电厂化学水处理技术

日期: 2024-05-30 00:12:16|浏览: 59|编号: 70395

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电厂化学水处理技术

电厂化学水处理技术

由于电厂的一些热力设备可能会受到水中某些物质的影响,产生有害成分,对设备造成腐蚀,所以电厂的安全运行与化学水处理系统有直接的关系。水中的杂质对设备的损害决定了电厂的水必须经过一定的处理后才能使用,这种处理就是电厂化学水处理系统。

1.电厂化学水处理技术发展现状

1.1电厂获得纯净除盐水的途径主要有三种:

(1)采用传统澄清、过滤+离子交换的方法,其工艺流程如下:

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→二氧化碳脱除风机→中间水箱→阴离子交换床→阴阳离子交换床→树脂捕集器→单元进水。

(2)采用反渗透+混床产水方式,其工艺流程如下:

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→树脂捕集器→除盐水箱。

(3)采用预处理→反渗透+EDI的产水方式,其工艺流程如下:

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→除盐水箱。

以上三种水处理方法是电厂获得纯净除盐水的主要工艺流程,其他水净化工艺流程多是基于以上三种制水方法的不同组合而构建的制水工艺流程。

1.2三种产水方式的优缺点:

(1)第一种方法采用澄清、过滤+离子交换,优点是初投资少,设备空间相对较小,缺点是当离子交换器失效后,需要用酸碱再生,才能恢复其交换能力,这要消耗大量的酸碱,再生产生的废液需要中和处理后排放,后期成本高,且容易对环境造成破坏。

(2)第二种方法采用反渗透+混床。这种制水工艺是一种比较经济的化学法生产超纯除盐水的方法,只需要对混床进行再生,反渗透半脱盐处理后的水质较好,缓解了混床的故障频率,再生所需的酸碱量减少,对环境的破坏也比较小。它的缺点是反渗透膜的成本在初期投资中相对较高,但总体来说还是比较划算的。目前大多数电厂都在考虑接受这种制水工艺。

(3)采用预处理、反渗透+EDI的第三种制水方法又称全膜制水。这种制水方法可以生产出纯净的除盐水,不需要酸碱再生,不会对环境造成破坏。它是目前电厂最经济、最环保的化学制水工艺,但它的缺点是前期设备投资相对于前两种制水方法来说太贵了。

2. 电厂化学水处理措施

2.1 补给水处理措施

电厂锅炉给水处理关系到生产安全和效益。目前,随着科技的飞速发展,电厂环保节能的理念已深入人心,传统的离子交换、澄清过滤或混凝等落后技术已逐渐被抛弃。如今,过滤设备中广泛采用新型纤维材料,不但能去除胶体、微生物及部分悬浮颗粒,而且在过滤中还具有很强的吸附截污能力,取得了相当不错的效果。采用膜分离技术,目前以反渗透为主,反渗透技术能去除水中90%以上的离子,对水中的有机物、硅等都有很好的去除率。由于膜分离技术优势明显,在锅炉给水处理中节省了大量离子交换或澄清过滤等落后技术在运行过程中产生的废水排放费用。 同时,也改善了以往操作复杂、排放困难等诸多问题,新型膜分离技术不仅满足环保要求,当水中氯含量较高时,可采用活性炭过滤或水质减量剂进行处理。混床在脱盐处理中的作用依然占有重要地位,混床脱盐技术较为成熟可靠,混床的作用具有其它脱盐技术无法替代的作用。目前,超滤、反渗透、电渗析脱盐技术有效结合,形成高效的脱盐工艺,不需要添加酸碱再生剂,仅需从水中电离出H+和OH-即可完成再生效果,从而完成电渗析的再生脱盐,此制水工艺将是电厂化学制水的发展方向。

2.2 水处理措施

电厂锅炉给水处理也是提高生产效率的关键因素。目前,我国采用除氧剂、除氧剂处理锅炉给水,主要是利用氨和肼的挥发性进行处理,在水质稳定的情况下,才可以采用中性和联合处理的方法。采用肼技术有一定的优势,但也有一定的局限性,比如当水温过低时,除氧的速度很慢,而分解温度过高的话,又有剧毒,如果不小心污染到工作人员的身体,就会对燃气电厂工作人员的健康造成损害。因此,国内一些电厂开始采用给水加氧处理锅炉给水,方法是创造氧化还原气氛,取得了良好的效果,在低温条件下就能形成保护膜,从而防止腐蚀。 此方法避免了肼等毒性药物的使用,给水pH值只需控制在8.7~8.9之间,节省了氨水用量,延长了锅炉酸洗周期,有效降低了装置的运行成本。此操作方法要求使用高纯度的给水。

