化学制水处理系统制水工艺分析及节能管理研究
秦昌兴
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秦昌兴,. 化学制水处理系统制水工艺分析及节能管理研究[J]. 中国电气工程,20237. DOI:10.12721/ccn.2023.157056.
摘要: 随着社会经济的稳定发展,制水生产的重要性日益凸显。在社会经济平稳发展的环境中,制水处理系统中制水工艺及设备也逐渐趋于完善。本文旨在探讨化学制水处理系统的制水工艺和节能管理,以提升该系统的经济效益和安全性。文章首先分析了制水生产的基本过程以及制水系统的运行原理,并对其进行简要介绍,最后探讨了化学制水生产中的几个重要组成部分及其制水系统节能管理方法。
关键词: 化学制水处理系统;制水工艺;节能管理
DOI:10.12721/ccn.2023.157056
基金资助:

随着社会经济的稳定发展,制水生产的重要性日益凸显,直接关系到一些从事纯化水用水的企业的生存和发展。在火力发电厂运行过程中,对水化法工艺进行革新与优化,对提高火力发电厂的稳定与经济效益具有重要意义。所以,与化工水处理有关的问题引起了人们的关注。在社会经济平稳发展的环境中,制水处理系统中制水工艺及设备也逐渐趋于完善。在大型火力发电机组不断出现的情况下,既需要改善电厂原有生产格局,又需要更新配套生产系统,特别是化学制水处理系统在技术复杂度及控制工艺上面临新的考验。

一、化学制水处理系统制水工艺概述及发展方向

1.1化学制水处理系统制水工艺概述

目前,我国的电厂化学制水处理系统主要以锅炉压力为基准,对参数规格进行分类划分。另外,随着社会经济的快速发展和人们环保意识的增强,国家越来越重视环境问题,因此对于电厂来讲,其运行效率以及安全性能成为当前最重要的工作目标之一。在火力发电企业中,锅炉通常被归为六个等级,分别是低压、中压、高压、超高压、亚临界和高临界。由于各个火电厂的运行环境和条件各不相同,因此,它的化学制水处理技术也都不一样。因为锅炉压力等级的不同,化学制水的处理工艺规格也会随之变化;同时,由于各电厂机组类型以及负荷等因素影响,其运行方式和设备配置也存在较大差异。通常情况下,在电厂锅炉的水质控制方面,随着工作压力的增加,对水质的要求也随之提高。

为了确保汽轮机的安全运行,减少锅炉的排放损失,提高电厂的效益,必须加强对水质的监控,以消除水中杂质形成的结垢、电离子腐蚀等不利因素。

随着工作压力的变化,化学制水处理系统在不同的阶段采用不同的技术,例如低压锅炉主要用于软化水质,而中压锅炉(部分高压锅炉)则主要用于削弱离子交换,如果需要进行脱碱除盐,则需要使用一定的化学试剂。在高负荷下,由于运行条件恶劣,会发生腐蚀、结垢等现象。在低负荷情况下,利用反渗透技术可以有效地消除水中的盐分和有机物,从而提高水体的净化效果。在中高负荷下,一般采用活性炭吸附法或电渗析法去除掉水中的离子含量。在某些高压锅炉中,除了采用化学手段,还存在其他辅助工艺手段,以实现对水质pH值的调节。

1.2电厂化学制水技术发展特征

1.2.1智能化

EDI方式关键在于与电去离子装置相匹配,无需通过酸碱调节就能制取超纯水。原水经系列过滤设备过滤后成为软水,软水再经一级反渗透机运行后流入EDI系统。总之,考虑到国内电厂发展对EDI工艺的现实需求,其发展前景最为广阔。该流程不但延缓制水流程、提高效率,而且几乎不受环境影响。

1.2.2环保化

随着环保意识的不断提高,人们在水处理过程中越来越倾向于减少或避免化学药剂的应用,与国家提倡的“环保”思想相一致,如锅炉用水,正在向“零排放,零污染”和“零洗”发展。在高负荷工况下,因工况严酷,易产生腐蚀和结垢。随着人们对可持续发展水资源的认识越来越深入,电广地区已经成为我国最大的耗水量源,所以合理地使用水资源并提高其利用率已成为电广水处理的首要任务。电广在日常工作中必须坚持节约资源的原则。通过运用有效的管理制度和前沿的科学技术,实现水资源的循环利用和可持续发展。电厂要做到节约用水,减少对环境的影响,必须从源头抓起。在电广的一些做法中,强调的是从水体中提取水源,严禁将废水排放到水体及其周边环境中,以实现零排放。

