浅析火电厂化学及水处理

浅析火电厂化学及水处理

刘亚斌

国家电投宁夏能源铝业临河发电分公司 宁夏 银川 750000

摘要：当前，随着节能减排和环保意识的日益增强，有效利用水资源和实现洁净排放已成为社会关注的焦点。然而，在我国水资源日益紧缺、污水排放问题日益突出的背景下，实施水阶梯定价势在必行。火力发电厂作为水资源大消耗者，面临着需满足社会对电能需求和环境保护的双重压力。在电厂水处理中，化工处理是关键环节，涵盖了锅炉废水、锅炉补给水和锅炉内部水等多个方面，其全面高效关联效应对实现水循环高效利用至关重要。同时，它直接影响电厂的经济效益。

关键词：火电厂；化学水处理技术；发展

引言：随着社会的进步，人们对电能的需求不断增长，电厂必须以更快、更高效的方式运行，发展新型、先进的火电厂化学水处理技术成为保障电厂正常生产、满足社会用电需求的必要条件。本文从电厂用水处理工艺对电力生产和社会生产的重要意义出发，简要阐述了其特点、现存问题以及改进方法，旨在推动我国火电厂化学水处理技术的进步和发展。

1火电厂化学处理技术的发展趋势

1.1化学水分布更为集中化

火电厂是主要的电力供应单位，其发电效率水平对电力供求关系的平衡发展具有重大影响。因此，设备整合与综合利用是未来的发展趋势。水处理系统是发电厂安全生产的关键支柱，必然朝着集中式方向发展。在传统的化工水处理技术开发中，水处理按功能划分为多个阶段，包括锅炉补给水处理、给水处理、废水处理、再循环水处理、汽水检验取样控制、凝结水处理等，这造成了巨大的费用，降低了处理效率，增加了运行难度。因此，化学水处理的集中化发展迫在眉睫，是解决这些难题的关键[1]。

1.2化学水处理技术趋向多元化

随着发电技术的日益成熟，发电厂的结构不断优化，其复杂性也在增加，水处理系统的布置与方案也变得更加多样化。化工技术需要紧跟这种变化的趋势，以满足火力发电厂的生产需求。目前，我国火电厂水处理工艺主要以磷酸铵、混凝、离子交换等基础处理工艺为主，但存在处理效果不佳、有害物质难以去除等问题，容易对设备造成腐蚀或损害。因此，迫切需要推动多组分处理技术的研究和应用。随着实践经验的积累和技术的创新，我国的化工水处理技术得到了长足的发展。基于对微生物学特性的研究，提出了一种新型的高效、低能耗、操作简便、流程简单、环保友好的膜分离技术。这种技术具有很好的兼容性，可以与各种处理技术结合使用[2]。

1.3化学水处理控制的集中化发展

根据以往经验和电站实际生产情况，目前普遍采用模拟磁盘的控制模式，这种模式不仅不经济，还浪费大量人力资源，对发电厂的经济效益造成了很大影响。然而，随着 PLC 控制技术的不断发展，电厂中的化工水处理子系统逐步整合为一个统一的控制系统。传统的模拟磁盘控制方式逐渐被改为采用计算机与可编程控制器 PLC 结合的方式进行控制和管理，形成了 PC、PLC 两级控制体系。PC机负责操作系统的设备配置、画面和逻辑设置、计算水处理的运行参数、预警、显示和设置 PLC 参数、调试系统以及调整控制逻辑等。而 PLC 则是主要的控制装置，按照 PC机的操作命令对各系统设备进行数据采集和处理。PC机和 PLC 之间通过局域网总线连接，构建了一座“桥梁”，使各个子系统能够集中连接在 PC机上。这种方式使整个控制系统的运行更加方便快捷，同时实现了电厂化工水处理系统的程序自动化，促进了分散式操作和集中监测。

2火电厂化学水处理技术存在的问题

2.1水质不良

在进入发电厂之前，原水需要经过一种化学水处理工艺的预处理系统。如果处理技术不够好，进入锅炉等设备的水中钙镁等离子浓度会很高。这样的水在锅炉内部会形成厚厚的水垢，而水垢的导热性较差。这种情况容易导致锅炉受热不均匀，进而影响锅炉的散热平衡，可能导致锅炉发生爆管[3]。

