电厂化学水处理技术总结
电厂化学水处理综述
——水寿
摘要：对用水进行较好的净化处理才能防止热力设备的结垢、腐蚀，避免爆管事故，有效防止过热器和汽机的积盐，以免汽轮机出力下降甚至造成事故，从而保证锅炉、汽机等重要设备的安全、有序运行。本文介绍了电厂化学水处理技术的发展特点，以及常规的方法与应用。
关键词：化学水处理；特点；方法
前言：电厂的化学水处理主要是指锅炉用水的给水处理，这个过程的好坏直接关系到相关设备是否可以安全经济运行，所以说化学水处理是电厂生产的重要过程。因此必须在建设前期从设计上严把关，深入研究化学处理的工艺，做好预控工作，建设过程中慎重对待化学水处理的施工和设备安装，为以后电厂顺利投产运营打下坚实的基础。基于该背景，本文对电厂化学水处理的发展特点、常见方法和工艺进行了综述，方便更好的理解该该部分技术内容为以后工作打下坚实的基础，同时也作为本人的学习总结。
1 化学水处理的技术特点
也叫炉外水处理，是净化原水、制备热力系统所需质量合格的补给水，是锅炉水质合格的重要保障。汽水监督工作是改善锅炉运行工况、防止汽水循环不良的安全保障。随着当前技术的不断发展进步，现代电厂化学水处理呈现出集中、多元化、环保等特点，下面分别阐述。
1.1 分布集中化
在以往的电厂化学水处理过程中，常常设有多种处理系统，一般按照功能分为净水预处理系统、锅炉补给水处理系统、汽水的取样监测分析、循环水处理系统、加药处理系统、废水处理系统等等。这种按照功能作用设立的多种处理系统占地面积大、需要的维护人员多、给生产管理造成了不便。现在为了提高化学水处理设备的利用率、节约场地及管理方便，化学水处理设备的布置呈现紧凑、集中、立体的结构。根据相关文献的研究，该种结构的布局满足了整体流程的需要，是一种效果较好的结构模式。
1.2 处理工艺多元化
化学水处理的传统常用工艺为混凝过滤、离子交换、磷酸酸化处理，随着科学技术的不断发展，电厂化学水处理工艺向着多元化的方向发展。当前水处理工艺发展为利用微生物对水质进行处理，利用膜处理技术对化学水进行反渗透、细微过滤也已经广泛应用于水处理，超滤、流动电流技术也在化学水处理中发挥着积极的作用。
处理控制系统也越来越集中化，把各个子系统合为一整套系统，思想汇报专题然后采用PLC加上位机的控制结构。其中，PLC负责对各个子系统进行控制和数据采集，通过通信接口与PLC连接起来的上位机负责对各
个子系统进行集中监控、分开操作，实现自动控制。
1.3 处理工艺环保化
随着国家对污染监督力度的加大以及人们环保意识的提高，电厂化学水处理方式呈现出节能环保的特点。一方面在处理过程中，处理药品选用没有污染，无毒，少用，甚至不要用化学药品，环保观念已经深入人心，化学水处理正在朝着“减少排污、减少清洗、循环用水”的方向发展。另一方面，为了节约水资源，提高水的利用率，电厂化学水处理正在依靠科学技术实现水的循环利用。
1.4 处理的检测方法科学化
为了保证机组的安全运行，预防意外事故的发生，需要在化学水处理过程中进行检测与诊断。检测与诊断已经从传统的手工分析上升到了在线诊断，变传统的事后分析为现代的事前防范，科学化的检测方法促进了化学水处理技术的发展。
2 化学水处理技术
2.1锅炉补给水处理
工艺流程按照功能一般分为：预处理部分、一级除盐部分、精除盐部分。处理工艺上从传统的离子交换、混凝、澄清过滤向膜分离技术发展。由于离子交换法操作复杂、运行费用高、有酸碱废液排放，同时自动化程度低，已逐渐被膜法所替代。随着反渗透的开创应用和近几年来EDI技术的发展，使水处理工艺越来越符合环保要求，符合现代工业技术的发展潮流。
