电厂化学水处理制水设备问题的分析与处置

电厂化学水处理制水设备问题的分析与处置

王娜

青岛华丰伟业电力科技工程有限公司    山东    青岛   266000

摘要：长期的实践经验使人们认识到，水是发电厂热力循环系统中最重要的介质，直接关系着电厂运行的安全性，自然水中存在的某些物质会生成有害的成分，造成腐蚀或结垢，对设备造成不同程度的损害，因此自然水必须通过处理后才可以被电厂所利用，火力发电厂热力系统中水汽品质的好坏，直接影响到发电厂（锅炉、汽轮机等）的安全经济运行。

关键词：电厂；化学水处理；制水设备

电厂化学水处理的设备稳定运行依靠良好的预处理调整，针对原水中不同的杂质设置各个过滤澄清设备，使原水中的浊度逐渐降低，并通过日常定期细致的维护，就能确保反渗透的长周期运行，降低火电厂运行成本，为机组提供清洁的高质量除盐水，有力保障机组的安全稳定运行。

1电厂化学水处理方式

1.1预处理方式

近年来，随着水资源日益紧缺，污水处理厂的中水已逐步取代天然水成为电厂的综合水源，本文所提及的电厂水资源属于城市中水，通过水质检测可以得出，城市中水水质不稳定，胶体颗粒细小、含盐量高、暂时硬度较高，并且含有大量的氨氮、磷酸盐及微生物等能给水带来污染的物质。在发电厂发电过程中，如果水源未经过特殊的化学处理就进入锅炉，会在发电过程中产生大量水垢，从而直接影响机组的安全稳定经济运行。因此，在系统设计工作中，必须增加预处理设备对中水进行特殊的化学处理。根据中水暂时硬度大、有机物含量高的特点，一般采用混凝、沉淀、过滤的处理方式进行预处理，这里选用石灰处理方式通过机械搅拌澄清池降低水的暂时硬度，通过混凝剂的吸附作用去除水中的悬浮物、胶体，通过加入杀菌剂除去水中的微生物，再经过沉淀、澄清和过滤工艺降低产水的浊度。这样就可以将不稳定的城市中水转化成水质稳定的电厂生产用水源。

1.2一级除盐的处理方式

化学水处理中的一个关键环节是一级除盐，在整个系统设计工作中，一级除盐传统上主要是通过离子交换器的方式进行预处理。由于化学水处理中的预处理只可以使用化学加药的方式来降低水的硬度，减少悬浮物，并不能清除水中的盐类物质，所以在系统设计中需要应用强酸性的阳离子及强碱性的阴离子交换器对天然水中的盐类物质进行有效控制，从而将水中的盐类去除，这也被称作“一级除盐方式”。具体而言，在整个除盐系统中，水需要先进入阳离子交换器，经过处理，将水中的碳氧化合物转化为二氧化碳，经过处理以后的二氧化碳会直接进入到除碳设备中。最后，系统会主动将除碳器打开，空气进入到除碳器中，二氧化碳会上浮，从而达到除碳的目的。剩余的水会继续流入除盐器下方的水池，通过中间水泵在进入到阴离子交换器，通过阴离子交换器完成整个交换过程，从而完成整个一级除盐工作。

2电厂化学水处理制水设备问题处置

2.1循环水旁流软化系统

循环水旁流软化系统的主要作用是对循环水进行旁流软化，有效降低循环水中的碳酸盐硬度，以防止循环水系统结垢，同时也确保经处理后的循环水满足锅炉补给水处理系统的进水要求。工作人员使用石灰软化处理工艺进行除硬。在循环水浓缩倍率方面，目前该厂的循环水防垢仅采用投加传统的无磷阻垢缓蚀剂处理，循环水的浓缩倍率保持在4~5倍，而经过旁流软化处理后，循环水的浓缩倍率会进一步提高，可达到8倍左右，循环水排污水量明显减少。节水改造循环水经过石灰软化-过滤处理之后，某电厂污水排放量减少至195.6m3/h左右，可全部回用至脱硫系统和锅补补给水处理系统。

