一、电厂化学水系统
火电厂化学水处理系统对作为火电系统工作介质和冷却介质的水有严格的水质要求。如高压锅炉给水不仅要求硬度低、溶解氧、固形物、有机物含量极低,而且不符合供水标准,使电厂设备无法安全经济运行,因此需要严格的水质控制来控制水质。
电厂化学水处理的主要工作和任务:保质保量地为锅炉制备除盐水;做好炉内、炉外水的化学处理及监督检测工作;做好热设备的大、小修的化学检查及取样鉴定工作;做好电厂燃料的化验分析工作,为锅炉合理燃烧,降低成本提供数据;做好电厂汽轮机用油的运行监督化验分析工作;做好有关电厂化学工作的小试实验,指导热力设备的化学清洗工作;做好电厂污水处理工作,搞好节水降耗工作。
二、电厂化学水处理技术的发展现状
1电厂获得净化脱盐水的途径主要有三种:
(1) 采用传统的澄清、过滤和离子交换方法,工艺流程如下:
原水-→絮凝澄清池→多介质。过滤器→活性炭过滤器→阳离子交换床→脱碳风机→中间水箱→阴离子交换床→阴阳离子交换床→树脂捕集器→单元水。
(2) 采用反渗透+混床制水,工艺流程如下:
原水→絮凝澄清池→多介质。过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→混床装置→树脂捕捉器→脱盐水箱。
(3) 采用预处理、反渗透、EDI制水,工艺流程如下:
原水→絮凝澄清池→多介质。过滤器→活性炭过滤器→超滤装置→反渗透装置→反渗透水箱→EDI装置→微孔过滤器→脱盐水箱。
三、电厂化学水处理的流程
电厂的水处理工艺分为两部分,第一部分是物理软化水工艺,第二部分是化学脱盐工艺。
物理软化水工艺:本厂供水管网的原水(又称原水)经过石英砂过滤器和活性炭过滤器,去除原水中的固体颗粒和悬浮杂质,称为清水;澄清水通过反渗透装置去除大部分钙和镁离子,变成软化水。
化学脱盐水工艺:软化水经过除碳剂去除水中的二氧化碳(HCO3-),再经过混床去除水中残留的钙、镁、钠、硅酸盐等有害离子,成为脱盐水,即锅炉补给水,储存在脱盐水罐中,由脱盐水泵送入除氧器,最后由给水泵送入锅炉汽包。
化学预处理是在电厂生产前,将天然水中的杂质进行浮沉,以保证其不会进入锅炉而引起结构问题。在预处理期间,电厂技术人员必须对天然水中的悬浮物进行处理,以确保水质变得清澈。同时,它们还可以软化水来达到目的。
四、电厂化学水处理问题
1容量
在上述工艺中,全厂所有的化工废水,如锅炉酸洗废水、锅炉排放废水、锅炉补给水处理系统废水、凝结水精处理系统废水,均集中到化工废水处理站进行处理。这样,集中处理系统具有容量大、占地大、成本高等优点。
2处理设施
传统的储槽主要用于储存废水,并具有一定的粗调功能。废水的氧化、反应、pH调节和混合分别在氧化池、反应池、pH调节池和混合池中进行。罐内设有各种搅拌、加酸、加碱设施,罐内防腐,盖有房屋(或棚)。
五、化学水处理技术在电厂的应用
现阶段,我国电厂采用的水处理方法大多是模拟控制技术,即对电厂所用设备和仪表在运行过程中的各项工作进行监测和分析。但该方法速度慢,不能及时提供相关信息。因此,需要以下技术:
1锅炉水处理技术
在电厂中,磷酸盐通常被用来处理锅炉水。目前该技术已处于成熟阶段,在世界范围内得到了广泛的应用。这项技术之所以能在以前得到广泛应用,主要原因是老锅炉设备的内壁参数较低,长时间浸泡在含有钙镁离子的水中容易形成大量污垢。如果在炉水中加入一些高含磷量的水,可以去除炉水中的钙镁离子,降低炉水的硬度。因此,采用高磷水进行锅炉水处理,不仅具有除垢效果,而且具有很强的防腐效果。但近年来,随着锅炉参数的提高,酸腐蚀逐渐成为锅炉腐蚀的主要“生力军”。目前一些高参数的电厂锅炉水处理采用两段脱盐法,可保证锅炉水中不含硬度成分,磷酸盐在水处理中的作用已由处理硬度成分转变为调节pH值和防腐。因此,近年来人们提出了平衡磷酸盐处理和低磷酸盐处理。采用低磷处理方法,磷酸盐浓度应控制在0.4mg/l左右。由于炉水硬度不同,磷酸盐浓度可适当调整。但无论炉水的硬度有多高,磷酸盐的浓度都不应高于3mg/L,平衡磷酸盐处理法的原理是在炉水发生硬度反应的前提下,最大限度地降低炉水中的磷酸盐浓度。锅炉水中可能含有低浓度的na0h。它的功能是调节锅炉水的pH值,确保pH值在9.2到9.5之间。
2无离子膜电去离子新技术(简称MFEDI)
无离子膜电去离子新技术(简称MFEDI)彻底解决了离子膜电去离子所带来的一系列问题,其性能接近EDI技术。该技术已在实验室进行了一年多的试验,试验运行良好。可以预见,MFEDI技技术在电力系统锅炉补给水深度脱盐领域具有着良好的应用前景。兰溪电厂开展了锅炉补给水MFEDI技深度脱盐处理技术试验项目,该研究项目将有助于公司准确引进高新技术产品和设备,降低投资风险;开展MFEDI技技术相关试验研究具有必要性和前瞻性。在大量MFEDI技深度脱盐系统运行数据的基础上,对MFEDI技术深度脱盐系统的投资和运行成本进行了分析,重点分析了再生周期、再生时间、浓水产率、再生水回收率等运行参数对MFEDI深度脱盐系统投资和运行成本的影响,再生电压和再生电流对系统运行成本的影响;对MFEDI深度脱盐系统、混床系统和EDI系统的投资和运行成本进行了综合比较分析。针对MFEDI深度脱盐系统可能存在的差距,提出了可行的优化目标和方法。
3锅炉补给水技术应用
在传统水系统的应用中,电厂通常采用混凝沉淀法对锅炉补给水进行预处理,然后进行机械过滤、硬水软化或脱盐处理。近年来,膜反渗透技术出现,电厂锅炉补给水系统也开始出现结构性变化。采用新型锅炉补给水技术进行化学水处理,可以更科学合理地配置和利用水资源。它不仅改善了化学处理水的水质,而且在很大程度上降低了补水处理的投入成本,提高了经济效益。在锅炉补给水处理设备市场上,常用的补给水处理设备是一种新型的过滤设备,这种设备具有表面积大、体积小、材质较软等特点。这种纤维材料的特点是界面吸附力强,具有很强的水流调节和截污能力。因此,在进行锅炉补给水处理时,可以有效地处理延迟,同时,还可以节能环保,并且可以有效地将水从锅炉中分离出来,亚交换与过滤技术的有效结合可以更好地去除水中的硫酸根离子和碳酸根离子锅炉补给水。
结束语
由此可见,化学水处理技术在电厂中占有非常重要的地位,而我国目前的化学水处理技术相对落后,应借鉴其他国家的经验,引用新的技术和经验。火电厂热力设备长时间运行会造成腐蚀和损坏,直接关系到水质,因此火电厂需要严格进行水质处理和控制。通过化学水处理技术,确保电厂安全稳定运行。
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