电厂化学水处理系统的特点与发展趋势研究

电厂化学水处理系统的特点与发展趋势研究

张尚

（中电建湖北电力建设有限公司湖北省武汉市430070）

摘要：在大型发电机组中，水在发电过程中发挥着重要作用。电厂化学水处理的主要任务是保证锅炉给水的品质良好，为锅炉供给高品质的水，不仅能让锅炉安全、高效、可靠的运行，还能一定程度上延长发电机组的锅炉、汽机等设备的使用寿命。因此研究电厂化学水处理系统有什么特点，并了解其发展趋势具有十分重要的意义。

关键词：化学水处理；特点；发展趋势

引言：近年来，随着我国经济的不断发展，各行各业也在蓬勃发展，随之而来对点的需求也在不断增长。各类电厂在不断扩大发展规模的同时，也要注重对自然水的处理。自然水中含有许多能够妨碍设备正常运转的物质，对自然水不加处理就直接利用会对电厂设备产生腐蚀行的作用。因此，要对传统的化学水处理系统加以改进改革，加强对化学水处理系统的维护，并对各工艺流程进行优化。与此同时，还要加大对生产管理细小环节的管控。

一、研究背景

电厂的化学水处理系统一般分为三个部分，包括锅炉补给水、废水处理、凝结水处理。化学水处理系统作为电厂正常运转的重要辅助系统，保证了锅炉补给水的质量，让电厂能够安全可靠高效的运行。自然水中虽然用肉眼来观察是无色通明且澄清的，但自然水中含有不少能对锅炉产生腐蚀性损坏的物质。即使经过混凝和沉淀过滤后，能将大部分悬浮物过滤掉，但还留下一些小的悬浮物，水的硬度不变且碱度依然很高。即使采用沉淀软化来处理水，依然无法达到锅炉在硬度和含盐量上对水的要求，如果直接利用会使生产设备加快结垢和腐蚀，为确保电厂安全可靠生产，在节水的同时减少对环境的污染，自然水必须经过有效的处理工序去除对设备有害的杂质后才能被利用。电厂的化学水处理系统就是为保证锅炉给水质量和品质将自然水经过合适的工艺流程处理后生成的达标可用的化学水送往电厂锅炉系统。

当前，国内多数电厂的化学水处理系统普遍存在自动化程度偏低、生产状况落后等问题。整个水处理系统覆盖范围广，化学仪表不灵，运行方式复杂，阀门和连锁开关等设备数量多。如果各个环节的开关控制、水质指标检测管控、各个环节的排障处理都由人工来完成，这不仅增加了现场工作人员的劳动强度和难度，还增加了操作失误的几率，对安全高效生产产生了十分不利的影响，很难一直保证化学水的品质和系统的高效性。同时车间内大多数的化学仪表采用的是离线采样，数据的实时性和准确性都比较差，从而导致了水质由于不能够被稳定的控制而影响了车间锅炉的正常的运行。化学水中和池中值的控制也由于自动化程度低存在着控制的效果差等一些问题，这样就导致了酸碱中和剂的大量的浪费，直接引起废水值的超标，如果这种污水被直接排放将会对周围环境造成极大的影响。

二、化学水处理系统特点

1、继电器控制

这种控制方式大多用在90年代投入生产的电厂，由于当时的技术和资金条件的限制，化学水处理的各个子系统的设计都比较简单，顺序控制功能比较单一，可以监控的设备只处在一个很小范围。主要是通过小型模拟屏的指示灯再加上用来报警的光字排来进行监视，通过操作台上的按钮和开关来进行相关的操作，至于参数变化的检测则是通过一、二次仪表加上模拟组装式仪表来进行。基本的顺序控制则必需依靠中间继电器和时间发讯器来实现。该方式比较落后和陈旧，且可监测到的数据信息量少，设备的损坏率较高，运行及维护的工作量大。

