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摘要：现如今我国已经进入工业化发展的加速器，而且这种工业的快速发展还将会持续很长的时间。然而，在这个过程中，所耗费的资源也是大幅增加，这就导致企业的生产成本也随之提升，而进行有效的节能减排工作，顺应可持续发展战略的时代潮流，对企业的利益也起到积极的促进作用，使企业能够更好的发展。尤其是电厂在化学制水过程中，也要积极的应用除碳的新技术，更好的实现节能减排，降低对资源的消耗，提升企业自身的经济效益。本文详细阐述除碳器技术的运行原理以及影响运行的主要因素，然后概述制水系统以及调整试验，最后概述应用该种方法所带来的经济效益，希望可以为相关单位和工作人员提供有用的参考。
关键词：除碳器；电厂化学制水；出水水质；经济效益；影响因素
在我国的电厂化学制水系统中，通常都要安装除碳器才能够保证系统的正常运行。而随着近些年来膜技术的迅猛发展，在电厂化学制水系统之中大量的应用了膜处理设备。而有研究资料显示，因为反渗透出水基本上已经符合了相关的品质要求，这就使的除碳器的效率已经被削减到了最低。所以，在电厂化学制水预处理+二级离子交换除盐系统中除碳器的已经可以说是“无关紧要”的了。因此，既然已经没有除碳的必要，那么我们是否可以应用短路除碳器，更好的节约能源，提高经济效益呢？所以，我们决定选择我市某电厂，结合主要内容开展相关的研究试验，希望可以找到更好的电厂制水模式，从而减少电厂企业的能源消耗，使企业的经济效益获得提升。
一、除碳器技术的运行原理以及影响运行的主要因素
（一）除碳器技术的运行原理
鼓风式除碳器的工作原理如下：水经过除碳器的顶部之后进入到除碳器的内部，其会处于自然下落的状态，在这个过程中，受到填料拉稀层的作用，这些水流就会被分散为很多的水膜以及小水滴，这就会使水的表面积大幅提升，然而通过鼓风机将空气从除碳器底部送入，这就会使得空气和水滴进行接触从而使二氧化碳在水中的风压被大幅降低，致使水中溢出的二氧化碳会被空气流清除，完成除碳的过程[1]。除碳器对保证化学制水的水质有着极大的作用，然而在除碳器的工作的过程中，会与外界空气直接接触，这就会使得二次污染的问题发生。
（二）影响除碳器运行的主要因素
第一，只有在保证15立方米到40立方米的空气中分布1立方米水的情况下，才可以使除碳的效果得到有效的保证。而空气和水的比例不管是超过还是低于上述值，都将会对除碳的效果造成影响；第二，随着水温的提升，除碳器除碳的效率也会随之提升，这是因为水温越高脱除二氧化碳的速度也就越快。由于大多数的除碳器通常都会被置于室外，那么提升水温在冬季可以更有利于运行。但是，除碳器的温度很容易被阴离子树脂热稳定性所影响。因此，要将水温控制在不超过40摄氏度；第三，因为进入除碳器水中二氧化碳含量很高，如果出现除碳器进水负荷过大的问题，就会影响到除碳器的使用效果。所以，要保证除碳器的进入能够处于连续且均匀的状态，使其能够保持在一定的负荷下工作；第四，如果鼓风器的风压过低的话，就会导致排出的二氧化碳无法有效的通过风筒处排走，这样就会出现已经被排出的二氧化碳，再度被水溶解，导致已经经过处理的水，碳含量再度超标；第五，填料将会直接对水的分散度造成影响，分散度越大除碳的效果也就越好，反之亦然。并且，填料不同表面积也会存在差异，那么对水的分散度造成的影响也就不同，除碳效果也会出现很大的差异[2]。
二、制水系统的概述以及调整试验
（一）制水系统概述以及短路后果
我市某发电厂化学制水系统使用的是反渗透+二级离子交换除盐系统，设置2套鼓风式脱二氧化碳器。鼓风式脱二氧化碳器的高度为2.5米，直径为1.4米，衬胶为钢制。内部装有直径5厘米的塑料多面空心球。母管支管式进水装置，每台鼓风式脱二氧化碳器均配有一台4千瓦的除碳风机。之所以设置鼓风式脱二氧化碳器，主要作用就是为了能够将阳离子交换器出水中游离的二氧化碳有效清除并提高水质，这样就可以使阴离子交换器更好的除硅。使阴离子交换器的周期出水水质以及制水量都能够有效提升，降低对再生剂的使用[3]。