2.2设备腐蚀

火力发电厂的化工水处理装置腐蚀问题主要体现在酸、碱、废水储存池内壁和酸、碱、污水管道的腐蚀。特别是由于电厂储液中存在苯环卤代物质，这些物质会导致管道材料发生溶解现象。长时间接触酸性或碱性废水会逐步腐蚀管道材料，可能引发泄漏等问题。

2.3排污问题

火力发电厂化工废水排放问题主要涉及废水资源化和环境保护两方面。经过化学水处理后，一些废水含盐量较低，可以进行回收再利用，但若回收次数过少，水的利用率就会降低，同时重复使用可能增加有害物质含量，加剧管线设备的腐蚀。一般来说，废水中含有对环境有污染作用的物质。直接排放会对环境造成严重损害。因此，在排放前必须对废水进行处理。然而，废水处理的成本较高，给企业带来了重负。

3火电厂化学水处理技术的创新进展

3.1 膜分离技术

膜分离技术利用聚合物膜作为介质，对溶剂进行分离和纯化。该技术具有高效、低耗、易操作等优点，在水处理工艺中可实现污水的资源化和有用组分的回收。传统的火力发电厂的水处理通常耗费大量人力和设备，这些设备占用了相当大的面积。膜分离技术的采用既能为电厂节省费用，又能提供更高质量的水。在火力发电厂的化工水处理系统中，膜分离技术能够快速去除水中的杂质和污染物，包括超滤膜、微滤膜和反渗透膜等多种形式。这使得工作人员能够根据杂质的大小选择不同的膜进行分离，从而保证水的质量

[4]。

3.2 FCS技术的应用

现场总线控制系统的根本使命是确保本安、负责危险区域、控制多变过程、应对异常环境，这与电站化工水处理系统的运行方式高度契合。目前，火力发电厂的化工废水处理装置分布广泛，采样难度大，实现实时监控困难。开放性、自动化和互操作性强的FCS技术能够有效解决这一难题。FCS技术对火电厂化工水处理流程中原本的控制系统进行了拆分和重构，减少了人为扰动的影响，极大提高了各个控制终点的准确性。

3.3循环水处理技术

在我国部分火力发电厂，已经开始采用封闭循环冷却系统。因此，如何实现冷却水的再利用和稳定的技术成为解决这一问题的关键。这个系统通过锅炉加热汽机循环冷却水，使其产生高温高压蒸汽。蒸汽通过汽轮机加工后冷凝成水，随后通过锅炉将水加热，再次转化为蒸汽，形成循环。在这个过程中，必须对循环水的质量进行实时监测，并进行相应处理，以确保电站的锅炉设备不受腐蚀和损伤。火力发电厂中的化工水处理系统是最具代表性的系统，但其运行困难，容易产生酸性和碱性废物，影响了水的回收和废水的排放量。因此，今后的发展应重点解决这个问题，推动水处理朝着节能、环保的方向发展[5]。

总结：本文探讨了火电厂化学水处理技术的特点、存在问题以及创新发展方向。我们可以看到，在火电厂化学水处理技术方面，我们已经取得了重大进展，但其中存在的问题仍然需要认真对待。在今后的工作中，我们应以追求卓越为精神，不断创新火电厂化学水处理技术，为电厂创造更多经济效益。

参考文献：

[1]火电厂化学及水处理研究[J].发电技术,2018,39(02):196.

[2]乔拥祥.火电厂化学水处理技术探讨[J].内燃机与配件,2017(04):124-126.

[3]陈宝荣.火电厂化学水处理技术探讨[J].科技创新与应用,2016(34):127.

[4]彭巧玲，曹顺安，郑观文.超滤和反渗透技术在电厂中水回用中的应用[J].应用化工，2017（01）：199-202.

[5]汪洪涛.大型火电厂化学水处理技术进展与应用探讨[J].橡塑技术与装备，2016（06）：34-35.