论文部分内容阅读
摘要：随着电力事业的飞速发展，目前的火电机组越来越往高参数、大容量的方向转变，同时对电厂化学环境的要求也越来越高，其中水汽质量是最为关键的因素。由于汽水质量严重影响火电机组安全经济运行，关系着电厂的经济效益与可持续发展，因此对电厂水汽品质的要求越来越严格，也逐渐引起了相关部门的重视。本文从电厂水汽质量恶化问题和原因出发介绍了目前电厂水汽质量的现状，并给出电厂水处理的难点所在。
关键词：电厂化学问题；化学腐蚀；难点分析
1. 前言
电力作为我国国民经济发展的重要行业，在人们的生产生活中发挥着不可替代的作用，其稳定发展和安全运行对整个社会都有着举足轻重的意义。同时随着电力行业的不断深化改革，机组也逐渐往大容量和高参数的方向发展，这就引起电厂化学水处理系统在设备运行维护、控制检测、工艺和管理方面的巨大变化。化学水处理作为电厂的辅助生产环节，一旦管理不善可能使自然水中含有直接腐蚀热力设备的有害物质，引起设备不同程度的受损，严重影响机组的正常运行，因此化学水处理同时也是相当重要的环节。
2. 水汽质量问题以及水汽质量恶化的原因
2.1 水汽质量问题
不同类别的机组尤其是不同历史的机组，水汽质量情况不同，水汽质量问题的特点也不尽相同。常见的水汽质量问题：水汽的浓缩倍率升高、水质恶化、缺水等会使得电力设备直接遭到腐蚀，甚至停运，这对电力部门和区域生产生活的经济效益影响时不可估量的。凝气管内的循环水中含盐量、含氧量、氯离子含量过高，还会产生脱锌和点蚀，甚至使得凝气管发生腐蚀泄露、结垢等不可修复的恶劣影响。
2.2. 引起水汽质量恶化的原因
火电机组的大量投入以及机组容量的不断扩大，使得水质问题不断恶化。凝气管中的冷凝水中腐蚀性物质成分过高使得凝气管泄露，引起凝结水、锅炉的补给水和炉水的钠含量、电导率和二氧化硅含量超标，使得锅炉内的PH值等指标严重不合格，引起锅炉内壁结垢，壁管超温蠕胀和闭塞性腐蚀，进而造成汽轮机叶片结盐垢和汽门卡住等不良影响。
3. 化学水处理的现状
3.1 化学水处理的管理现状
目前电厂的化学水处理控制呈分散状态，多个独立的控制设备分散在不同的控制室内，不仅造成人员的利用率下降，还给工作人员造成了负担，使其工作强度大，加大了控制操作的难度。控制室的独立配备导致了水处理工序的繁重冗杂，对电厂化学水处理的有序高效进行造成障碍。除此之外，目前传统的水处理方法已经无法满足现行的机组运行对水质的要求，因此，应当使用先进的处理手段来提高化学水汽的质量，如膜处理技术等。在采用先进的处理手段之外，还要结合实践中的经验来有效的去除繁杂的工序，保证化学水处理的有效进行。
3.2 化学水处理系统的现状
水处理的系统针对各类化学水的不同而存在差异，由于化学水的种类繁多，因此水处理系统也多种多样且结构复杂，如净水预处理系统、锅炉补给水系统、废水处理系统等等，每一种水处理系统都至关重要。为了便于控制，一般将多样化的水处理系统进行集中设计，形成一个独立且庞大的系统。这种集中式的控制手段有利于应对一些突发状况，系统能够更快速的做出应对措施。但是由于设备太多，大多数电厂都不能对设备进行集中化的管理，这样不仅增加工作量、拖慢电厂的生产进度，对突发状况的应变能力不够也使得设备的故障不能及时消除，造成严重的后果。另一方面，很多电厂的水处理工艺不能与时俱进，采用传统的方式或是工作人员技术落后，使得水处理效率低下或设备浪费。