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因为电厂周围的空气质量通常都比较差，尤其是空气中含有大量的粉尘颗粒物，一旦除碳风机处于连续工作的状态下，鼓风就会将大量带有灰尘等杂志的空气送入到除碳器之中，从而极大的影响水质，还会导致其他的问题发生，反而产生了反效果。并且，通过对除碳器进行定期检查的情况来看，我们可以气息的看到大量的塑料多面空心球受到污染给人一种“很脏”的感觉。同时，母支管式进水装置也受到了污染物的严重腐蚀，甚至会导致除碳器内壁由于腐蚀的原因出现局部脱落的问题。而要处理这些问题，所需要投入的成本要高达2万元以上。所以，针对这种问题开展了本次试验。需要注意的是，在整个过程中，要对水质的各项指标进行严密的监控，避免出现数据遗漏的问题[4]。
在开始本次试验之后，我们发现出现了反渗透的产水直接进入混床的现象，而导致水中的二氧化碳含量大幅提升的问题，极大的降低了出水的水质，还使得混合离子交换器的周期制水量也有了明显的降低。而之所以会出现这样的问题，主要是因为水在经过混合离子交换器时，想要有效的除掉水中的二氧化碳，就要将其转化为能够被交换的碳酸根离子以及碳酸氢根，只有这样才能够被阴离子树脂交换并消除。因此，针对这种问题，有两种有效的措施，能够有效的降低反渗透出水中的二氧化碳。第一，科学合理的提升混床里面阴树脂的数量进，从而使树脂层高度能够大幅提升，这样水在树脂层的停留时间就会被大幅的延长，就可以有更加充足的时间处理二氧化碳。第二，将中间水箱加设在反渗透装置后。这样出水量中含有的少量二氧化碳就会在中间水箱被长时间的储存，从而可以与空气直接进行接触，促使二氧化碳能够更好的被排出[5]。.
（二）阴床出水导电度
经过8个星期的试运行，我们发现阴床的出水水质并没有收到任何影响，反而水质的质量有了明显的提高，使得水电导逐步下降至每厘米0.2μs以下，通过观察线表数据，二氧化硅也没有出现变化，这充分的说明了水质的提升。并且，阴床周期制水量有明显的提升，对碱的消耗也有明显的降低，降低了生产的成本。.
三、应用改善技术后的经济效益
因为每台除碳风机的功率为4千瓦，如果是在两台除碳风机共同工作的状态下，而水处理系统的运行时间在超过10个月的情况下，应用短路除碳器，每年大约能够降低的运行费用为26265.6元。并且，应用了短路除碳器之后，还可以有效的减低系统阻力，从而有效的使相关工作人员的工作量大幅降低，从而使系统的整体维修费用减少，还可以有效防止室外空气进行室内，避免出现二次污染的问题，从而切实的提升出水水质，还有着十分明显的节能效果。如果应用两台短路除碳器的话，那么每年能够节约的费用至少在5万元以上[6]。因此，我们认为能够将这种方法大规模的应用到电厂化学制水系统之中，使我国的电厂对能源的消耗可以有效的降低，还可以提升我国电厂的经济效益，更好的为我国社会经济的发展“保驾护航”，促使我国社会经济进一步发展。
四、结束语
总而言之，结合优化实验的具体结果，我们可以清晰的看到：在处盐系统处于正常的工作状态下，除碳器能够短路，而且这种情况也不会对安全运行以及出水水质造成影响，还可以有效的降低能源的消耗，提高出水的水质，使系统的运行成本也能够减少，从而可以有效的降低系统的运行成本以及日常维护费用。而针对在除碳器短路之后，也许会发生的问题，我们可以尝试通过加设中间水箱的方式进行处理，但是这种方法还需要大量的实验之后才可以被推广应用。并且要对其进行深入的研究和试验，才能够更好的保证电厂的生产效率，使电厂可以更好的为我国人民服务。
参考文献：
[1]杨志琴, 王璇. 电厂化学制水中除碳技术及节能优化运行探索[J]. 应用能源技术, 2017(11):30-32.
[2]郭振强. 浅谈火电厂化学水处理系统的节能降耗优化措施[J]. 山东工业技术, 2017(24):164-164.
[3]范寿海. 新形式电厂环保设施优化改造及节能思路[J]. 化工管理, 2017(32):237-237.
[4]杨漫兮, 王启栋, 韩征飞. 浅析火电厂化学水处理系统节能降耗优化措施[J]. 能源与环境, 2017(3):73-73.
[5]苗润. 关于电厂化学水处理技术发展及应用研究[J]. 当代化工研究, 2017(6):49-50.
[6]黄前飞. 热工优化控制在火电厂节能中的应用效果分析[J]. 现代制造技术与装备, 2017(5):79-79.
论文作者:徐升
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
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