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【摘 要】水是电厂设备进行能量转换的主要媒介，其质量直接关系着电厂设备的使用周期和发电效率，因此大多数电厂都会采取一定的分离技术来处理来减小水中Ca2+、Mg2+以及微生物的含量，从而保障电厂用水纯度。本文列举了电厂化学水的常见处理技术的发展特点，然后详细分析了化学水处理技术在电厂中的具体应用。
【关键词】电厂；化学水处理；发展；应用
随着国民经济的快速发展，社会对电力资源的需求日益增加，越来越多的电厂开始不断整合建设，朝着大型化的方向迅速发展。火力发电厂的基本原理是水吸收煤炭的热能变为高压水蒸气，而后对汽轮机进行做功，将热能转化为机械能，最后汽轮机在转动过程中切割磁感线产生电能。水在整个发电过程中充当着能量转换媒介桥梁作用，其质量直接关系着电厂设备的使用周期和发电效率。电厂用水的来源主要是地表水和地下水两种，无论哪一种来源水中都含有大量的不溶杂质及金属离子，在长时间运行过程中易于形成水垢，影响能量交换，从而降低发电效率，因此大多数电厂都会采取一定的分离技术来处理来减小水中Ca2+、Mg2+以及微生物的含量，从而提高电厂用水纯度，保障电厂发电效率。
一、电厂化学水处理技术的发展特点
电厂化学水处理技术经过了几十年的发展，取得了十分瞩目的成绩，已经从以前的物理沉降发展到目前的化学絮凝、反渗透膜以及离子交换树脂等处理技术，其发展具有以下显著特点。
（一）设备控制自动化
随着信息电子技术进程地不断推进，我国电厂化学水处理技术已经呈现自动化发展的趋势，整个水处理系统的工艺设备都可以在PLC控制回路中进行控制。例如系统会根据水中微生物的含量及输送泵的流量，依照自身设定的函数关系来进行计算加药量和加药时间，从而实现自动加药，提升了整个水处理系统的自动化程度。并且在当前的电厂水处理系统中，电脑画面能够时刻监视水处理系统的每个环节及工艺参数，并设置有数值报警，一旦某一环节出现问题，生产者会在第一时间获取故障点信息，从而保证系统安全稳定地运行。
（二）处理工艺多元化
传统电厂化学水处理技术一般只采用聚三氯化铝进行化学絮凝，而后进行树脂交换，最后利用酸碱对树脂进行再生。但是随着锅炉对纯水要求等级的不断提高以及化工材料合成技术的飞速发展，现在电厂化学水处理工艺呈现多元化发展的趋势，大量新型材料和处理技术开始进入到该领域之中，例如纳滤膜、反渗透膜、超滤膜以及EDI电除盐等处理工艺开始广泛应用，并取得了非常不错的成绩，处理之后的水质明显比传统方法要好得多。同时，微生物处理工艺也开始在水处理领域崭露头角，并引起了科学界的强烈关注，相信在不久的将来，就会有成熟的微生物处理技术应用至电厂化学水处理之中。
（三）处理技术环保化
随着国家节能减排政策的宣传引导，国民环保意识开始逐步加强，越来越多的人开始关注废水的处理排放，因此电厂化学水处理技术正朝着环保化的方向发展。传统处理方法主要依赖于化学药剂絮凝水中杂质颗粒，而目前广泛应用的膜处理技术以及EDI电除盐技术则无需加入任何化学药剂，根据透水不透盐的材料特性来处理电厂化学水，对环境几乎没有任何污染，并且也不会产生絮凝固废以及废水，进一步利用水资源的同时也实现了废水的零排放，显然，这将是未来电厂化学水处理技术的发展方向。
二、电厂化学水处理技术的具体应用
水的质量对电厂稳定运行和发电效率影响较大，因此水在进入锅炉之前都会经过一系列的纯化步骤，其中包括预处理技术、除盐处理技术。
（一）化学水预处理技术
