电厂化学水处理工艺流程

2024-08-30

电厂化学水处理工艺流程(精选9篇)

篇1:电厂化学水处理工艺流程

化学水处理系统一.从给水品质标准看化学水处理的必要性 下表是锅炉给水品质标准。

总 硬 度(μmol/L)溶解氧(μg/L)电导率(μs/cm)二氧化硅(μg/L)PH值(25℃)二氧化碳(μg/L)标准 ≤30 ≤50 10 ≤20 8.8~9.2 ≤20 我国北方多采用深井水源,其水质超标最严重的是总硬度,总硬度是指溶液中钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)摩尔浓度的平均值。所谓摩尔浓度指每升溶液中溶质含量的毫摩尔数。例如Ca的原子量为40,1mol Ca2+的质量是80g(其化学意义是:1mol Ca2+内含6.02×1023个钙离子)。如果1L溶液中含有1g Ca2+,那么它的摩尔浓度是1/80=0.0125mol/L=12.5mmol/L。

给水水质不良,特别是钙、镁、钠、硅酸根离子超标,会给热力 设备造成如下危害: 1.热力设备的结垢:如果进入锅炉或其它热交换器的水质不良,则经过一段时间运 行后,在和水接触的受热面上,会生成一些固体附着物,这种现象称为结垢,这些固体附着物称为水垢。因为水垢的导热性比金属差几百倍,而这些水垢又极易在热负荷很高的锅炉炉管中生成,所以结垢对锅炉(或热交换器)的危害性很大;它可使结垢部位的金属管壁温度过高,引起金属强度下降,这样在管内压力的作用下,就会发生管道局部变形、产生鼓包,甚至引起爆管等严重事故。结垢不仅危害安全运行,而且还会大大降低发电厂的经济性。例如,热力发电厂锅炉的省煤器中,结有1mm厚的水垢时,其燃料用量就比原来的多消耗1.5%~2.0%。因此有效防止或减少结垢,将会产生很大的经济效益。另外,循环水的水质不良,在汽轮机凝汽器内结垢会导致凝汽器真空度降低,从而使汽轮机的热效率和出力下降;过热器的结垢会使蒸汽温度达不到设计值,使整个热力系统的经济性降低。热力设备结垢以后,必须及时进行清洗工作,这就要停运设备,减少了设备的年利用小时数;此外,还要增加检修工作量和费用等。

2.热力设备及其系统的腐蚀:发电厂热力设备的金属经常和水接触,若水质不良,则会引起金属腐蚀,如给水管道,省煤器、蒸发器、加热器、过热器和汽轮机凝汽器的换热管,都会因水质不良而腐蚀。腐蚀不仅要缩短设备本身的使用期限,造成经济损失;而且腐蚀产物转入水中,使给水中杂质增多,从而加剧在高热负荷受热面上的结垢过程,结成的垢又会加速炉管的垢下腐蚀。此种恶性循环,会迅速导致爆管等事故。

3.过热器和汽轮机流通部分的积盐:水质不良还会使蒸汽溶解和携带的杂质(主要是Na+和HSiO3-离子)增加,这些杂质会沉积在蒸汽的流通部位,如过热器和汽轮机,这种现象称为积盐。过热器管内积盐会引起金属管壁过热甚至爆管;阀门会因积盐而关闭不严;汽轮机内积盐会大大降低汽轮机的出力和效率,即使少量的积盐也会显著增加蒸汽流通的阻力,使汽轮机的出力下降。当汽轮机积盐严重时,还会使推力轴承负荷增大,隔板弯曲,造成事故停机。

总之,给水硬度高,表示钙、镁离子含量大,易造成锅炉各受热面、汽包以及管道内壁结垢及腐蚀,轻则影响热量的传导,重则引起锅炉爆管;水中杂质经蒸汽携带到过热器和汽轮机,则会引起蒸汽通流部位积盐,造成进一步危害。

● PH值是判断水质酸碱性的指标,PH值=-log(溶液中氢离子浓度,mol/L)。纯水中H+和OH-的含量都是1×10-7mol/L,因此PH值=7。水中若溶入酸,例如盐酸HCl,H+浓度就会增加,H+浓度越大,PH值越小,PH值<7为酸性水质;水中若溶入碱,例如氢氧化钠NaOH,H+浓度就会减小,金属钠离子浓度就会增加,H+浓度越小,金属离子浓度越大,PH值就越大,PH值>7为碱性水质。

经过化学方法(离子交换)处理的水,显示弱碱性(PH值=8.8~9.2)。弱酸性水对金属有腐蚀性;采用弱碱性水,具有钝化钢、铜表面的优点,使之不易被腐蚀,防止在锅炉及换热器表面结铁垢和铜垢。二.水处理的的流程

本电站的水处理流程分为两大组成部分,第一部分是物理软化水流程,第二部分是化学除盐水流程。

物理软化水流程:来自厂区供水管网的原水(又称生水),经过石英砂过滤器、活性碳过滤器,除去了原水中的固体颗粒和悬浮杂质,称为澄清水;澄清水再经过反渗透装置清除了其中大部分钙、镁离子,成为软化水。s 化学除盐水流程:软化水经过除碳器,除去水中的二氧化碳(严格地说是HCO3—),再经过混床,除去水中残存的钙、镁、钠、硅酸根等有害离子,成为除盐水,也就是锅炉补给水,存储在除盐水箱,再用除盐水泵打入除氧器,最终经给水泵打入锅炉汽包。图5.1是余热电站10t/h水处理系统的流程示意图。

图5.1.水处理流程示意图

篇2:电厂化学水处理工艺流程

发布时间:2012-8-2 16:25:41中国污水处理工程网

我们都知道化学水处理在发电厂的重要性,都明白只有对水进行适当的净化处理和严格的监督汽水质量,才能防止造成热力设备的结垢、腐蚀,避免爆管事故;才能防止过热器和汽轮机的积盐,以免汽轮机出力下降甚而造成事故停机,从而保证发电厂的安全经济运行。但是,在思想上这样认识远远不够,重要的是要在行动上重视起来,认真、慎重对待化学水处理工作,否则就无法切实保证发电厂热力设备的安全经济运行。化学废水集中处理现状

