火力发电厂化学水处理技术研究与应用进展论文_杨旭

火力发电厂化学水处理技术研究与应用进展论文_杨旭

(南京益彩环境科技股份有限公司 江苏南京 210037)

摘要:在我国经济与社会发展过程中,电能始终是最主要一种的清洁能源,人们对它的重视度日益提升。现阶段,我国的电力主要由化石燃料的燃烧所产生,仅有少部分产生于其他新型能源。因此,大型火力发电设备的正常运作是确保电力生产正常运行的根本。随着大型火力发电设备生产效率及相关功能的日益提升,其对水质提出了越来越高的要求。对火力发电厂而言,只有通过运用科学的措施来确保水质,才能使大型发电设备长久稳定的运行。现阶段,电厂对水质进行净化的主要措施是对水进行物理、化学处理,其是否正常运转密切关系着电力生产正常运行。电力企业应当做好相关工作,以保证化学水处理技术科学有效。

关键词:水质;污染;化学水处理;

引言

现如今,我国经济与社会迅猛发展,对能源的需求量越来越大。作为能源的主要提供者,火力发电厂的大型化是未来必然趋势。电厂所需的水资源在数量和质量方面都会有很大程度的提升。在这样的前提下,电厂化学水处理技术显得尤为重要。

1电厂化学水处理的重要意义

水资源是人类生存、生产活动的关键,没有水资源,一切人类活动都无法进行。工业用水是水资源利用的重要方面,在我国经济进入快速发展阶段的同时,工业水处理行业也取得了很大的发展,同时也存在许多问题,其中火力发电厂水处理问题尤为突出。电力设备的正常运行可以保证发电厂的发电和供电。但是,如果发电厂的水质不符合相关标准,就会出现很多问题,如盐积累、结垢、腐蚀等。除了设施损坏外,还会妨碍发电厂的日常运作。就现阶段的发展而言,我国火力发电厂化学水处理技术主要通过物理、化学处理以去除水中悬浮物、COD、无机盐分等水中杂质,以满足锅炉对汽水品质要求。

2我国火力发电厂化学水处理特点及现状分析

随着科技的发展,各类处理水技术应运而生。同时,我国对环保问题的关注度日益提升,电厂水处理的过程中,对水质提出了明确的要求,如,对于水源酸碱度、磷酸盐的含量有了更加严格的要求。另外,在大型设备、工艺流程及检验措施等各个方面都产生了较大的突破,为化学水处理打下了有效的基础。

2.1设备布置由分散逐渐向集中化发展

传统发电厂主要依据各个设备的用途单元化、分散布置的状态对设备进行布置,无法科学有效的利用空间,导致资源的过度浪费,并且各种公共介质的管道较长,导致输送过程中产生了大量的能量消耗,对电厂的实际生产及需求产生了不利影响。现阶段,各个厂逐渐向立体化形式布置,设备布置的集中度更高,不仅节省了大量场地,而且使设备的使用率提升。

2.2生产监控逐渐向集中化、自动化、智能化发展

化学水处理的传统体系所采取的形式多为人工现场监控,对生产现场进行管理,人为操作频率过大,失误率较高,常常会因为操作不当而产生安全事故。随着计算机技术、远程控制的日益发展,可编程逻辑控制器(PLC)被广泛地运用,运用该控制器可以对各个设备的相关数据进行收集与控制,对整个化学水处理体系进行集中性的监督、操作及管控,同时运用连锁控制来处理一些紧急突发状况。

2.3水资源基本实现零排放综合利用

尽管我国水资源总量充沛,但是人均水资源占有率远低于世界平均水平,且南北、东西分布极不均匀。为了贯彻分级综合利用的环保要求,必须合理有效的运用水资源。现阶段,一部分电厂已具备较高的自动化水平,实现了废水零排放,不仅节约了水资源,而且避免对环境造成污染。