2、小型控制和继电器控制共存

从上世纪年代初期开始，逐渐的成熟并被广泛的应用在电厂的顺序控制领域，此时电厂设备的控制处在手动控制过渡到自动控制的时期，电厂既保持了手动操作的功能，同时又具有带来的自动的手段。这个时期，很多大型电厂在资金允许的前提下都进行了技术改革和新建，但仍然局限在单一的系统，部分盘台的操作和模拟屏的显示仍然保留。再加上当时技术的限制，上位机采用的比较少，且速度慢，监控软件的画面比较单一，监控的信息数量较少，缺乏相对应的趋势、报警、报表等功能。下位机型号的选择则偏杂、偏小，且具有扩展性能差、通用性及处理数据的能力低、旧型号的产品缺少备件等缺点。这个时期化学仪表的种类也比较多，多数仪表的功能也比较的复杂，部分电厂使用了在线的仪表自动的加药装置，效果不错，但是扩展的联网性能较差，在仪表的维护以及运行工作方面困难重重。所以处在该过渡时期的生产设备存在着检测的信息量不足，仪表仪器的应用比较混乱等特点，这就导致现场设备的运行及维护的工作量依然较大。

3、化学水子系统的两级控制

进入到年代的中期以后，经过多年的改进及提高，控制系统己经逐渐形成了完善的上位机加两级的控制结构。众多改造或待建电厂已经意识到将来的控制系统发展的趋势—控制系统使用全显示器监控加热备的双重结构，应用的范围也包括了化学水的所有子系统。这种控制方式虽然极大地提高了系统的自动化水平，但也存在着化学水各子系统互相之间牵制，子系统繁多且分散，设备的种类多样等缺点。

三、化学水处理系统发展趋势

1、设备集中化布置

传统的电厂化学水处理系统都存在着占地的面积大、生产的岗位普遍分散、管理复杂等问题。当前，从优化整个水处理的流程的目的考虑，设备的布置应该考虑用紧凑、集中、立体的整体构型来替代原先的松散、分布、平面的整体的构型。这样既可以减少厂房的占地的面积及空间，又可以提高全厂设备的整体的利用率，给运行和管理带来极大的方便。

2、生产集中化控制

所谓的集中化控制就是将整个电厂化学水处理的所有的子系统整合为一套系统，取消原先的模拟盘，使用加上位机构成的两级控制结构，分别对水处理的各个子系统的设备进行数据的监控和采集，和上位机之间的通信通过数据通讯接口进行。各个子系统通过局域网的总线形式集中的连接在主控制室内的上位机上，进而实现水处理系统的相对集中的监视、操作以及自动化控制。

3、以环保节能为发展趋势

随着大家对环境保护的意识的提高，尽量的减少在水处理的过程中所产生的各类型的污染，尽可能的使用那些那些无毒、无污染的化学水处理的药品或者少用乃至不用化学药品已经成为发展的必然结果。随着水资源的可持续性发展的战略的积极开展，合理的使用水资源以及提高其重复的利用率已经成为耗水大户电厂水处理当前工作的重点任务。依靠管理体制以及科技的进步，来实现水的循环使用己经变得至关重要。

4、检测技术科学化

诊断及检测技术得到进一步的发展和应用，其方式和方法越来越科学化。诊断从观念上实现了从事后的分析向事前的防范转变从手段上逐步实现从人工的分析向在线的诊断转变从级别上实现从微量的向宏量的分析的转变。这些所有的转变都是以预先防止事故的发生，保证设备的安全稳定的运行为目的。

5、有效排障

未来电厂在进行化学水处理的时候，会采用系统控制的方式，这样就能够有效排除障碍，既能够实现对各个环节进行统一的控制，也能够实现统一控制整个流程的设备工艺，对整个处理的流程进行监测，管理人员就能够对故障进行及时的修复，避免事故的进一步扩大这样就能够降低整个过程的运行风险，降低由于设备的局部故障而影响整个流程的安全运行的反风险。

结语：综上所述，目前，电厂化学处理系统的发展和应用中还存在管理和控制等方面的问题，而采用综合控制系统可以实现较好的经济效益，是电厂化学水处理系统的未来发展趋势，将会极大地提高电厂化学水处理系统的效率。

参考文献：

[1]曹鹏飞.电厂化学水处理系统的改造与实现[D].华东理工大学，2012.

[2]侯悦，张野丹.电厂化学水处理系统的特点与发展趋势[J].科技传播，2015，7（17）：42-43.