物、胶体、微生物、有机污染物和活性氯。水中含有这些杂质，倘若不先除去会引起管道堵塞、泵与测量配件的磨损，以至影响后阶段工艺中离子交换器的正常运行，例如使其交换容量降低，有时还会使出水水质变坏。特别是在有铁、铝化合物的胶体进入锅炉时，会引起锅炉内部结垢；如有有机物胶体进入锅炉则容易使锅炉内水起泡，从而使水位上升、蒸汽品质恶化。预处理的一般工艺是对水进行混凝澄清、过滤，出水浊度降到规定范围以下。根据需要，决定是否加氯杀菌；当余氯含量高时，决定是否需用还原剂或吸附脱氯。原水经预处理后除去了悬浮物、胶体和其他杂质后，还需要进行一级除盐和精除盐才能满足机组补给水的水质要求。一级除盐过程通过很多化学方法来完成，普遍采用的几种脱盐技术有：离子交换技术、反渗透技术、电渗析技术等。
离子交换技术是指当含有各种离子的原水通过H型阳离子交换树脂时，水中的阳离子被树脂吸附，树脂上的可交换H+ 被交换到水中，与水中的阴离子组成相应的无机酸；之后再通过OH型阴离子交换树脂时，水中的阴离子被树脂吸附，树脂上的可交换OH - 被交换到水中，并与水中的H+ 组合成水。平常所说的混床离子交换技术就是把阳、阴离子交换树脂放在同一个交换床中，并在运行前混合均匀。混床可以看作是由许多阳、阴树脂交错排列而组成的多级式复床。在混床中，由于阳、阴树脂是相互混合均匀的，所以阳、阴离子交换反应几乎是同时进行的，或者说水中的阳离子交换和阴离子交换是多次进行的，其离子交换进行的很彻底，所以混床的出水质量较高。
反渗透（Reverse Osmosis）技术是当前国内外最先进的净水处理技术之一。通常情况下，单级反渗透设备可去除水中XX%的溶解性固体、无机盐，XX%以上的有机物、胶体，几乎XX%以上的细菌、病毒。并具有能耗小、运行成本低、设备自动化程度高、操作简单可靠等特点，得到了越来越多的应用。反渗透是利用半透膜的选择通过性，从溶质浓度高的溶液中施加大于渗透压的压力，将其中的溶剂也就是水渗透出来，以获得高质量的水。反渗透具有出水水质高和稳定，无使用酸碱带来的许多麻烦和环境污染问题，占地面积小，操作简单，可实现无人值守等优点，但是部分关键设备和部件仍依赖进口。
目前，常用的精除盐系统有混合离子交换器、二级反渗透、电渗析和连续电再生除盐技术（EDI）。前几种技术已经介绍，其中电渗析是指在电场作用下利用半透膜的选择透过性，使溶液中的带电粒子通过膜而迁移，以达到分离不同溶质粒子的方法。电渗析与反渗透相比价格上便宜，但是脱盐率要低一些。
EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术，也称之为填充床电渗析脱盐法。它巧妙的将电渗析和离子交换技术结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除，同时水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。
篇二：电厂化学水处理技术应用分析
电厂化学水处理技术应用分析
摘要：为了保证电厂运行的安全性，需要我们对化学水处理的重要性有一个正确的认识。电厂中的热力设备在运行过程中所需要的水只有经过化学处理后才能进行应用，从而防止热力设备发生结垢、腐蚀等情况。通过文献的查阅总结了国内外电厂化学水处理技术主要的发展特点以及趋势，从水处理的工艺、水处理的监控技术等等方面对电厂化学水处理技术的发展和运用进行了阐述。
关键词：电厂；化学水处理；技术
前言
随着我国能源行业的不断前进与深入的发展，大型的机组规模也在不断扩大，机组的参数和容量等必然是一个不断提高的趋势，这也导致电厂化学水处理发生巨大的变化。而电厂运行的安全性与化学水处理系统是有直接联系的，因为电厂中的热力设备会受到自然水中某些物质的作用后产生有害成分，从而使设备腐蚀，导致不同程度的破坏，因此自然水必须经过相应的工序处理后才能被电厂利用，这一套处理工序即是电厂化学水处理系统。
一、当今电化学处理技术的发展特点
1、方式以环保和节能为导向