电厂的化学废水有经常性废水和非经常性废水两部分。

电厂化学水处理:1.1废水处理主要流程

化学废水→废水贮存槽→氧化槽→反应槽→pH调整槽→混合槽→凝聚澄清池→清净水槽(水质监控)→煤灰用水系统。

澄清池底部排泥经浓缩池浓缩后送至泥渣脱水机脱水,泥饼用汽车运到干灰场贮存。清水返回废水贮存池。

电厂化学水处理:1.2 存在问题

1.2.1 容量方面

上述流程将锅炉酸洗废水、锅炉排污水、锅炉补给水处理系统所排废水、凝结水精处理系统废水等全厂所有化学废水,都集中至化学废水集中处理站处理。这样,集中处理系统的容量大、占地多、造价高。

1.2.2 处理设施方面

传统的贮存槽主要是贮存废水,兼有部分粗调功能。但废水的氧化、反应、pH调整和混合,分别在氧化槽、反应槽、pH调整槽和混合槽中进行。这些槽上设有各种搅拌、加酸、加碱设施,且池内防腐、池上盖房(或棚)。这样,废水处理系统流程复杂、处理设施繁多、投资大、运行管理不便。

电厂化学水处理:1.3 主要设备及其技术数据

废水贮存槽:V=1 000 m3 6座

氧化槽、反应槽、pH调整槽、混合槽:V=600 m 31套

澄清池:Q=100m3/h 2座

浓缩池:Q=20m3/h 1座

脱水机:Q=10m3/h 2台

清净水槽:8 m×6m×3m 2座

废水贮存池用排水泵: H=0.23MPa,Q=50m3/h 12台

药品储存、计量系统设备:1套简化后的化学废水集中处理系统

电厂化学水处理:2.1 处理系统主要流程

化学废水→废水贮存槽A→废水贮存槽(该槽兼有贮存、氧化、反应、pH调整和混合五种功能)→凝聚澄清池→清净水槽(水质监控)→煤灰用水系统。澄清池底部排泥处理方法与传统方式相同。

电厂化学水处理:2.2 优点

2.2.1 容量方面

锅炉补给水处理系统和凝结水处理系统的反冲洗水,主要是悬浮物不合乎排放标准,将其直接排入工业下水道,由工业废水处理系统处理。具体参见http://更多相关技术文档。

锅炉补给水处理系统和凝结水处理系统的再生废水,主要是pH值不合乎排放标准,此部分水就地调pH值排放。如将此部分水用泵送入化学废水集中处理站,处理方法仍是调pH值。锅炉酸洗废水、锅炉排污水等化学废水,因其量大、悬浮物高、pH值也不符合排放标准要求,就地处理困难大,故集中起来处理较方便。

循环水弱酸处理站废水,含有硫酸钙易沉物,虽然目前环保对排水的含盐量没有限制,但悬浮物超标不能排;另外,如只将此水就地调pH值,而不去除其中的硫酸钙就排入自流下水道,长此以往,有污堵下水道的隐患。这部分废水进行集中处理。通过以上划分,系统的容量可大大减小。设计流量由100 m3/h降至80 m3/h。

2.2.2 处理设施方面

取掉了传统废水处理流程中的氧化槽、反应槽、pH调整槽和混合槽五种设施,以及五种设施上的各种配套设备、管道和厂房(或棚)。虽然取消了五种设施,但这五种设施的处理功能并没取消,而是在废水贮槽B中进行,因为传统的贮存槽本身具有粗调水质的功能,现将其转换成细调功能即行。

2.2.3 废水贮存槽方面

传统工艺的废水储存槽有1000 m3的池子6座。每座都设有2台耐腐蚀输送泵、加药管道、空气搅拌管道、检测装置等。

系统简化后贮存槽总容量从6000m3缩小为 m3,且分为A型和B型。废水贮存槽A只有1座3000 m3的池子,废水贮存槽B有2座1000m3的池子。废水贮存槽A,用来储存废水,并输送废水到废水贮存槽B,没有调整废水水质的功能;这座池上只设有2台输送泵和空气搅拌管道,没有加药管道和检测装置。

2座废水贮存槽B,开始用来储存废水,储满后一池用来调整(氧化、反应、pH调整和混合)废水,另一池输送已调整好的废水至澄清池,两池倒换使用;这两池上各设有输送泵、加药管道、空气搅拌管道和检测装置。

电厂化学水处理:2.3 主要设备及其技术数据

废水贮存槽A:V=3 000 m3 1座

废水贮存槽B:V=1 000 m3 2座

澄清池:Q=80 m3/h 2座

浓缩池:Q=15 m3/h 1座

脱水机:Q=10 m3/h 2台

清净水槽:6 m×6 m×3 m 2座

废水贮存池用排水泵:H=0.23 MPa、Q=40 m3/h 6台

篇3:电厂化学水处理工艺流程

关键词:电厂化学水,双模工艺,保护环境,膜蒸馏

近几年, 我国在化学领域水平有一定程度的提高, 在处理化学水的问题上, 在膜制备技术快速发展的先决条件下, 利用膜过滤技术的性价比更是日益增高, 特别是反渗透膜滤技术, 这种方法被广泛应用在许多领域上。然而以现今的反渗透膜滤技术在理论上的产水率只有75%左右, 在实际操作过程中的产水率比理论上还要低, 大概有30%的浓盐水被直接排放, 这样做不但对生态环境造成了更严重的污染, 而且也大量的浪费了本来就不充裕的水资源。所以, 合理的对浓盐水进行回收处理减少排放量、提高工艺过程中的产水量等等, 做到这些具有很好的社会效益。

1 双模工艺实验的提出

世界各国都在研究膜滤技术, 以便减少浓盐水的排放量并且提高产水率。最近几年, 膜蒸馏技术倍受关注。双膜工艺也逐渐的受到重视, 膜蒸馏法能够对浓盐水进行处理, 使双膜工艺系统中理论上的产水率能够高达100%, 这样高的产水率在现有的一些技术方法中是无法做到的。

本文所做的实验第一次利用新型的疏水中空纤维膜来对浓盐水进行蒸馏浓缩, 并且分析不同浓缩倍数下的难溶于水的盐的饱和度, 确定在不同浓缩倍数下可以保持膜蒸馏能够稳定进行的最佳p H值, 重点是研究在不同的的p H值与浓缩倍数不变的情况下对浓盐水进行回收利用的过程中, 膜蒸馏浓缩时膜通量的变化所遵循的规律以及影响因素。其结果对组建双膜工艺、验证膜蒸馏技术处理并且回收利用反渗透膜率技术中浓盐水的经济技术方面的可行性提供参考依据。