2.3 锅炉水处理措施

锅炉水处理技术长期以来均采用炉内磷酸盐处理技术,以前锅炉参数低是该技术能长期广泛应用的主要原因。锅炉水中往往含有大量的钙、镁离子,在一定的工况条件下,锅炉内极易结垢。将磷酸盐投入锅炉,使水中的硬度与磷酸盐形成磷酸盐垢,通过锅炉定排或连续排污除去。采用磷酸盐处理技术不仅除垢效果好,而且防腐效果非常明显。但随着锅炉参数的不断提高,磷酸盐的“藏污纳垢”现象越来越严重,造成酸性腐蚀。而且高参数机组的锅炉给水系统已全部采用二级除盐,凝结水系统设有精处理装置,锅炉水中基本不含硬度成分,磷酸盐处理的主要作用也由去除硬度转变为调节pH值防腐。 因此近年来人们提出了低磷酸盐处理和平衡磷酸盐处理,低磷酸盐处理的下限控制在0.3-0.5mg/L,上限一般不超过2-3mg/L,平衡磷酸盐处理的基本原理就是将锅炉水中的磷酸盐含量降低到刚好与硬度相匹配即可。

各组分发生反应所需的最低浓度,同时允许炉水中游离NaOH小于1mg/L,保证炉水的pH值在9.0~9.6范围内。

2.4 凝结水处理措施

目前,直流锅炉和300MW及以上高参数机组大多都设有凝结水处理装置,主要配置有除铁器+混床、预过滤器+混床、凝结水再生系统等。凝结水处理系统主要用于净化机组运行及启停过程中因金属腐蚀产物及凝汽器泄漏带入水中的盐分,保证机组水汽品质,缩短机组启动时间,延长热力系统酸洗间隔,满足部分电厂加氧后水质要求。

2.5循环水处理措施

循环水是电厂用水大户,提高循环冷却水系统浓缩倍数是减少循环水损耗的技术途径。早期循环水处理的浓缩倍数不超过2.5,现在通过在循环水中添加有机阻垢剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等,可大幅度提高循环水的浓缩倍数。根据循环水的水质,采用综合处理工艺,可大幅度提高循环水的浓缩倍数。这是加强循环水处理技术的重点。我国在循环水浓缩倍数方面与发达国家还存在一定差距,应加大研究力度,提高循环水的再利用效率,减少对环境和水体的二次污染。

2.6 废水处理措施

电厂工业废水主要来自机组事故或开车时排放的锅炉酸洗废水,以及锅炉给水处理系统产生的酸碱废水。这些废水输送至废水储罐,经压缩空气搅拌均匀,加酸或碱调节废水pH值,加入混凝剂混合,反应后进入斜板澄清器澄清。出水经过滤器过滤后进入中和池,再加酸碱调节pH值,最终达标后回用或排放。

3. 电厂化学水处理控制单元集中化

传统的电厂化学水处理工艺流程都是采用模拟面板控制,随着技术的进步,现在很多电厂为了维护管理方便,把很多子系统集中起来,形成一个集管系统,连接PLC设备进行协调运行,这样整个化学水处理控制过程更加集中,管理更加方便,也有利于系统的快速维护。通过PLC设备对各子系统数据信息的采集功能,结合现代数据传输中的各种技术,可以实现各子系统的控制,实现分体运行和自动化监测控制。

四、结论

随着社会经济的不断进步,发电厂在社会的发展中发挥着重要作用。因此,只有合理应用化学水处理系统,有效地保证水质,才能提高发电厂的水处理效率,实现发电厂的经济效益。化学水处理是提高发电厂发电效率的关键,对保证热力设备运行的稳定性起着极其重要的作用,是避免水循环过程中结垢或积盐的重要工序。分析研究发电厂化学水处理技术的目的是提高水处理效率,降低发电厂的生产成本,提高经济效益和社会效益。

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