2.2基于窜流量计算的凝汽器循环水流量测算方法

发电厂配置冷却塔的闭式循环水系统一般采用扩大单元制运行方式，即两台机组的循环水进水通过循环水泵出口管道上的联络阀连通，回水通过两台机组冷却塔前池的闸板门连通。根据循环水泵的日常调度运行方式，当两台机组循环水泵总出力不同时，在循环水出水母管联络管处就会出现窜流，这股窜流经凝汽器后返回至冷却塔，在两机冷却塔闸板门处完成回流，从而实现冷却塔进出循环水量的总体平衡。目前，测算发电厂大口径循环水流量的主流方法是热平衡法和超声波流量计测量法。热平衡法依据热量平衡的原理，汽轮机排汽热量等于循环水带走的热量，通过汽轮机排汽流量、凝汽器热负荷、循环水温升来推算循环水流量。热平衡法测量的循环水流量为实际流经凝汽器的循环水流量，无法直接计算出循环水窜流量。超声波流量计采用时差法，通过测量超声波沿声道逆/顺流传播时间，求得管道内流体流量。超声波流量计对大管径测量需要较长的直管段，而实际循环水母管联络管段中含有弯头、阀门等局部阻力件，且直管段长度不足，使得被测截面处流体无法处于充分发展的流速分布状态，从而无法用超声波流量计直接测得循环水联络管处的窜流量。

2.3基于海绵城市理念的电厂雨水排水系统设计

末端控制系统目前国内较多采用初期雨水调蓄池。因为其结构简单且能有效减少初期雨水引起的自然水体污染。受厂区用地限制，一般采用与雨水泵房叠放的合建形式，但由于基坑开挖加深，其施工难度和工程投资都相对增大；且建成后必须考虑对底部沉积物的定期清理，运行成本较高。近年来人工湿地作为一种新兴的污水处理系统，逐步在海绵城市建设的末端污染控制中得到关注。它可以充分利用已有水体或低洼地形，既能实现巨大的雨水调蓄量，也能通过湿地内植物及微生物的作用净化雨水，操作管理简单，维护和运行费用较低，故本工程在雨水管网末端采用人工湿地。

2.4离子色谱法技术

离子色谱法是H.Small等人于1975年提出的一种HPLC（高效液相色谱法），现在已有30多年的发展历史，因其用途广泛，已逐步形成一个单独的大类别。1980年以来，我国高校就已开始重视离子色谱技术问题的调查研究，它主要具有测定简便、快速、选择性效果好、干扰损失小、灵敏度极高、能同时保证能测定出多组分化合物等特点，因此在人们的日常生活中广泛使用，特别是在医药、环境科学、水质分析等领域，它已经越来越广泛地被人们所熟知。水质分析是环境质量评价的重要内容。离子色谱技术近年来分别在各类天然饮用水、地表水、工业废水、生活有机用水、海水的处理及中氯含量分析的各种分离纯化检测的系统应用中均得到了十分之广泛与可靠高效的应用。离子色谱法应用原理较主要应用的领域有：离子交换色谱、排斥离子交换色谱、相应离子比对与交换离子色谱系统应用等。离子排斥色谱法其作用特点是离子将会在色谱基表层上与其离子排斥于色谱层表面上从而进行相互交换，并依据其有关原理，在此基础上生成离子。在实际工业和生产实践中，使用频率较多见的技术是离子交换。在工业废水中，离子色谱法可以根据磺酸的形式，用柱填的形式进行分离，但在阴离子交换中，离子色谱的作用就像是季氨基。水样中的离子经后期的分离，可以起到交换作用，在被测离子之间进行交换，从而形成一对离子。而且，在我们使用离子色谱检测的整个过程中，虽然也可以直接将这些被探测到的离子全部保留记录下来，但是其中也有另一个检测时限，那就是可以用离子冲洗液去冲洗，将几乎所有的有害离子都一并给检测分离出来，这样就完全可以去更好的实验室进行离子水质分析了。

3结束语

综上所述，电厂化学水处理的设备稳定运行依靠良好的预处理调整，针对原水中不同的杂质设置各个过滤澄清设备，使原水中的浊度逐渐降低，并通过日常定期细致的维护，就能确保反渗透的长周期运行，降低火电厂运行成本，为机组提供清洁的高质量除盐水，有力保障机组的安全稳定运行。

参考文献

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[2]周柏青，陈志和.热力发电厂水处理[M].北京：中国电力出版社，2019.

[3] 骆奇君.基于电厂化学水处理中全膜分离技术的应用研究[J].中国设备工程，2021(6):213-214.