1.1 实验过程以及方法

1.1.1 实验时用水水质要求

实验用水是利用最大产水率为75%的反渗透膜滤技术方法, 最初的水经过初步沉淀与澄清的黄河水, 这种水术语悬浮物含量高, 盐含量高, 氯离子含量高的一种水质。其p H值为8.47, 碱度为5.4mmol/l, 氢氧根的浓度为0, 碳酸盐的浓度为0.2mmol/l, 重碳酸盐的浓度为5.2mmol/l, 硫酸根的浓度为594.5mg/l, 氯化物的浓度为350mg/l, 硝酸盐的浓度为18mg/l, 硅酸盐的浓度为3mg/l, 硬度为13.2 mmol/l, 钙离子的浓度为110.2mg/l, 镁离子的浓度为250.68mg/l, 总导电率为2860u S/cm, 浊度为1.2NTU。

1.1.2 膜丝的制备

做此项实验使用到的膜丝是PVDF中空纤维膜丝, 通过拉伸的方法制备而成就是指晶体状的聚烯烃材料在很高应力的作用下被熔融后挤成的中空膜纤维, 在温度低于熔点的环境下通过拉伸产生的能贯穿膜的裂纹, 裂纹孔在拉力作用下在通过一定的方法处理后形成微孔膜, 这种PVDF材料制成的膜丝平均孔径为0.1um, 壁厚度为0.2mm, 孔隙率为78%, 内径是0.5nm膜丝数量为50根, 膜面积是94.2cm2, 热侧流速是0.8m/s, 冷侧流速0.2m/s, 热侧温度为55℃, 冷侧温度为25℃。

1.2 实验方法

1.2.1 实验的装置以及流程

实验时用到的是直接接触式的膜蒸馏装置, 浓度高的盐水在一定温度下水浴加热后, 注入中空纤维膜构建的膜丝内侧, 渗透出来的部分在膜的外侧输出同时用自来水对其进行冷却, 然后利用磁力泵进行膜蒸馏的热侧与冷侧的循环, 同时记录膜组件的热侧与冷侧进出口温度的变化程度做此实验时应该先将热侧恒温水浴与循环冷却水浴的开关开启, 当温度接近预定温度时再将循环泵开启工作, 等到冷热侧的进出口的温度都保持不变后, 间隔相同的时间就对膜通量以及导电率做一次记录并且利用测流量低温时环水槽的溢出量来计算膜蒸馏方法的产水率。

1.2.2 预酸化以及脱气处理

在膜蒸馏热侧的循环过程中, 钙离子与镁离子等难溶于水的离子的饱和度随着浓缩倍数的升高而升高, 进而产生结垢现象。在此项实验中利用1∶1的氯化氢溶液来调节溶液的p H值, 以便控制溶液中难溶于水离子的饱和度, 减少沉淀的产生。溶液进行酸化之后, 循环水中的二氧化碳气体含量会上升, 在膜蒸馏过程中能够通过PVDF疏水膜, 以至冷侧恒温槽中纯水的导电率上升、p H值降低, 这样就无法达到锅炉要求的高纯水的指标, 因此在溶液进行酸化处理之后再用负压膜进行脱气处理, 以保证冷侧恒温槽中纯水的纯度质量。

2 结果与分析

2.1 膜蒸馏浓缩反渗透膜率技术的实验结果

p H值对双膜工艺的影响:将浓盐水调节成不同的PH值后再进行脱气处理, 然后在进行膜蒸馏循环浓缩, 观察在不同的p H值的情况下, 膜通量降低时浓缩倍数与p H值的变化关系。结果发现当p H值降低或者浓缩倍数的升高, 膜通量会随着降低。p H值越低时膜通量会有明显的下降, 膜通量越高。不同p H值的浓盐水在浓缩的过程中, 当浓缩倍数升高时, 溶液中难溶于水的盐的饱和度也随着升高, 当浓缩倍数大于1的时候, 浓缩水中会形成结晶物质, 并且会慢慢阻碍流道, 这是使膜蒸馏时膜通量降低的最重要的原因。在对双膜系统进行定期的观察后发现, 当膜通量降低时, 装置中的热侧进口处有白色的粉状物堆积, 并且膜通量越高时, 白色粉状物就会越多, 对流道的阻碍也就越明显。通过分析证明了这种白色的粉状物的主要成分是碳酸钙以及硫酸钙等难溶于水的物质。

2.2 双膜工艺单元产水率

以反渗透膜率技术单元最大的产水率为75%计算, 那么双膜工艺的总产水率为1-0.25。通过大量分析表明, 当膜蒸馏的单元产水率为80%时, 双膜工艺系统的产水率可以达到95%之多。随着膜蒸馏浓缩倍数的增高, 双膜工艺的产水量也会随着提高, 而且上升的趋势会渐渐变的缓慢。因此, 我们能知道, 浓缩倍数低的膜蒸馏系统可以很大程度上是双模工艺的产水率提高。

3 结语

要想使双膜技术被广泛的应用, 重要的原因能够找到适当的热源, 利用温度的变化来控制谁的质量使其能够达到纯水的标准。然而在实际在电厂进行操作时, 因为蒸汽的成本比较高, 所以膜蒸馏的操作会有一定的困难, 因此双膜工艺的应用也有些许的困难。但是如果能够很好的利用工业生产中的剩余热源, 就可以有效的解决这一问题, 双膜工艺也会得到很好的发展。

参考文献

[1]庄秀梅.电厂水处理技术[M].北京:中国电力出版社, 2008, 1.

[2]吕建国.双膜法深度处理石油化工排放水[J].石化技术与应用, 2008 (6) :67~6 9.

[3]曹晋利.水处理系统反渗透膜的污染及防治[J].山西能源与节能, 2008 (4) :122~124.