21 世纪环保观念已深入大家心中，随着环境保护意识的不断提高，减少水处理过程中产生的污染，尽量不使用或者少量的使用化学品已经成为一个趋势。绿色的水处理概念已经广泛的被大家接受。“少排放、零排放”、“少清洗、零清洗”也就成为了锅炉水的发展方向。
2、生产集中化控制
传统的生产控制采用了模拟盘，而现在的趋势是集中化控制，即将电厂中所有化学水处理的子系统合为一套控制系统，取消了模拟盘，采用了PCL、上位机2 级控制结构，并且利用PLC对各个系统中设备进行数据采集、控制，上位机、PCL之间通过数据通信接口进行了通信。各个子系统以局域网总线形式集中的联接在化学主控制室上位机上，从而实现化学水处理系统集中监视、操作、自动控制。
3、检测方法方式趋科学化
随着技术的发展，化学检测、诊断技术进一步的得到了发展、应用，其方式也日趋科学化。化学诊断实现从事后分析到事前防范转变，实现从手工分析到在线诊断转变，实现从微量分析到痕量分析转变。所有的转变，为预防事故发生、保证机组安全稳定运行提供有力保障。
篇三：电厂化学中水处理技术
水处理技术
ing process of the power plants need water will only be processed through chemical processing applications,thereby preventing fouling thermal equipment corrosion.Conditions,to avoid due to water quality of the unqualified tube and stop the accident,so in order to ensure the safety of the power plant operation,we need to have the importance of chemical water treatment.Today's environmental pollution is more and more serious,which makes ue have to consider the wastewater processing problems,rather than directly emissions to nature.In this paper,the power plant chemical water treatment process was discussed and research,and analyzing the current trend of thermal power plant chemical water treatment process,the current thermal power plant chemical water treatment process are introduced.
Key words: power plant;chemical water treatment;technology
前言
在实际生活中水是一种不可或缺的生活元素，不管是在生活中的平常生活用水还是用于工业上的工业用水。尤其是工业用水，当今的环境污染越来越严重这就使得我们必须考虑到废水的处理问题，而不是直接排放到大自然之中去。对工业废水进行处理时当今世界上的一个重要课题，以及对处理标准的定义，这都是当今的前沿课题。我国现阶段也步入了经济繁盛时期，但是工业的繁盛带来了一系列的问题，其中电厂中的问题尤为紧要。电厂主要依靠的就是利用电力设备的正常运行去发电、供电，但是由于供给电厂水的水质无法保证能够符合电厂设旄的正常运行标准，所以就会导致一系列的设施问题，例如积盐、结垢，甚至是腐蚀设备，这些情况不但会对设施造成不同程度的毁损，而且还会影响电厂的正常发电任务。现在电厂所用的化学水处理工艺基本相同，都是通过采集工艺系统的pH值、温度、磷酸根含量指标来监测电厂所用的循环水是否需要处理，当数值超过指标之后会对电厂用水进行处理。电厂用水如果给水水质不良,就会对电厂设备造成危害，例如：