4. 化学水处理的难点
4.1 水处理的类别
4.1.1 锅炉补给水的处理
锅炉补给水的预处理一般采用混凝和过滤的处理方式，而预脱盐处理则采用反渗透技术。补给水的预处理一般都采用机械加速搅拌来澄清，现如今又加入了变频技术，使得设备可以针对不同恶化程度的水汽进行调整搅拌速度，一定程度上减轻了人工操作。针对目前的水质，采用离子交换的预脱盐处理技术已经不能满足要求，反渗透技术由于具有很强的除硅和除有机物的能力，已经成为水处理行业发展的亮点。
4.1.2 锅炉炉水的处理
锅炉炉水的水处理主要是磷酸盐处理。之前的锅炉由于参数较低，炉内经常有大量的导致炉内结垢的钙镁离子出现，磷酸盐则是去除水垢的有效物质，但是同时磷酸盐又使得炉水的PH值升高，腐蚀问题愈发严重，因此就不得不采用磷酸盐处理。磷酸盐处理的目的是使得磷酸盐含量在保证与结垢物质完全反应的前提下浓度最低。
4.1.3 循环水的处理
火电厂一般采用闭式循环冷却的运行模式，水处理工作的重点也在冷却水的循环利用以及水质稳定技术开发方面。目前，国际上循环水浓缩率已达8倍，而我国循环水浓缩率在2-3倍左右，仍有巨大提升空间。有些滨海电厂采用海水作为冷却水，一般在排放时进行加氯处理，避免磷系水处理药物对水体进行二次污染。
4.1.4 废水的处理
目前我国大中型企业大多采用废水集中汇集、分布处理的废水处理模式。包括氧化环节、PH值调整、混凝澄清等主要工艺。近年来，两相流固液分离技术发展迅速，废水一次加药混凝后在一个整体设施内完成絮凝、沉淀、浮渣刮除和排除污泥等过程，可以将废水中的泥沙、悬浮固体、动植物进行分离，大大提高了水质，增强了回收力度。
4.2 先进的水处理技术
传统的水处理工艺以机械过滤各种杂物和污渍为主，除盐则采用离子交换技术采用阳床、阴床、混合窗的办法；而先进的水处理工艺则加入了变频技术来节省人力，使得设备更加高效，除盐则采用了先进的膜分离和电除盐技术，其中反渗透方法是膜分离技术中高效先进方法的体现。相较而言，先进的水处理技术更能适应高参数机组对水处理系统的要求以及可持续的生态环境要求，能够提高水资源的利用率，使得排放物更加绿色环保来满足电厂的循环生产。图1是先进水处理工艺流程的具体装置。
4.3 水处理控制监测管理
水处理的控制监测是以PLC为核心的，包括含单个子系统实现PLC+PC的控制方式、集中化管理、子系统互联在内的三个层面。子系统直接在CRT上操作和监控，并利用以太网卡使整个系统与电厂的其他设备进行互联，进行数据共享，并在线分析与监测，实行水汽处理的在线自动调节。
5. 结束语
电厂是电力系统重要组成部分，其化学水处理工作比较复杂且目前存在一些问题，只有合理运用电厂化学水处理系统，对不同类型的水质进行专类处理，才能保证排水的质量，保证周边环境不被污染。科学的化学水处理方式可以降低电厂的投入成本，保障电厂安全经济稳定运行，具有重要的现实意义。
参考文献
[1]陈进生. 大型火电厂化学水处理技术进展与应用探讨[J]. 机电信息， 2004， 13： 37-40.
