電廠化學水處理技術及應用探討

徐柏松

摘 要：近年來，由于對電能的需求量增加，電廠的裝機容量不斷增長，這就導致化學水處理不僅從選用方式、設備布置、工藝流程和監控等環節上發生了很大的變化，而且在運行維護和生產管理等環節上也發生了巨大的改變。本文對電廠化學水處理技術的特點進行了分析，并進一步對電廠鍋爐補給水的處理進行了具體的闡述。

關鍵詞：電廠；化學；水處理技術；應用

前言

目前電廠機組生產規模不斷擴大，而且隨著機組運行各項參數的改變，電廠的化學水處理工藝也日趨復雜化。由于面對較多的化學水處理系統，需要許多重復的運行管理機構，這就需要對化學水處理系統進行集中化的綜合控制，這種控制模式也必將成為化學處理技術的發展趨勢。而且利用集中的綜合化控制模式不僅可以有效的降低工作強度，而且可以在利用較少的人員的基礎上，確保工作效率的提高，可以有效降低生產成本，提高生產的安全性和自動化水平。

1 電廠化學水處理技術的特點

由于在當前科學水平不斷提高的情況下，各項新技術也在電廠中進行廣泛的應用，這就使水處理設備、方式、工藝和監測方法等多個方面都發生了較大的變化，給電廠化學水處理技術帶來了新的特點。

1.1 設備集中化布置

傳統的電廠化學水處理系統中，通常會按照設備功能的不同進行布置，由于化學水處理系統種類較多，所以在布置上需要占有較多的面積，而且各設備都處于分散的狀態下，不僅不利于生產，也不利于管理的需要。而集中化的化學水處理系統其整個流程都得以不斷的優化，設備布置上不僅立體、緊湊、而且較為集中，有效的節約廠房的面積和空間，使設備之間能夠實現良好的配合，對提高設備的綜合利用率及運行管理水平起到了非常重要的作用。

1.2 生產集中化控制

集中化的電廠化學水處理系統其可以將各個子系統的控制統合為一套綜合化的控制系統，其控制系統利用可編程邏輯控制器（PLC）和上位機的2級控制結構，利用PLC來實現各設備上的數據采集和控制，而且在上位機和PCL之間利用數據通信接口實現通信的需要，設置化學總控制室，而總控制室的上位機利用局域網的總線形式將各子系統進行集中聯接，從而使整個化學水處理系統可能實現集中監測、操作和控制。

1.3 方式以環保和節能為導向

近年來，隨著對環境保護的重視度不斷提高，為了盡可能的減少水處理過程中所產生的各種污染，隨著環境保護意識的提高，水處理也開始朝著綠色概念方向發展，實現零排污和零清洗。電廠作為水資源消耗的大戶，在當前水資源可持續發展戰略下，需要合理的利用水資源，提高水的重復利用率。所以在電廠中，需要依靠先進的技術和管理制度，從而實現水資源的循環利用，目前部分電廠中已實現了廢水的零排放，對于水資源只進行取水，而不再向水體及環境中排放任何廢水，這樣不僅實現了水資源的節約，而且也避免了對環境所帶來的污染。

1.4 工藝多元化

在以前電廠水處理工藝中，其工藝較為單一，而目前電廠水處理技術則向多元化方向發展。而且在化工材料技術的快速發展下，各種新型的處理技術開始在水質處理中進行應用，不僅使水處理工藝更加多樣化，而且也有效的達到水處理的效果。

1.5 檢測方法方式日趨科學化

目前在對化學水進行檢測時其檢測和診斷技術都不斷的發展和進步，檢測方法和方式更加科學化，利用化學診斷方式，不僅做到了事前防范的作用，而且可以實現在線診斷，分析方式上也實現了痕量分析，檢測和診斷技術的成熟，有效的保證了機組運行的安全性和穩定性，減少甚至時避免了事故的發生。