1.2.3多元化

传统的电厂水处理工艺,主要有混凝过滤,离子交换和磷酸按盐等,随着科学技术的进步,全膜处理和电除汽水质量远程监控等、炉内水处理的自动加药及其他工艺应运产生,已广泛用于水质处理,另外树脂对凝结水的处理也有积极的效果。

1.2.4 统一化

常规火力发电厂的化工水处理系统占地面积大,岗位分布分散,对企业的管理提出了新的问题与挑战。当前,在对水处理整体流程进行优化的实际需求的基础上,整个装置的整体布局变得更加紧凑、立体和集中,这样可以有效地减少装置的占地,提高装置的综合利用率,便于进行统一、高效的管理。

二、化学制水处理系统存在的问题

2.1化学制水处理系统存在问题的产生原因

对任何一个纯化水用水企业来说,制水系统都起着举足轻重的作用,作为关键性生产环节的制水系统,制水系统的运行好坏直接关系到企业的安全,稳定和高效生产。但是现阶段,化学制水处理系统中存在很多问题,具体表现为制水量少,运行成本高,以及环境污染问题严重等等问题出现,这种状况下锅炉用水缺乏稳定性以及可靠性,要想满足锅炉有序运行就必须要持续不断,经常进行制水工作,这时运行人员工作量比较大,与此同时制水成本逐年上升,这反过来又限制了企业综合效益提高面对化学制水过程中出现的问题就必须采取有效措施加以解决,本文从化学制水过程改进措施入手,分析得出化学制水系统中化学制水系统具有节能降耗,节能环保以及节能环保等各方面优势。

三、化学制水处理系统制水工艺的节能操作

3.1化学制水处理系统制水工艺的节能管理的改进方案

针对化学制水处理系统存在的不足,为了有效地解决其中存在的问题,需要对其制水工艺进行改进,具体的方案有以下三种:分别为离子交换、反渗透混床及 EDI。下面将进行具体说明。

3.1.1离子交换方式

离子交换法是传统电厂的常用工艺,将原水预处理,然后加压泵加压、通过多介质过滤器,活性炭过滤器及其他设备进行处理来除去大部分无机物及杂质最后得到的是软水。为了确保软水能够达到一定的压力条件,需要使用更精确的过滤器,它包含了阴/阳树脂过滤床及微孔过滤器等,以最终得到所需水质。

3.1.2反渗透混床方式

RO混合床工艺对水的质量要求不高,用自来水管就能用。在元泵运行后,开始添加化学絮凝剂,并在一段时间内将反应引入机械过滤器;机械滤池按照要求依次排列,然后是活性炭滤池。上述就是对提纯的第一个要求。将所得的软水放到阻垢加药反应容器,使用高压水泵到反渗透装置,再到混床设备,这需要很长时间,还需要用到精密的过滤器和脱盐试剂。

3.1.3EDI方式

EDI工艺的核心是与电化学去离子设备相配套,使其在制取超纯水时无需使用酸碱调节。原水通过一系列的过滤装置,转化为软水,然后通过一级反渗透装置,进入 EDI系统。因此,从国内火力发电厂开发的实际需求来看, EDI技术最具发展潜力。该方法既可降低制水量,又可提高生产效率,且对环境影响较小。

3.2化学制水处理系统制水工艺的节能管理的效益分析

通过对化工水处理系统的制水流程进行改造,我们可以观察到锅炉可以进行安全稳定的运行,同时可以消除了各类安全隐患,提高相关人员的生命健康安全。

四、结语

通过上述讨论可以看出,在电厂内部化学制水系统发挥了很大的作用,这是因为如果直接使用天然水,那么其中所含有的有害物质就会对电厂内部的设备造成损害,这对电厂的生产安全不利。所以,本文对化学制水处理系统制水工艺开始,根据电厂化学制水技术未来的发展特征,分析化学制水处理系统存在的问题,讨论如何解决以上问题的同时进行节能的管理。结果表明,引入化工废水处理系统,不仅可以提高废水处理的效果,还可以为公司带来更大的经济效益。

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