电厂用水的来源主要是地表水和地下水两种，无论哪一种来源水中都含有大量的不溶杂质及微生物，因此首先要对电厂化学水进行预处理，除去其中的微生物及不溶性杂质，从而未后续除盐工序提供合格的预处理水。化学水处理技术包括微生物处理技术、絮凝沉降处理技术和活性炭吸附处理技术三个方面：第一，根据原水中的微生物含量以及原水管道增压泵的流量，需要在原水中投入一定量的杀菌剂（一般采用次氯酸钠）用来杀死水中的微生物，从而避免水中微生物在适宜条件下疯狂滋长，进而影响锅炉蒸汽品质。第二，在原水投入杀菌剂之后，再加入一定量的聚氯化铝（PAC），其原因是聚氯化铝在水中能够形成胶体，易于絮凝水中的难容杂质，之后原水经过管道输送泵之斜板澄清区进行固液分离，大颗粒物质沉降至底部，在清水区投入强氧化剂ClO2来分解耗氧物质，降低水中的COD，清水从上部口溢流进入清水池。第三，经过絮凝沉降之后的清水中仍然含有一定量的胶体、有机物、悬浮物等大分子可溶杂质，此时就需要利用活性炭疏松多孔的物理特性对其进行深层次的吸附过滤，从而保障水质能够满足后续处理的进水要求。图一为预处理技术工艺流程图，经过预处理之后的原水水质：浊度＜3NTU，悬浮物＜10PPM，COD＜15ppm。
图一 预处理技术工艺流程图
（二）化学水除盐处理技术
经过预处理工序之后，大部分的难溶性杂质及大分子物质都被出去，此时水中的主要杂质为Ca2+、Mg2+等可溶性盐，这些可溶性盐就会在管道、设备中产生CaCO3、Mg(OH)2等难溶水垢，从而严重影响锅炉效率，因此要预处理之后的清水进行除盐处理，常见的除盐技术有RO反渗透膜处理技术、阴阳离子交换技术以及EDI电除盐技术。首先，RO反渗透膜是一种半透膜，具有透水不透盐的特性，只允许粒径较小的水分子通过，而粒径较大的金属离子则难以通过。当清水池的水经过管道加压泵送至反渗透膜中，由于反渗透膜内外存在一定的压力差，使得部分纯水沿着膜的垂直方向透过，而水中的盐及胶体物质被挡在膜外面，从而达到除盐的目的。经过RO反渗透膜处理之后的水，水中的可溶性盐含量可以降至为原来的2%左右，可有效地降低水中的盐含量。其次，阴阳离子交换树脂是主要由H+交换树脂和OH-交换树脂两部分构成，其中H+交换树脂能够替代水中的阳离子，形成酸性环境；而OH-交换树脂能够替代水中的阴离子，形成碱性环境。当预处理水分别经过着两种离子交换树脂之后，所有的阳离子被H+取代，所有的阴离子被OH-取代，之后 ，最终得到超纯水，其电导率＜0.2μs/cm（25℃），SiO2＜20μg/L。最后，随着高温高压锅炉的广泛应用，电厂对水中的离子浓度有了更苛刻的要求，为了达到这一要求，很多电厂开始采用更为先进的EDI电除盐的方式来处理经过RO反渗透膜之后的水。EDI电除盐处理技术是在通电的情况下，水中的离子在电场的作用下向两极移动，并通过阴阳离子交换树脂，在两极均产生H+和OH-,并最终生成纯水。值得注意的是，EDI水处理技术只能够处理低盐浓度水，即总盐含量小于50pmm，并在实际应用中常与RO膜联用。
总而言之，水的质量是维持电厂稳定运行的基本前提，是提高锅炉运行效率的基本保障，因此要想提高电厂系统的发电效率，首先就要采用合理的化学水处理技术来对电厂用水进行纯化处理，从而提高水的品质，保障发电系统的温度运行。
参考文献：
[1]郑文芬 电厂化学水处理技术的应用及发展探讨[J] 中国高新技术企业，2014（12）
[2]张紫艳 电厂化学水处理技术的具体应用分析[J] 水利与电力，2016（01）
[3]杨祥春 电厂化学水处理技术的应用及发展趋势[J] 河南化工，2015（02）
论文作者:陈志鹏
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年7月总第212期
论文发表时间:2016/9/18
标签：电厂论文; 化学论文; 水中论文; 技术论文; 微生物论文; 水处理技术论文; 絮凝论文; 《工程建设标准化》2016年7月总第212期论文;