2 電廠鍋爐補給水的處理

電廠鍋爐在運行過程中，需要加入補給水，而這補給水不能利用不加處理的水，因為自然水資源中含有的物質極易與鍋爐內的部分物質發生反應，從而導致鍋爐受到腐蝕，影響鍋爐運行的安全性，而且鍋爐的運行成本和作業效率也會不同程度的降低。所以需要對自然水資源進行處理后才能作為補給水。而一旦補給水工藝環節處理不好，則會導致鍋爐內體產生腐蝕性化學物質，在管壁和受熱面上進行沉積，而形成鐵垢，使其阻礙熱傳導的進行，同時由于爐體內壁會有坑點出現，從而增加阻力系數，而當管道受到一定程度的腐蝕時，則會導致管道發生爆炸，發生安全事故，給企業帶來巨大的財產損失。

2.1 除氧防腐

目前，除氧防腐的途徑主要有三種，一是通過物理的方法將水中的氧氣排出；二是通過化學反應來排除水中的氧氣，使含有溶解氧的水在進入鍋爐前就轉變成穩定的金屬物質或者除氧藥劑的化合物，從而將其消除，常用的有藥劑除氧法和鋼屑除氧法等；三是通過應用電化學保護的原理，使某易氧化的金屬發生電化學腐蝕，讓水中的氧被消耗掉，達到除氧的目的。目前很多電廠都是采用的熱力除氧防腐技術，其是通過給鍋爐內加水，再將水加熱到沸點，從而使氧的溶解度降低，而水中的氧氣不斷的排出，這種方法易于操作，較為簡單和方便，所以得到廣泛的應用。而真空除氧技術則更適宜對熱力鍋爐、負荷波動大而除氧效果不佳的鍋爐上使用，利用此種方法只需在水面30℃～60℃情況下即可達到除氧的目的。而化學除氧防腐技術的方法則較多，但其除氧防腐的效果都很好。

2.2 加氧除鐵防腐

目前在電廠鍋爐補給水系統中，當鐵含量的較高時，則由于內體受到較嚴重的腐蝕作用，極有可能造成氧化鐵污堵和結垢等腐蝕現象的發生，所以在這種情況下，電廠都會采取給水加氧技術來進行解決。目前電廠給水加氧處理通常包括給水加氧和加氨處理，通過給水加氧技術的應用，可以有效的改變補給水的處理方式，使鍋爐給水的含鐵量降低，抑制省煤器入口管和高壓加熱管等部位的腐蝕速度，從而可以起到有效的降低鍋爐水冷壁管氧化鐵的沉積速率，同時也可以使鍋爐化學清洗周期得到延長。

補給水加氧技術是充分利用了氧在水質純度很高條件下對金屬的鈍化作用，其是在進行給水加氧的方式下，通過不斷向金屬表面均勻的供氧，從而使金屬表面能夠形成一層致密穩定的雙層保護膜。這是因為在流動的高純水中添加適量氧，可提高碳鋼的自然腐蝕電位數百毫伏，使金屬表面發生極化或使金屬的電位達到鈍化電位，在金屬表面生成致密而穩定的保護性氧化膜。直流爐應用給水加氧處理技術，在金屬表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解決了爐前系統存在的水流加速腐蝕問題，還消除了水冷壁管內表面波紋狀氧化膜造成的鍋爐壓差上升的缺陷。為了更好的提高給水加氧處理技術的效果，則需要配備全流量凝結水精處理設備，因為這樣可以有效的保證水質的純度，是給水加氧處理技術能夠實施的前提，而且更易于對給水的各項參數進行控制。

在進行給水加氧處理前則需要對鍋爐進行化學清洗，使其在運行過程中所產生腐蝕產物都得到清除，從而使爐前系統獲得最薄的保護性氧化膜。但利用給水加氧技術時有一點需要明確，其先決條件有兩種，其一是水質的高純度，其二是須有水流動。即需要在流動的高純水中加入氧氣才能使金屬表面產生保護性氧化膜，從而達到良好的防腐效果。

參考文獻

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