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3优化措施

3.1运用PIL操作体系实现总体监控

PIL借助以太网通过TCP光缆以1000MB的速度完成信息的高速传递和管理。整个系统矢量以太网呈现星型网络结构。操作员可控制数据库中枢,同时综合利用网关、CIS、辅助流水线加强网络控制,有利于中枢系统与分系统的数据交流与控制。在控制室内设置多个具有相同性能的操作站点,通过以太网进行内部监控。控制室内分别设置完整的操作人员站点,实现对水处理过程的控制。对化学水、光纤结合实现处理站点的融合控制。锅炉补给水与其他机组控制的中枢实现与化学水操控系统交换网络设备,并在锅炉补给的水车间内部设置集中控制室。整个系统可以实现总体监控,大大提高运行效率。

3.2锅炉补给水化学水处理新技术应用推广

火力发电厂锅炉补给水化学水处理技术传统手段是以混凝、沉淀、过滤工艺为主的预处理,结合以离子交换为手段去除水中离子的阴阳离子交换器,此传统化学水处理技术对水质适应性较差,阴阳树脂再生时需要消耗大量的酸碱,产生大量酸碱性废水;若原水中盐分高时,树脂再生周期缩短,造成出水水质波动较大。随着火力发电厂规模的大型化发展,传统水处理技术越来越不能满足大型锅炉对汽水品质的要求,而随着膜技术的发展,如超滤、反渗透、电除盐等新型水处理技术在火力发电厂中应用越来越广泛。

超滤是一种以压力为推动力的膜分离技术,在外界压力作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对比较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔可以筛选截留分子量为10000~30000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于500的溶质透过膜。而大于膜孔的微粒和大分子等由于筛选被截留,从而使水质得到净化。超滤与传统的预处理工艺相比,系统简单,操作便捷,占地面积比较少,投入的资金费用也比较少,净化后的水质极优,可以满足各类反渗透装置的进水要求。反渗透是一种以压力差为推动力新兴的膜分离技术,在足够的压力作用下,利用一种特殊材料和方法加工制成具有半透膜性的薄膜的截留作用,迫使溶液中的溶剂和溶质分离。反渗透法对原水水质的变化适应能力较强,在分离溶质时没有相对转换,设备简单,便于操作和管理,占地面积也比较小,出水水质比较稳定,并且制作成本费用低廉。电除盐是利用电渗析和离子交换技术把水中所含盐量部分去除,在电渗析器的淡水室中填充离子交换剂,在直流电场的作用下,实现电渗析、离子交换除盐和离子交换连续电再生的过程。

3.3水资源的分质分级利用技术的应用

随着国家环保政策要求的提高和电厂规模的大型化发展,电力行业作为用水大户,对水资源的需求量也越来越大,以前廉价的用水情况将一去不复返,同时排污收费制度的执行也要求电力企业重视水资源的合理分质分级利用,力争实现电力企业内部水资源的“零排放”。如锅炉补给水系统产生的微污染水经过适当处理可用于对水质要求不是很高的循环冷却水,而循环冷却水的排污水经过处理后又可用于脱硫系统补充水等,这样既节约了水资源,又减少废水排放,减少环境污染,推动可持续发展。

结语

随着社会经济的发展和科技的不断进步,我们对能源的需求越来越大,火力发电厂作为我国现阶段的主要能源供应者,其肩负重担。而火力发电的能源转换过程中汽水转换是至关重要的环节,锅炉供水品质的好坏直接影响到火力发电厂稳定运行。随着火力发电厂的大型化发展,锅炉给水处理以离子交换为主的传统处理技术已经难以胜任大型锅炉对水质水量的要求。而以超滤、反渗透、电除盐为主的新型水处理技术的推广应用为大型锅炉汽水品质提供了可靠保证,同时电厂化学水处理过程的集中化、自动化、智能化发展,也提高了水处理效率和水资源的利用率。

参考文献:

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[5]张林生.水的深度处理与回用技术[M].北京:化学工业出版社,2004.

论文作者:杨旭

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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