篇4:电厂化学水处理技术的应用研究

关键词:化学工艺;水处理;技术

中图分类号: O6.12 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)20-171-2

0 引言

保护环境已经成为我国经济持续发展的基本国策,因此,污水处理应符合我国的环境保护法规和方针政策。污水处理,特别是工厂废水,经过一道道的处理工序后,再排放到大自然中去或进行再利用是当前世界上的一个重要课题。特别是我国现阶段的环境问题,在经济进入昌盛的时期,对环境问题也越来越重视。电厂,主要是依靠电能来进行日常工作,利用电力设备来进行发电、供电。而电厂中诸多类别的废水是否需要处理,可以根据采集出的样水的pH值、温度、磷酸根含量来测定电厂产生的废水是否需要处理,当数值超过指标时,就需要对废水进行处理再排放。

1 锅炉水的处理

按其来源,天然水分为三类:雨水、地表水和地下水。而锅炉用水按其部位与作用的不同,可分为以下几种:原水、给水、补给水、生产用水、软化水、锅水、排污水和冷却水。而锅炉中对其用水的处理,包括处理设备、处理范围、检测状况等。下面我们从处理设备开始说起。

电厂中锅炉水质处理中的处理设备包括:热力除氧器、全自动加药器、全自动软水器、解析除氧器、常温式海绵铁除氧器等。

而锅炉中水质处理范围主要包括补给水处理、凝结水处理、给水处理、给水加氨和锅内加药处理等四部分。

补给水处理:因蒸汽用途和凝结水的回收程度不同,锅炉的补给水量也不尽相同。凝汽式电站锅炉的补给水量一般低于蒸发量的3%,供热锅炉的补给水量可高达100%。而补给水的处理流程包括:预处理、软化、除盐。

凝结水处理:凝结水是锅炉用水之一,在其循环使用的过程中,也会受到汽轮机凝汽器冷却水泄露和系统腐蚀产物等的污染,也要对凝结水进行处理。凝结水的处理流程:凝结水进行过滤之后,再进行除盐,最后进行除氧。

给水处理:经过软化或除盐的补给水和凝结水,在进入锅炉之前一般要进行除氧。常用的除氧方式包括:热力除氧、真空除氧和化学除氧等。

给水加氨和锅内加药处理:一般要求添加氨或有机胺等用来提高水的pH值,防止酸性水对处理设施中金属部件的腐蚀。

以上大致总结了锅炉水的处理工艺,而随着化学工业的迅速发展,国家和高校对化学工业越来越重视;各种设备的发展;属处理自动化的提高,锅炉水处理也会迅速地发展壮大起大容量、高流速和高效率的新型水处理来。

2 对电厂化学水处理设备的腐蚀应对办法

在进行化学水处理的过程中,除盐、除氧、过滤等工序中都会产生酸性物质,连我们需要处理的废水中都含有大量的酸性物质。这些酸性物质长期积累在设备中,酸会造成对这些设备的腐蚀,有时腐蚀严重会影响正常工作,降低水处理的工作效率。

2.1 电厂化学水处理中的酸

比如水处理时用到的盐酸中含有大量的有机物,如带苯环的卤素取代物,对一般的橡胶会产生强烈的腐蚀效果。对于盐酸类的腐蚀,首先采用的是确定电厂水处理中的化学制剂是否符合要求,若不符合要求造成设备腐蚀应尽早处理。再者对于盐酸管道,要确定池子的内部是否处理干净,确认之后才可加入新的盐酸,在此期间要反复冲刷,确保清理完毕。最后要对各个设备进行逐一排查,将已经被污染的肥料排出,如果已经出现设备被腐蚀的情况,应优先处理,防止腐蚀的设备进行连带反应,对生产产生影响。

2.2 电厂化学水处理中管道腐蚀和酸碱中和池的问题及处理

酸液具有腐蚀性的原因之一是在对溶液进行pH值调节时,酸碱用量不足或酸碱溶液搅拌不均匀造成的。这类问题的处理办法有:对酸碱中和池的建造材料存在一定的渗漏问题,酸碱中和池的设计布局问题两个方面。面对建造材料的问题,各种树脂胶泥的裂缝灌注问题,板材之间粘合度的问题,面对这些问题,要同时注意板材之间的粘合度和结合层的厚度控制问题。在进行修复时,要把已经被腐蚀的板材修复和对周围土层的安全检查,防止已经被腐蚀的土层再度对修复好的板材进行再腐蚀。在设计布局上,将废水单独隔离,不能与其他安全水放置在一起以免发生连带污染。另外,废水池和管道尽量不要进行封闭处理,要用栅栏式的盖板,以便观察池内废水的情况,及时进行处理。

2.3 电厂中用水水质指标

在电厂水处理中,用水的水质指标也是一个重要的问题。从表征水中悬浮物及胶体的指标:①悬浮固体;②浊度;③透明度;而表征水中溶解盐类的指标:①含盐量;②溶解固体;③电导率;④硬度;⑤碱度;⑥酸度;这些指标都能说明用水指标的问题,如水中酸度的是表示水中能用强碱中和的物质的量,用酸度可表示强酸、强酸弱碱盐、弱酸和酸式盐。

2.4 电厂水处理的工作内容

在电厂水处理工作的主要内容大致包括:①净化生水;②高参数机组或直流锅炉的凝结水净化;③对给水的除氧、加药;④锅炉的锅内水处理;⑤冷却水的处理等。而通过基本的工作步骤,了解化学水处理的基本流程,面对管道腐蚀,要对管道进行技术改造。在设计中,就要考虑中和池的排水系统问题,使用吸虹器,但实际操作不简便。所以就改为管道下接止回阀抽水,排水。高位碱槽中氢氧化钠由于浓度高,冬天易凝固洁净,使阴离子交换器不能正常运行,为了解决以上的问题,设计安装中就要考虑到高位碱槽的蒸汽管道,防止氢氧化钠结晶凝固。

3 化学试剂对水处理的作用

3.1 磷酸盐处理

磷酸盐技术是处理汽包炉应用最广泛、最成熟的处理方式。但是随着超负荷的设备运行,磷酸盐处理的锅炉也出现了腐蚀问题。磷酸盐隐藏和再熔现象出现,导致炉水的参数波动。为防止磷酸暂时“消失”的现象,现在采取的工艺是降低磷酸根浓度的处理工艺。采用加入新的化学药剂平衡磷酸盐的方法,把磷酸控制住。而磷酸盐处理的作用主要体现在三个方面:①在我们的日常生活中,经常会出现烧水的壶中出现白色的片状水垢。而炉水中也会出现这样的水垢,为了防止水中的碳酸钙冷却后再在炉壁上形成钙镁水垢,降低水处理的效率,要消除炉水的硬度,减缓其结垢的速度;②水处理中产生的酸性杂质会腐蚀壁管,面对这种情况,要增加炉水的缓冲性,防止发生酸性或碱性腐蚀,增强对杂质的腐蚀抵抗能力;③在过程中产生的蒸汽,里面含有的二氧化硅会改善蒸汽的品质,对汽轮机造成腐蚀,所以在日常的保养过程中也要注意蒸汽的腐蚀作用。