1.水垢对热力设备的危害：如果电厂用水的杂质或者是化学物质超标，当这种不良的水质进入电厂的设备比如锅炉等的时候，随着时间的推移会在水和锅炉或者交换器的里层表面很快形成一层固体的附着物，这种形成固体附着物的现象称为结垢。从水垢的形成过程之中，就可以看到水垢的一些物理以及化学性质，水垢是在高温的条件下形成的，是一种导热性能很差的固体混合物。这就容易造成设备管道的散热性能就会降低很多。而且这种水垢在管道中的分布是不均匀的，也就是说每一块区域的导热性能有很大的差别，如果热负荷过高的时候金属就会发生鼓包，变形或者赌赛爆炸等等危险。
2.不良水质对设备的腐蚀：发电厂所用的水都是从大自然中来的，造成的结果就是水质不同所含有的化学物质不同，水是流动的就会对设备的金属壁造成腐蚀，抑或是水中含有的氧也会对锅炉或者是设备管壁进行氧化腐蚀。
3.过热器和汽轮机流通部分的积盐：由于水中的盐在不同温度下的溶解度是不同的，同时水的蒸发以及不同管道的温度不同会造成一部分盐溶解度降低，会有盐析出，携带的杂质量也会增加。积盐增加的话会对金属管道造成压力，会造成一系列的问题，比如阀门关不紧，金属管弯曲爆管，而造成停机。
1 锅炉原水中的处理
自然界的水硬度大、杂质多，很难满足电厂用水的质量要求。因此，在使用前必须进行
净化处理。水的净化处理中的难点就是水除盐处理。首先，用酸除去水中的阳离子。一般会选用硫酸（H2SO4），一方面，硫酸经济实惠，而且可充分的与水中的阳离子结合，从而达到很好的除阳离子效果。另一方面，硫酸方便存储、运输，降低了电厂生产的成本，提高了电厂的生产效益。在工艺实施过程中，先将过滤的水通过弱酸阳离子交换器，大部分的碳酸盐通过离子交换被除去。再通过强酸阳离子交换器，除掉水中残留的阳离子。然后通过再生处理，水中的阳离子就被成功的去除。其次，用碱除去水中的阴离子。同样先将除去阳离子的水通过弱碱阴离子交换器，除掉大部分的强酸性阴离子。再通过强碱阴离子交换器，除掉剩余的其他阴离子，然后再通过再生处理，水中的阴离子就被成功的去除，这就是电厂化学水处理的离子交换工艺。这一过程必须把握好两点，第一，水的除盐过程工艺复杂、步骤繁多。因此，必须严格按照操作流程进行操作，确保除盐的效率。第二，必须严格按照离子交换规律进行，避免水中残留的盐离子超标，影响电厂发电过程中水的使用效率。同时，盐离子的超标还会造成一些设备防腐隐患和安全隐患。
1.1锅炉补充水处理
化学水处理是将经过预处理A沉淀、澄清、加热、粗过滤、砂滤等D后的水经过精密过滤、反渗透、除碳器、混合离子交换制成合格的电厂锅炉补给水的过程。济二热电厂的锅炉给水有两个用途，一是供给锅炉用水；二是作为过热蒸汽的减温水。由于过热蒸汽的减温方式采用喷水式减温之间，之后进入热力除氧器除氧处理。化学水处理系统设两套反渗透制水设备，制水方式采用预处理后一级反渗透处理，加上二级混床除盐，水处理工艺流程如下：水源井来水、清水池、化学水供水泵、生水加热器高效纤维过滤器、细砂过滤器、反渗透装置 除二氧化碳器、中间水箱、中间水泵阴阳混合离子交换器、除盐水箱、变频调速供水装置 主厂房除氧器预处理系统采用手动操作方式，反渗透采用西门子可编程序控制器控制系统，深度除盐系统采用手动操作方式运行。
1.2锅炉水炉内处理
锅炉水炉内处理主要是采用加入磷酸盐以维持炉水一定浓度的磷酸盐，用于反应消耗结垢离子。炉内加药目的是为了防止锅炉受热面产生水垢。加药原理：炉水进行加药;处理时，炉水中钙盐在高温及足够碱性条件下，会发生下列反应：（碱式磷酸钙）生成的碱式磷酸钙是一种松软的水渣，易随锅炉排污排掉，且不会粘附在锅炉内转变成水垢。