[2]赵品华. 电厂化学水处理系统的特点与发展思考[J]. 技术管理，2011（09）
[3]曲忠勇. 电厂化学水处理技术应用分析[J]. 科技创新与应用， 2014（02）
[4]尚悦. 电厂化学水处理系统研究现状[J]. 能源科技，2009（11）
[5]王玉文. 探讨电厂化学水处理[J]. 科技创业家，2010（07）
作者简介：姜明（1984—）男，本科，辽宁大连人，工作单位：神华宁夏国华宁东发电有限公司，主要从事工作，电厂化学，水处理等。
关键词：电厂化学问题；化学腐蚀；难点分析
1. 前言
电力作为我国国民经济发展的重要行业，在人们的生产生活中发挥着不可替代的作用，其稳定发展和安全运行对整个社会都有着举足轻重的意义。同时随着电力行业的不断深化改革，机组也逐渐往大容量和高参数的方向发展，这就引起电厂化学水处理系统在设备运行维护、控制检测、工艺和管理方面的巨大变化。化学水处理作为电厂的辅助生产环节，一旦管理不善可能使自然水中含有直接腐蚀热力设备的有害物质，引起设备不同程度的受损，严重影响机组的正常运行，因此化学水处理同时也是相当重要的环节。
2. 水汽质量问题以及水汽质量恶化的原因
2.1 水汽质量问题
不同类别的机组尤其是不同历史的机组，水汽质量情况不同，水汽质量问题的特点也不尽相同。常见的水汽质量问题：水汽的浓缩倍率升高、水质恶化、缺水等会使得电力设备直接遭到腐蚀，甚至停运，这对电力部门和区域生产生活的经济效益影响时不可估量的。凝气管内的循环水中含盐量、含氧量、氯离子含量过高，还会产生脱锌和点蚀，甚至使得凝气管发生腐蚀泄露、结垢等不可修复的恶劣影响。
2.2. 引起水汽质量恶化的原因
火电机组的大量投入以及机组容量的不断扩大，使得水质问题不断恶化。凝气管中的冷凝水中腐蚀性物质成分过高使得凝气管泄露，引起凝结水、锅炉的补给水和炉水的钠含量、电导率和二氧化硅含量超标，使得锅炉内的PH值等指标严重不合格，引起锅炉内壁结垢，壁管超温蠕胀和闭塞性腐蚀，进而造成汽轮机叶片结盐垢和汽门卡住等不良影响。
3. 化学水处理的现状
3.1 化学水处理的管理现状
目前电厂的化学水处理控制呈分散状态，多个独立的控制设备分散在不同的控制室内，不仅造成人员的利用率下降，还给工作人员造成了负担，使其工作强度大，加大了控制操作的难度。控制室的独立配备导致了水处理工序的繁重冗杂，对电厂化学水处理的有序高效进行造成障碍。除此之外，目前传统的水处理方法已经无法满足现行的机组运行对水质的要求，因此，应当使用先进的处理手段来提高化学水汽的质量，如膜处理技术等。在采用先进的处理手段之外，还要结合实践中的经验来有效的去除繁杂的工序，保证化学水处理的有效进行。
3.2 化学水处理系统的现状
水处理的系统针对各类化学水的不同而存在差异，由于化学水的种类繁多，因此水处理系统也多种多样且结构复杂，如净水预处理系统、锅炉补给水系统、废水处理系统等等，每一种水处理系统都至关重要。为了便于控制，一般将多样化的水处理系统进行集中设计，形成一个独立且庞大的系统。这种集中式的控制手段有利于应对一些突发状况，系统能够更快速的做出应对措施。但是由于设备太多，大多数电厂都不能对设备进行集中化的管理，这样不仅增加工作量、拖慢电厂的生产进度，对突发状况的应变能力不够也使得设备的故障不能及时消除，造成严重的后果。另一方面，很多电厂的水处理工艺不能与时俱进，采用传统的方式或是工作人员技术落后，使得水处理效率低下或设备浪费。
4. 化学水处理的难点
4.1 水处理的类别
