电厂化学水处理设备锅炉原水中的处理

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。电厂化学水处理设备因此，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，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。新疆电厂化学水处理设备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、电厂化学水处理废碱液等废料。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，电厂化学水处理设备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）.