1.3循环冷却水处理
循环水系统采用两座双曲线型凉水塔，循环水补水设计采用地下深井水。由于循环水系统用水占整个电厂的用水量，随着水资源的减少，地下水水价逐步攀升，高耗水的循环水系统给热电厂的经济成本控制带来负面影响。同时，济二矿在日常的生产中，从地下约8米的巷道内提出大量的矿井废水矿井水，此种水来自地下深处，硬度较低、碱度较高，矿化度高。通过对矿井水的水质分析和深井水的水质对比，认为完全可以利用经简单处理后的矿井水作为循环水的补水，降低火电厂地下水的开采量，降低循环水系统的运行成本，同时减少济二矿的废水排放量，节约排污费，达到L双赢L的效果。
根据实际情况，循环水补水主要有地下水补水和矿井水补水两种补水方式，主要采用机械过滤弱酸阳床软化处理和加入水质稳定剂（用硫酸调节:）两种处理方式运行。循环水（矿井水）及热网补充水处理工艺采用以下流程：水源井来水 清水池 循环水供水泵 高效纤维过滤器 弱酸阳离子交换器 除二氧化碳器 热网补水池 循环水吸水软化处理主要采用纤维过滤器进行悬浮物过滤处理后，再采用弱酸阳树脂进行除硬软化处理，以降低补水钙镁离子浓度，经过除碳处理后进行补水，降低循环水系统的碳酸盐结垢倾向，可以将循环水系统的浓缩倍率提高到17/以上。水质稳定剂处理是循环冷却水处理最普遍使用的方法M设备费用和运行费用都较低M防垢效果好。使用高效水质稳定剂可使浓缩倍率若配合加酸处理使浓缩倍率防垢和节水效果会更好。
为了确保冷却系统的安全运行，在凝汽器前的进水管上安装上电子除垢仪。既提高了循环水的极限碳酸盐硬度，也提高了循环水的浓缩倍数。
2电厂化学水处理设备设施腐蚀问题及处理办法
2.1 高位酸槽衬胶层腐蚀及处理方法
电厂化学水处理设备设施是最容易发腐蚀的设施设备,近年来,在电厂化学水处理系统 中,出现了诸多腐蚀问题,高位 酸槽衬胶层腐蚀就是其之高位酸槽衬胶层腐蚀产生的原因有很多,比如水处理系统 中的盐酸 中含有 异常的有机物,如带有苯环的卤素取代物,对一般的橡胶会产生乳化溶性破坏作用,从而对高位酸槽衬胶层产生腐蚀作用。对于这类腐蚀,首先应该确定水处理系统中的化学制剂是 否合格,严格按照相应的标准进行材料的采购,以确定材料是否符合生产标准。如果从合成的盐酸厂家进货,则要尽量减少流通的环节,保证水 处理系统的盐酸能符合要求。其次对于盐酸管道,要反复冲刷,直到管道中没有油状物将2号低位酸池的余酸排人到号低位酸槽,而且要进行细致的检查,对池子的内部进行清理,确认正常之后才能加人新的盐酸进行生产。第三,要对阳床进行相应的检查和碱洗复苏以排出阳床 中的污染物,防止阳床中的污染物对设备产生腐蚀。第四,要将各个设备中已经被污染的料进行移出,减轻这些工业材料对设备的腐蚀,如果遇到已经有比较严重的腐蚀 情况,应该要对设备进行更换,以免对生产过程带来影响。
2.2酸碱中和池以及沟道中的腐蚀问题以及处理方法
当前有很多电厂都是利用中和池来处理生产过中排放出来的废酸、废碱液等废料。酸碱 中和反应中,如果酸或者碱的含量不足甚至是酸碱的搅拌不够均匀,都会对溶液的PH值产生影响,从而使得溶液具有较强的腐蚀性。因此要加强电厂化学水处理系统中的酸碱排放沟道以及中和池的腐蚀防护。对这类腐蚀问题的原因以及处理方式阐述主要有几个方面:
2.3循环水加酸系统的腐蚀问题和处理方法
当前的电池化学水处理系统中,循环加酸系统在一些细节问题的处理上,往往也容易出现些问题。首先是循环水加酸系统的材质问题。常 见的碳钢材质 对酸有一定 的耐腐蚀性,当前很多电厂的化学水处理 系统 中的水加 酸系统也是采 用碳钢材质进 行制作 的,因为强酸会对橡 胶产生腐蚀作 用,所 以 在设 备的阀 门、法兰等接合面垫片不 能采用 橡胶材质 的,而应该用 铅质或者或聚四氟乙烯垫片,强酸 的作用会使得橡胶 迅速老 化,关 于材质的要求比较多,在设施设备 的选择和安装的过程中,具体的工作人员应该对材质有一个具体了解,遵守相应的标准进行施 工。其次对于循环水加酸系统的安装工艺问题的处理。由