3.2 氢氧化钠处理

除了磷酸盐,氢氧化钠也是为了减缓设备的腐蚀所加入的化学药品。氢氧化钠溶于水,在水中电离出氢氧根和金属钠离子,氢氧根中的氧会跟金属氧化膜最外层的电子吸附,改变溶液界面的结构,提高阳极反应的活化能,降低腐蚀速率;再者,氢氧根离子在吸附过程中把原来吸附在金属表面的水分子层打散,也降低了金属的离子化倾向。而使用氢氧化钠处理具有:降低壁管酸性腐蚀的风险;对炉水有较高浓度的氯化物具有包容性;减缓壁管结构等优点。

4 结束语

电厂化学水处理对环境污染问题中的工厂污水排放问题的解决具有积极的意义,但在其工艺的完善和技术的发展上仍存在问题,需要通过技术上的改善和合理地利用电厂化学水处理系统来完善水处理工艺。在保证电厂的正常工作效率的同时,也要有效地提高电厂水处理的效率,保证电厂经济效益的实现。本文中出现的关于水处理的方案,从实际入手,解决污水处理问题,利用化学工艺,进行详细的比选。但是除了技术工艺之外,也要注意机器设备的升级换代,这跟专业知识水平的提高有着密切的关系,设备合理布置,科学化管理等方面。注意加强原有设施的利用率和使用效率的同时,也要注意水处理的初衷是环境问题,降低能耗成本,还原到我们行使应用的初衷上来,把环保问题提到第一位。

参 考 文 献

[1] 高丽.电厂化学水处理技术发展与应用分析[J].化工管理,2015(08).

[2] 郭佳晨.燃气电厂化学水处理技术分析与研究[J].山东工业技术,2016(02).

篇5:电厂化学水处理认识

——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

水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同,水质常有较大的差别。因此根据实用的需要,人们常给予这些水以不同的名称,具体为原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等,通常情况下为了方便又简单的分为炉内水和炉外水。电厂化学水处理主要包括补给水处理和汽、水监督工作,补给水处理也叫炉外水处理,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,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。

锅炉补给水水处理工艺预处理的主要目的是去除小的颗粒悬浮物、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97%的溶解性固体、无机盐,99%以上的有机物、胶体,几乎100%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。2.2锅炉给水处理

目前用氨和联氨的挥发性处理在炉水处理运用上较为广泛,但它存在一定的局限性,用于给水除氧也存在缺点与不足:在除氧效率上不如亚硫酸钠,水温低时除氧速度慢,只能在较高的温度下才能有效地与氧反应达到除氧的目的;分解温度很高,联氨是一种毒性较强的物质,并被怀疑有致癌作用,操作时容易溅到人的眼睛、皮肤和衣服上,极易被人体吸入,影响操作人员的健康;并且联氨挥发性强、易燃、易爆,给运输、贮存和使用带来了麻烦。基于此,许多发达国家已经相继摒弃了联氨的使用,开发和应用新型的有机除氧剂。2.3锅炉炉内水处理

对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污,即为炉内水处理对汽包锅炉进行加药处理和排污是为了防止在汽包锅炉中产生钙垢,在锅炉水中投加某些药品,使随给水进入锅炉内的钙离子在内部不形成水垢,而形成水渣随锅炉排污排除。随着发电机组不断向大容量、高参数发展,对水汽品质提出了更高的要求,但是发现汽轮机叶片上沉积大量的磷酸盐垢和铁垢,造成这种现象的主要原因是给水、炉水PH值控制偏差较大。平衡磷酸盐处理既保持了磷酸盐处理的缓冲性,又可以彻底避免发生磷酸盐暂时消失现象,其技术的关键是通过试验找出不发生磷酸盐暂时消失现象的炉水磷酸盐允许最大浓度(即平衡点),使炉水磷酸盐含量降低至平衡浓度以下,同时为了避免PH偏低,向炉水中加入少量NaOH,此外Na/PO4≥315,以避免磷酸盐和氧化铁反应生成复杂的难溶水垢。2.4凝结水处理

随着发展目前绝大多数高参机组设有凝结水精处理装置,其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置。但是真的能够实现长周期氨化运行目的的精处理装置屈指可数,实现氨化运行从环保、经济角度出发将成为今后精处理系统的发展方向。现在的运用考虑需注意设备投资、设备布置、工艺优化方面,应注重设施的利用率,减少树脂再生用风机、混床再循环泵等。3 结语

锅炉补给水处理系统主要由原水预处理、化学除盐系统等组成,根据不同水处理技术可分为离子交换技术、膜技术和电去离子净化技术,比较常见的处理工艺分为三种:一是预处理+阴阳离子交换树脂+混床;二是预处理+RO+混床;三是预处理+RO+EDI。接着是汽水监督工作,它具有同样重要的地位,是改善锅炉运行状况、防止汽水循环不良的安全保障。

本文重点对其中涉及到的部分技术做了简要梳理,系统的总结了这近一年时间内对电厂化学水处理知识的学习,为以后的进一步深入学习和工作奠定良好基础。

参考文献:

篇6:电厂化学水处理工艺流程

水的质量及出水受到水处理工艺的影响,发电厂的水处理工艺直接影响到发电质量和效率。对发电厂中的自然水进行有效处理,不仅可以提高水质和洁净水的产量,还能够提高发电厂发电效率。本文对电厂水处理工艺进行分析,并且提出了水处理工艺优化策略,旨在提高电厂发电效率。

1、概述

人们通过长期实践经验得出,发电厂热力设备的安全状况,发电厂是否能够经济运行受到热力系统中水品质的影响。天然水由于没有经过处理,含有很多杂质,含有杂质的水进入热力系统中的水汽循环系统,会对热力设备造成损害。要想确保热力系统中能够有良好的水质,就必须要对水进行净化处理,并且要对汽水质量进行严格监按控。

2、电厂水处理系统工艺流程 2.1 预处理

电厂锅炉水处理工艺的第一个流程就是给水预处理,这一流程主要包括混凝、沉淀澄清以及过滤,经过这几项工作将水中的悬浮物及胶体物质去除,确保水中悬浮物的含量低于5mg/L,最终得到澄清水。水经过预处理之后,还需要按照不同的用途进行深度处理。如在火力发电厂作为锅炉用水,还必须用反渗透及离子交换的方法去除水中溶解性的盐类;用加热、抽真空和鼓风的方法去除水中溶解性气体。2.2 补给水处理

