而这些水垢又极易在热负荷很高的锅炉炉管中生成，所以结垢对锅炉（或热交换器）的危害很大。结垢可使结垢部位的金属管壁温度过高，引起金属强度下降，这样不仅危害安全运行，而且还会大大降低火电厂的经济性。例如，当火电厂锅炉的省煤器中结有1mm厚的水垢时，其燃料用量就比无垢时多消耗1.5%～2.0%，火电厂锅炉的容量一般都很大，每年使用的燃料量也很大，所以燃料的消耗率即使只有微小的增加，也会造成巨额的经济损失;另外，汽轮机和凝汽器内结垢会导致凝汽器真空度降低，从而使汽轮机的热效率和出力下降;加热器的结垢会使水的加热温度达不到设计值，使整个热力系统的经济性降低;而且，热力设备结垢以后，必须及时进行清洗工作，这就要停止运行，因而减少了设备的年利用小时数;此外，还要增加检修工作量和费用等。

（2）酸性腐蚀。随着锅炉参数不断地提高，磷酸盐的“隐藏”现象越来越严重，由此引起酸性腐蚀。因此，近年来人们又提出低磷酸盐处理与平衡磷酸盐处理。低磷酸盐处理的下限控制在0.3一0.5mg/L，上限一般不超过2一3mg/L，平衡磷酸盐处理的基本原理是使炉水磷酸盐的含量减少到只够与硬度成分反应所需的最低浓度，同时允许炉水中有小于1mg/L的游离NaOH，以保证炉水的pH值在9.0一9.6的范围内。

随着电厂技术不断进步与发展的现状，水处理的设备、生产、方式、工艺方法等方面也都有了新的变化，主要体现在以下几方面：

（1）控制单元的集中化。当下有很多的电厂以方便维护管理为目的，把许多子系统聚合到一起，形成了一个圈套的系统，接PLC/DCS设备协调操作，使化学水处理的整个控制流程都分布比较集中，管理比较方便，也有利于快捷的维护系统。可以根据PLC/DCS装置对所有子系统具有收集数据信息的功能和在现代化数据传输的各种技术，来控制所有的子系统，进而实现了分开式的操作和自动化的监测及管控。

（2）預处理、反渗透+EDI制水方式应用：其流程如下：原水一澄清池一变间隙滤池一变间隙纤维过滤器-超滤装置一超滤水箱—反渗透装置一反渗透水箱一EDI装置—除盐水箱。该方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足要求，并已在多项类似工程中得到应用及检验。设备具有安装方便、使用方便、操作方便、维护方便;运行稳定、节能、环保、自动化程度高，经济实用等特点。这种制水方法不需要用酸、碱进行再生就可以制取纯净除盐水，不会对环境造成破坏。这也是目前电厂较为经济、较环保的化学制水工艺。

（3）检测方法方式日趋科学化。目前在对化学水进行检测时其检测和诊断技术都不断的发展和进步，检测方法和方式更加科学化，利用化学诊断方式，不仅做到了事前防范的作用，而且可以实现在线诊断，分析方式上也实现了痕量分析，检测和诊断技术的成熟，有效的保证了机组运行的安全性和稳定性，避免事故的发生。

（4）加氧除铁防腐技术的应用。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，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。

我国电厂水处理与先进国家相比还是存在很大差距的，在社会迅速发展的今天水处理已是一个需要重视的关键性问题，电厂化学水处理工作伴随着科学技术的进步和国家行业的要求，仍然需要在改革中不断创新，在继承中不断发展，在改革与发展中也会出现不同的问题，需要我们用科学发展的眼光、用开拓进取的思维模式、用与时俱进的工作作风进行探索和思考。