4.1.1 锅炉补给水的处理
锅炉补给水的预处理一般采用混凝和过滤的处理方式，而预脱盐处理则采用反渗透技术。补给水的预处理一般都采用机械加速搅拌来澄清，现如今又加入了变频技术，使得设备可以针对不同恶化程度的水汽进行调整搅拌速度，一定程度上减轻了人工操作。针对目前的水质，采用离子交换的预脱盐处理技术已经不能满足要求，反渗透技术由于具有很强的除硅和除有机物的能力，已经成为水处理行业发展的亮点。
4.1.2 锅炉炉水的处理
锅炉炉水的水处理主要是磷酸盐处理。之前的锅炉由于参数较低，炉内经常有大量的导致炉内结垢的钙镁离子出现，磷酸盐则是去除水垢的有效物质，但是同时磷酸盐又使得炉水的PH值升高，腐蚀问题愈发严重，因此就不得不采用磷酸盐处理。磷酸盐处理的目的是使得磷酸盐含量在保证与结垢物质完全反应的前提下浓度最低。
4.1.3 循环水的处理
火电厂一般采用闭式循环冷却的运行模式，水处理工作的重点也在冷却水的循环利用以及水质稳定技术开发方面。目前，国际上循环水浓缩率已达8倍，而我国循环水浓缩率在2-3倍左右，仍有巨大提升空间。有些滨海电厂采用海水作为冷却水，一般在排放时进行加氯处理，避免磷系水处理药物对水体进行二次污染。
4.1.4 废水的处理
目前我国大中型企业大多采用废水集中汇集、分布处理的废水处理模式。包括氧化环节、PH值调整、混凝澄清等主要工艺。近年来，两相流固液分离技术发展迅速，废水一次加药混凝后在一个整体设施内完成絮凝、沉淀、浮渣刮除和排除污泥等过程，可以将废水中的泥沙、悬浮固体、动植物进行分离，大大提高了水质，增强了回收力度。
4.2 先进的水处理技术
传统的水处理工艺以机械过滤各种杂物和污渍为主，除盐则采用离子交换技术采用阳床、阴床、混合窗的办法；而先进的水处理工艺则加入了变频技术来节省人力，使得设备更加高效，除盐则采用了先进的膜分离和电除盐技术，其中反渗透方法是膜分离技术中高效先进方法的体现。相较而言，先进的水处理技术更能适应高参数机组对水处理系统的要求以及可持续的生态环境要求，能够提高水资源的利用率，使得排放物更加绿色环保来满足电厂的循环生产。图1是先进水处理工艺流程的具体装置。
4.3 水处理控制监测管理
水处理的控制监测是以PLC为核心的，包括含单个子系统实现PLC+PC的控制方式、集中化管理、子系统互联在内的三个层面。子系统直接在CRT上操作和监控，并利用以太网卡使整个系统与电厂的其他设备进行互联，进行数据共享，并在线分析与监测，实行水汽处理的在线自动调节。
5. 结束语
电厂是电力系统重要组成部分，其化学水处理工作比较复杂且目前存在一些问题，只有合理运用电厂化学水处理系统，对不同类型的水质进行专类处理，才能保证排水的质量，保证周边环境不被污染。科学的化学水处理方式可以降低电厂的投入成本，保障电厂安全经济稳定运行，具有重要的现实意义。
参考文献
[1]陈进生. 大型火电厂化学水处理技术进展与应用探讨[J]. 机电信息， 2004， 13： 37-40.
[2]赵品华. 电厂化学水处理系统的特点与发展思考[J]. 技术管理，2011（09）
[3]曲忠勇. 电厂化学水处理技术应用分析[J]. 科技创新与应用， 2014（02）
[4]尚悦. 电厂化学水处理系统研究现状[J]. 能源科技，2009（11）
[5]王玉文. 探讨电厂化学水处理[J]. 科技创业家，2010（07）
作者简介：姜明（1984—）男，本科，辽宁大连人，工作单位：神华宁夏国华宁东发电有限公司，主要从事工作，电厂化学，水处理等。