发电厂补给水处理方式多采用反渗透和离子交换。超滤在补给水处理系统中可用作反渗透进水的前处理,它可有效地去除水中胶体等颗粒状物,使反渗透进水水质合格,减少反渗透膜的污染,延长反渗透膜的使用寿命。2.3 凝结水处理

火力发电厂锅炉的给水由汽轮机凝结水和锅炉补给水组成,凝结水是锅炉给水的主要组成部分,它的量占锅炉给水总量的90%以上。凝结水中含有悬浮物和金属腐蚀物,在混床除盐前,可以用过滤的方法予以去除,以此来确保混床设备的有效运行。现阶段电厂中使用的过滤设备主要有覆盖过滤器和电磁过滤器两种。2.4 循环水处理

电厂循环水处理工艺有很多种,比如加水稳计、加酸、石灰软化、弱酸离子软化以及膜处理技术等。在国家节水政策的要求下,火力发电厂尤其是采用干除灰工艺的火电厂,要在循环水处理这一环节进行节水,以提高循环水的浓缩倍率作为前提,使补充水量以及排污水量减少,进而能够减少新鲜水的使用量。2.5 废水处理

由于废水的性质和成分比较复杂,往往只经过某一单元设备达不到处理要求,因此需要将几种单元设备组合成一个有机的整体,并合理地设计主次关系和前后次序,确保合理、有效地对废水进行处理,对单元设备进行有机组合形成的整体,我们称之为废水处理工艺流程。

3、水处理工艺技术——以全膜水处理工艺为例 3.1全膜水处理工艺评价 全膜水处理工艺代替了传统的使用沙子过滤以及离子交换工艺,这种水处理工艺采用的是半透膜方式对水进行处理。全膜水处理工艺的处理方式采用的是膜处理工艺,处理过程中使用的是反渗透和超滤系统。现阶段全膜水处理工艺越来越成熟,配套产品价格也不断下降,这种水处理工艺越来越受到火力发电厂的欢迎。3.2全膜水处理工艺方法

全膜水处理工艺采用的是膜液体分离法,分离的方法主要有四种,分别为微滤、超滤、纳滤以及反渗透,对精度的要求不同,使用的分离方法也就不同。全膜水处理工艺中的电除盐工艺,采用的就是电渗析技术,使离子交换树脂的再生得以实现。鉴于电除盐的工艺方法,因此其经常被划分到膜分离方法之中。现阶段,发电厂使用的全膜处理工艺方法主要有反渗析、超滤以及电除盐。3.2.1 反渗透

反渗透(RO)技术。我们通常将能够对透过的物质有所选择的薄膜称为半透膜。举例来说,容器的两边分别放置体积相同的稀溶液和浓溶液,用半透膜将两种溶液进行隔离,稀溶液很自然地就会向浓溶液一侧流动,这时候浓溶液的高度就会高于稀溶液,这样在浓溶液和稀溶液之间就会形成压力差,在这个压力差的作用下,才能够使稀溶液和浓溶液达到平衡状态,我们把这种压力差称为渗透压。如果说在浓溶液的一侧施加一个外力使之大于渗透压的压力,那么就会使浓溶液中的溶剂流向稀溶液,这时候溶液的流动方向就会和原来的方向相反,我们将这种渗透称为反渗透。3.2.2 超滤。

超滤膜(UF)技术是以压力为推动力的筛分过程,其孔径大约在0.001~0.19μm范围内(切割分子量MWCO约为1000~500000dalton)。对于水中悬浮固体、胶体、大分子物质、细菌有较高的去除率,对BOD和COD有部分的去除率。来水经膜的过滤可将浊度降至0.2NTU及以下、SDI不大于1.0,供RO装置进行深度除盐处理。3.2.3 电除盐。

电除盐(EDI)技术是传统离子交换技术发展的创新运用。在电除盐过程中,巧妙地集中了电渗析与离子交换两种方法的优点,并克服了电渗析过程的极化现象和离子交换的化学再生缺点,提高了出水水质。关键运行区别在于电除盐技术中,离子交换树脂的再生是借助于离子交换膜和施加的电流以电化学的方法来持续不断地进行再生。再生过程无需加入化学试剂,再生所需的氢和氢氧根离子是通过水离解反应提供的。

4、全膜法水处理工艺设计优化 4.1 超滤系统

在超滤系统运行过程中经常会出现断丝以及膜污染的现象,在这种情况下,全膜水处理工艺的产水量以及水质就会受到影响,这就需要对超滤系统进行优化,具体要从如下三个方面进行努力:第一,通过增设变频器以及水泵,使断丝以及冲击出现的情况减少;第二,为了防止膜污染,超滤系统的元件应该选择一些高性能的,以确保超滤系统运行过程中能够周期交替进水;第三,要对超滤系统加强反洗,确保膜元件表面的清洁度。4.2 反渗透系统

反渗透系统使用的是反渗透膜,这种薄膜对离子状态以及小分子物质的节流方面发挥着重要作用,反渗透膜是全膜水处理的核心部分,但是这种缺点是很容易受到污染,因此需要对反渗透膜进行改进,具体改进方法有如下三点:第一,鉴于一级水质比较恶劣,反渗透膜要采用抗污染复合膜,这种抗污染复合膜的表面更加光滑,亲水性也有了很大提高,水道得到改善,相关污染也有所降低;第二,对于二级水质较差的水要采用超低压渗透膜进行分离;第三,在反渗透系统中可以设置相应高压泵变频器,以便降低高压泵对反渗透膜的冲击。4.3 EDI系统

EDI系统对水质的要求相对较高,要想确保其具有良好的运行状态,需要对其进行优化,具体的优化方法可以从如下三个方面进行:第一,由于二氧化碳会影响水质,因此需要在二级装置中加入碱,使水中的二氧化碳含量减少,使水质得到提高;第二,要将不同的模块进行对比,尽可能采用单块模块,使系统得到简化,进而降低系统造价;第三,将浓水中的添加盐设备去除,利用膜的良好导电性,简化反渗透系统,使反渗透系统的控制更加简单。4.4 系统设计的整体优化