于设备的安 装工艺不对,也很有可能会导致设备的泄露造成污染。在设备的安装中,水箱 就位 后应该灌水进行试验,确认没有问题之才能将管道连 通管。系统中的化学制剂的轨道一般都比较细，如果沉降不均匀的话，就可能使管道断裂，出现制剂的泄漏。第三对加药的方式要进行控制。对电厂水处理系统的药剂加入最好采用计量泵的方式加药，因为计量泵可以很好地控制酸的加量以及加药的浓度。
3 化学水工况的处理
3.1磷酸盐的处理
磷酸盐处理是汽包炉应用最广泛技术较成熟的炉水处理方式。但是，随着机组电量的需求而负荷波动运行，或者因机组参数的升高，许多采用磷酸盐处理的锅炉都发生了严重的磷酸盐隐藏和再溶出现象，导致炉水参数波动而难控制，问题严重的机组还发生了爆管事故。我国目前运行在磷酸盐水工况下的机组有XX%发生过磷酸盐隐藏现象。
为防止发生磷酸盐暂时“消失”现象，现在采取了降低磷酸根浓度的处理工艺，即采用平衡磷酸盐处理工艺或低磷酸盐处理工艺。这样，炉水的缓冲性减小了，自然要求水汽品质要好。目前，平衡磷酸盐处理、低磷酸盐处理是我国600MW亚临界汽包炉机组广泛最用的方式。
磷酸盐处理的作用主要在于以下三个方面：
(1)消除炉水中的硬度，防止在水冷壁生成钙镁水垢及减缓其结垢的速率；
(2)增加炉水的缓冲性，防止水冷壁管发生酸性或碱性腐蚀以及提高炉管对杂志所引起的腐蚀的抵抗能力；
(3)改善蒸汽品质，降低蒸汽对二氧化硅的溶解携带，改善汽轮机沉积物的化学性质，减少汽轮机腐蚀。
而炉水磷酸盐处理可能出现的问题有，主要有三个方面:
(1)采用常规磷酸盐和低磷酸盐均可能发生磷酸盐隐藏现象，但低磷酸盐处理发生磷酸盐隐藏现象的几率小于常规磷酸盐处理；
(2)磷酸盐隐藏现象可能使有些锅炉发生酸性磷酸盐腐蚀；
(3)部分锅炉的过热器和汽轮机发生积盐现象。
3.2 氢氧化钠的处理
氢氧化钠处理是指为了减缓水冷壁管腐蚀，向炉水中加入适量氢氧化钠的处理，即caustic treatment，简称 CT。氢氧化钠在水中电离出氢氧根，氢氧根中的氧和金属氧化膜最外侧的原子因化学吸附而结合，从而改变了金属/溶液界面的结构，提高了阳极反应的活化能，是腐蚀介质同金属的化学反应速度明显减少；另一方面，由于氢氧根在吸附过程中排挤原来吸附在金属表面的水分子层，这也降低了金属的离子化倾向。因此，氢氧根的吸附作用使得金属保持非活性状态。同时，由于氢氧化钠与氧化铁形成了二价和三价铁的羟基络合物，使金属表面形成致密的保护膜。采用氢氧化钠处理是解决炉水 pH 降低的有效办法之一。而采用氢氧化钠处理具有以下三个方面的优点：
(1)降低了水冷壁酸性腐蚀的风险；
(2)允许炉水有较高浓度的氯化物；
(3)可以减缓水冷壁的结垢现象。
结语
电厂在社会发展中具有非常重要的意义，在其化学水处理工作中还存在着许多问题没有
得到根本的解决，所以通过合理的运用电厂化学水处理系统，可以有效的保证水品的质量，同时保证电厂的正常生产经营，并能够有效的提高电厂化学水处理的效率，保证电厂经济效益的实现。
参考文献
[1] 戴云松，卢素焕，张振声,火电厂生活污水处理新技术[J] 电力情报，20XX（3）.
[2] 徐洁.化学水处理工艺中存在的问题及改进措施[J].黑龙江冶金，20XX，(1):36-37.
[3] 惠 远 峰,胡 志 光,程立国,电厂化学水处理系统的仿真研究[J],工业安全与环保，20 （4）.
[4] 张雷，王小平，山西地区电厂锅炉化学水工况选择与分析[J],山西电力，20XX（02）.[5] 赵强，亚临界汽包锅炉水工况优化实验研究[J]，山西电力，20XX（01）.
