電廠化學制水處理的工藝與節能探討

龔雷堅 程實

摘 要 鍋爐用水屬于發電過程中不可或缺的過程，在此過程，完成動能到電能的轉化，從而產生對渦輪旋轉的推動力。但缺失了對鍋爐用水中化學制水的過程，容易使鍋爐演變為化學反應爐，徹底與其運用的初衷相悖，甚至對鍋爐造成巨大損壞，引發巨大的經濟損失。那么采取的電廠化學處理過程將失去意義。

關鍵詞 電廠;化學制水處理;工藝;節能

1實施電廠化學制水處理的重要性

電廠在日常的發電作業中，水資源的消耗量巨大。而水資源中含有的鹽類物質，會對電廠鍋爐、發電裝置產生影響，甚至導致設備出現運行故障。在故障頻發中，導致工作效率的下降，同時為電廠的生產過程埋下安全隱患。發電作業中，會導致水資源性質發生改變，形成可能造成環境污染的物質[1]。此時，對“變質水”的處理就顯得至關重要，若處理不當，會對周邊環境、土壤、水質造成污染，嚴重威脅到人們的身體健康。基于此，非常有必要對化學水進行處理后再排放。

2電廠化學制水處理工藝

2.1 離子交換工藝

早期電廠作業中會頻繁使用離子交換工藝。該處理工藝是將水處理設備預埋于地下水或自然環境的河流中，利用與自來水廠相近的水處理方式對化學制水進行凈化，在原水加壓泵等工序處理后，去掉化學水中的無機物，使水質得到明顯改善，成為可用的軟水，最后利用特殊的精密過濾器再次對水進行處理——陰陽離子過濾床處理、多種微孔過濾器處理，使獲得處理的水質可以滿足鍋爐的正常運轉需求。雖然此處理工藝可行，但是工藝明顯滯后，步驟多且煩瑣，工作效能欠佳，無法滿足當前電廠水處理的需求。但是不可否認的是，該處理工藝為后續的水處理工藝的優化奠定了設計基礎。

2.2 反滲透混床式處理工藝

反滲透式水處理工藝相對來講，對水質的要求并不高，無特殊情況下，自來水完全可以作為它的供給水源。完成取水過程后，第一步實施儲水操作，在獲取了足夠規模的水體后，注入絮凝劑，待其充分發揮反應后，將水體全部導入指定的過濾裝置，使其純度得到有效提升，待達到固定純度值后，運用活性炭過濾堆對其水質再度提純;下一步進入阻垢容器，對其加藥處理，再利用水泵抽離，使其順利進入反滲透裝置內，實現對混床的注水操作。值得一提的是，該反應階段會涉及精密過濾儀器的使用，對水體實施進一步過濾，還需要足量的除鹽試劑，確保水體得到有效優化，可以滿足鍋爐正產運轉需求[2]。

2.3 電去離子裝置處理工藝

電廠化學水處理工藝中運用到的電去離子裝置，結合其英文縮寫，將其簡稱為EDI技術，屬于運用膜處理的工藝方式。換言之，是將離子交換膜與電子遷移技術關聯利用，以實現制取純水的過程。它具有明顯的水處理優勢，首先可以連續出水、無須專人守護，屬于全新的純水制取工藝。它的工藝原理在于，利用外加直流電，使水中的電介質離子按照電荷方向完成定向移動，再利用交換膜對離子的選擇性特點，利用透過原理對水質實施優化，最終獲取純水。

雖然該技術存在諸多優勢，但是也不可避免地存在弊端：①水的批處理量有限，如果嘗試大規模建設需要巨大的空間支持;②該工藝的運行過程會耗費部分電能，雖然具備較佳的出水性，基于整體視角考慮，該處理工藝還應進一步優化，并可能成為該行業的未來發展新方向。

3電廠化學制水的節能處理

3.1 對傳統電廠化學制水系統的升級改造

在當前環保倡議大背景下，人們對生產、生活的環保需求日益凸顯。在此過程中，電廠發電過程需耗費大量能源與水資源的問題得到重視，相關部分及人員逐漸開始探討電廠化學制水的節能處理措施。傳統模式下運用的電廠化學制水過程，通常采用兩個級別的復床除鹽制水法。換言之，在一級處理中，先利用陽床設備、除碳器設備、陰床設備對水進行處理，然后進入到二級處理，通過陽床設備、陰床設備處理，實現對水質的凈化，使其水質可以滿足鍋爐用水需求。但是，該系統的設計明顯存在欠缺，僅將二級除鹽設備視為一級除鹽設備的輔助設施，缺失了制水過程中可能出現的問題，直接導致設備的匹配性能欠佳。加之系統中能夠完成強酸、強堿樹脂的交換容量明顯下降，直至無法滿足電廠的發電需求，對該系統的制水能力產生嚴重影響。陽床設備的再生酸、堿耗量明顯提升，導致發電廠的正常發電工作嚴重遇阻，同時加劇了電廠的經濟負擔。

顯然，無論是基于經濟還是科技視角的思考，電廠都非常有必要對傳統的化學制水系統實施優化與革新。利用對制水系統的優化升級過程，實現降低運行耗能的目的，同時明顯提升其工作效能，使鍋爐用水質量得到優化，避免鍋爐設備的意外受損，實現了延長設備使用壽命和環保節能的雙重目的。

3.2 鍋爐用水的回收利用

鍋爐用水經過化學制水系統處理后，再對其實施有針對性的處理，使鍋爐用水具備再利用價值。當前國內普遍運用的鍋爐用水回收系統，都屬于回收處理模式。該模式的原理是，一級過濾采用的是高效纖維過濾器，二級采用過濾式陽離子交換器過濾。即便如此，鍋爐用水中僅能清除部分泥沙、樹脂等。系統中添加的氧化劑等藥劑成分的物質劑量屬于恒定值，但是鍋爐裝置不同，它在運行時會受到工況影響，所以導致外排水的成分不是一成不變的。所以，決定了該系統對水凈化的過程表現出穩定性欠缺的問題。

隨著科技的發展，自動化控制技術逐漸進入人們的生活。在此過程中，越來越多的人認識了PLC系統，并獲得了多數人的認可。將PLC系統融入電廠化學制水處理系統中，可以實現對水中化學成分的持續檢測，同時系統還能結合檢測結果，實現對氧化劑等必須藥劑量的自動化調整。在智能化操作的助力下，實現鍋爐用水回收再利用的同時，有效節約了生產成本，順應了社會的環保發展需求。

4結束語

綜上所述，通過電廠化學制水工藝的論述，明確了制水工藝的發展過程與未來發展方向，確保安全生產過程的同時，使工藝逐步革新。除此之外，還應注重其環保節能性，順應社會環保需求的同時，有效降低成產成本，實現企業經濟效益的提升。

參考文獻

[1] 馬小原.電廠化學制水處理的工藝與節能分析[J].機電信息，2020 （15）：95-96.

[2] 符美逍.論電廠化學制水處理的工藝及節能[J].科技展望，2016， 26（7）：72.

作者簡介

龔雷堅（1971-），男，江蘇常州人;學歷：大專，職稱：助理工程師，現就職單位：江蘇華電昆山熱電有限公司，研究方向：電廠化學環保。