对系统的整体优化策略要按照如下五个方面进行:第一,要一对一设置清洗过滤器和超滤,使控制步骤简单化;第二,要将清洗过滤器以及超滤的反洗水进行回收,进入水池,然后对其进行再利用;第三,为了防止二次污染,要在去除盐设备的顶端设置浮顶,以便隔绝空气;第四,改进进水的方式,将单元制改成母管制,使反渗水的进水仪表以及相关进水加药设备的设置得到简化;第五,设置去除盐泵的变频设备,可以相应节省泵运行时的各种成本支出。

5、结语

篇7:电厂化学水处理安全操作规程试题

一、填空题(15分)

1、所有工作人员都应学会(触电窒息急救法)、(心肺复苏法),并熟悉有关(烧伤)、烫伤、(外伤)、气体中毒等急救常识。

2、任何人进入生产现场(办公室、控制室、值班室和检修班组室除外),必须(戴安全帽)。

3、取样时应先开启(冷却水门),再慢慢开启取样管的(汽水门),使样品温 度一般保持在(30℃)以下。调整阀门开度时,应避免有蒸汽冒出,以防(烫伤)。

4、不准把(氧化剂)和(还原剂)以及其他容易互相起反应的(化学药品)储放在相邻近的地方。

5、当凝聚剂或漂白粉溶液溅到眼睛内时,必须立即用大量(清水冲洗)。漂白粉溶液溅到(皮肤上)时,应立即用水和肥皂冲洗。

二、简答题(85分)

1、对汽、水取样工作有何要求?(5分)

答:⑴汽水取样地点,应有良好的照明,取样时应戴手套。⑵取样时应先开启冷却水门,再慢慢开启取样管汽水门,使样品温度一般保持在30度以下。调整阀门开度时,应避免有蒸汽冒出以防烫伤。⑶取样过程中如遇冷却水中断同,应立即将取样入口门关闭。

2、《安规》中对化学试验室的设施有何要求?(10分)

答:化验室应有自来水、通风设备、消防器材、急救箱、急救酸、碱伤害时用的中和溶液以及毛巾、肥皂等物品。

3、在化验室对药品和食品的存放有何规定?(10分)

答:禁止将药品放在饮食器皿内,也不准将食品和食具放在化验室内。

4、进行酸系统检修时应采取哪些防护措施?(10分)

答:在进行酸类工作的地点应备有自来水、毛巾、药棉、白石灰及0.5%的碳酸氢钠和2%稀碱液。工作人员应穿防酸服和防酸鞋,戴橡胶手套及防护眼镜,必要时就戴口罩穿橡胶围裙。

5、进行碱系统检修时应采取哪些防护措施?(10分)

答:在进行碱类工作的地点应备有自来水、毛巾、药棉、白石灰及2%的稀硼酸和1%醋酸。工作人员应穿防碱服和防碱鞋,戴橡胶手套及防护眼镜,必要时就戴防护面罩穿橡胶围裙。

6、混床再生时的危险点分析及安全措施?(20分)

答:危险点分析:酸碱腐蚀。安全措施:工作人员要穿防酸碱服,戴手套及防护眼镜。开关阀门时动作要轻不要用力过猛,面部不要正对着法兰,不应长时间停留在有可能出现酸碱泄漏的法兰及高位酸碱槽处。现场配备清洗酸碱用的清水和救护药品。

9、采样架冲洗作业时危险点分析及安全措施?(20分)

篇8:电厂化学水处理工艺流程

能源作为支撑我国经济发展的基础, 电力能源对我国的综合国力的提升更是起到了不可磨灭的作用。这个世界是科学技术的世界, 分分秒秒都离不开电力的支持。我国以火电厂发电为主要供电模式, 因此, 火电厂基础设施的建设与维护至关重要。经调查, 在火电厂的日常生产过程中, 腐蚀因素伴随生产全过程。同时, 在进行火电厂化学水处理设施的建设和基础设计时, 往往忽略了腐蚀这个重要影响因素的存在, 致使我国火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺方面存在严重弊端。如何改善现有的“出现问题再处理”规则, 对设备腐蚀实现合理、有效、经济地控制是设备设计人员寄到解决的重要问题。

一、火电厂化学水处理设备腐蚀

1、火电厂化学水处理

火力发电厂是依靠水作为传递能量的介质进行发电, 也是依靠水作为冷却介质来完成热量交换工作的。在进行火电厂的生产过程中, 会形成具有腐蚀性特点的化学水, 会对化学水处理设施造成很大的腐蚀影响。

2、火电厂化学水处理腐蚀的危害性

火电厂热力设备大部分都是由金属材料制造而成的, 这些金属经常和水接触, 若水不良, 就会因水质问题而腐蚀。火电厂大部分的水质为不良水, 因此对火电厂的给水管道、加热器、锅炉省煤器、水冷壁、过热器和汽轮机凝汽器等重要部件造成腐蚀。同时化学设备中的水质主要有化学水质构成, 会对化学水处理设施造成严重影响, 例如:酸碱输送管道、循环水加酸设备、地下酸碱中和池等。

腐蚀不仅会缩短设备的使用寿命, 给公司造成一定的经济损失。另外, 金属在遭受腐蚀之后, 腐蚀产物转入水中, 会不断增加水中的杂质, 进而使在高热受热面上的结垢程度加重, 加速锅炉炉管的腐蚀。这样的恶性循环, 甚至会造成爆管事故。

二、化学水处理设施防腐蚀工艺的现状

目前, 火电厂化学水处理中防腐蚀问题的产生主要产生在酸碱的中和的过程。酸碱的中和过程会产生许多的废碱、废酸, 这些废碱和废酸的存在都将对火电厂中和后的酸碱的含量比例造成影响, 进而造成酸碱中和比例严重失调的现象, 引发腐蚀性事故。

火电厂化学水处理设备防腐蚀工艺出现的问题主要包括三方面的问题。一, 化学水处理各类管道的腐蚀问题。在火电厂的日常生产过程中, 防腐管理部门没有对正常运行参数, 如流速、温度、介质浓度等生产工艺指标进行严格的控制, 进而为设备防腐埋下了隐患。二, 管道防腐设计不到位。在进行管道防腐设计时只注重了选材、工艺设计、强度设计、防腐方法的设计, 然而忽略了对金属管道的腐蚀环境、温度、应力腐蚀破裂、缝腐蚀和耐腐蚀疲劳的性能的考虑;三, 酸碱中和池的腐蚀防护问题。我国的火电厂大部分都是应用酸碱中和池来对火电厂生产过程产生的废碱、废酸液体进行处理的。但是, 由于酸碱中和的自身特殊性, 中和的酸碱量难以定量控制, 掌握不好中和的程度、中和的酸碱量过量以及中和不均匀等都会使得中和后的液体p H值达不到规定的范围, 造成腐蚀现象, 为泄漏事故埋下隐患。

三、化学水处理设施防腐蚀工艺的常见问题原因分析

在前面化学水处理设施防腐蚀工艺的现状中已经将常见的几类问题进行了简单的介绍, 下面将对常见问题的原因进行详细的分析。

1、酸碱中和池的腐蚀问题分析

首先, 火电厂在进行酸碱中和池的设计和建设过程中, 在进行材料的选择时, 块材结合层厚度和勾缝的设计不符合要求。在池底的防腐蚀用花岗石厚度能够足够保证的前提下, 石材和混凝土基层之间缺少树脂结合层的体现, 而是用普通石料来代替, 只在表面用流动性差的环氧树脂勾缝, 无法填满石材的缝隙, 进而造成酸碱腐蚀的泄漏, 甚至造成地基塌陷的事故的发生。其次, 在发生酸碱池的泄漏事故之后, 对事故发生点修复的不够彻底, 对混凝土基层腐蚀情况缺乏全面的检查。另外, 设计布局方面存在腐蚀防护不合理的局限性, 在进行酸碱池体的设计时, 由于池体的自身特点, 往往做成全封闭的加盖结构, 忽视了腐蚀因素的存在, 致使投产出现池体下陷的现象。

2、水处理管道腐蚀问题分析

在火电厂的水处理设施中, 以直埋管道为最具代表性。对于我国的管道防腐多采用石油沥青防腐。但是在施工的过程中, 存在偷工减料、验收管理存在缺失的问题。例如, 选材不符合要求, 不按规定进行采办, 工艺技术精细度不够等一系列问题。同时, 石油沥青存在自身的局限性, 两层结构聚乙烯粘合剂的粘结性较差, 熔结环氧粉末层的机械性能较低, 聚乙烯胶粘带的施工质量难以保证等。另外, 煤焦油瓷漆还存在环境污染的问题。这些都给水处理管道的放腐蚀问题造成了严重的影响。

3、循环水加酸的系统腐蚀问题分析

造成循环水加酸的系统腐蚀问题主要是由于在生产过程中的加酸部分处理时, 忽略了一些细节上的问题, 导致腐蚀问题的发生。

一, 材质问题。在火电厂的化学水处理循环水加酸系统中, 浓硫酸储罐作为一种压力容器, 在进行设计时忽略了操作环境的影响。浓硫酸作为一种有强烈腐蚀性的酸, 对设计选用的普通碳钢材料具有强烈的氧化腐蚀作用, 进而对整体结构造成影响。同时, 类似橡胶垫片的材料还会发生化学性质的变化。

二, 安装的施工工艺问题。浓硫酸的输送管道比较细, 在做灌水试验时, 容易发生沉降不均匀, 导致浓硫酸泄漏的问题。

三, 加药方式。化学反应中在进行强酸强碱的加药过程中, 在进行计量加药量时, 无法保证药量的准确浓度, 进而影响p H值的正常水平。

4、其他腐蚀问题的分析

腐蚀问题的工艺问题是一个主要方面, 但是对电厂的管理也是一个重要的方面。公司忽视了对防腐工作的重视, 没有制定一个合理的监管制度和及时有效的事故预防方案。公司员工也没有重视防腐问题的严重性, 没有一个严格公正的奖惩制度来进行规范。一系列的管理问题亟待解决, 来鞭策防腐问题的有效解决。

四、化学水处理设施防腐蚀工艺的改进措施

1、酸碱中和池防腐蚀问题改进

针对酸碱中和池的问题, 在进行防腐蚀工艺的改进时。首先, 在进行池体建设时, 要将树脂胶泥的接层厚度和接缝粘合作为重要的检查对象, 一定要做好接缝的粘合工艺, 为后期的防腐工作做好保证。管理部门要按照相关规定严格进行防腐施工的验收, 进行有效的施工管理, 避免偷工减料的发生。其次, 酸碱中和池若发生了泄漏, 在进行修复时, 不仅要打开被破坏的防腐蚀层, 还要检查周围地基土层是否已被腐蚀性液体浸泡。一定要排干进入土层中的腐蚀性液体, 将混凝土基层作为重点修复对象。另外, 布局设计的缺陷需要从施工初期的设计入手, 对内部的腐蚀情况及时发现, 做出预先的应对方案。

2、水处理管道防腐蚀问题改进

水处理管道的防腐蚀问题也是火电厂化学水处理设备防腐蚀性研究的重要方向之一。在进行处理时, 在加强施工质量管理工作的前提下, 要采用先进的防腐技术, 现在国际上比较先进的技术有溶解环氧/聚乙烯三层结构防腐涂层技术。应用此技术, 可以较好理想的解决直埋管道的防腐问题。另一方面, 要严格管理管道的防腐工艺施工技术, 提升管道的使用寿命。

3、循环水加酸的系统防腐蚀问题改进

循环水加酸的系统防腐蚀问题一直是防腐改进的瓶颈问题, 这套整体工艺对于材质的要求十分高。有些电厂为了改善浓硫酸贮罐的耐腐蚀性, 在罐内加了一层衬胶层, 反而引起了衬胶脱落堵塞阀门和管道的事故的发生。在进行容器材质的选择时, 可以选择耐腐蚀性的材料。例如PVC或者钢衬胶材料, 虽然达不到消除腐蚀事故的目的, 但是可以起到抗腐蚀的作用。输送酸液的管子也应考虑外部防锈和保温问题, 在进行管道的布置时, 针对我们常见的灌水试验中出现的灌水不到位而导致的硫酸泄漏, 要设计成明管, 在发生渗漏时可以实现及时的修理, 避免事故发生时对周围建筑、设备以及员工的生命造成危害。在应对加药问题时, 可以使用计量泵加药, 虽然也有一定的不足之处, 但是对安全具有一定的作用。

4、其他防腐蚀问题的改进

防腐蚀工艺作为火电厂化学水处理设施的重要研究方向, 不仅要在工艺上严格的控制和改进, 电厂的管理部门也要引起足够的重视。化学水处理设施的防腐至关重要, 首先公司要设立专门的监管部门, 严格制定全面有效地腐蚀事故处理预案。其次, 公司要制定公平的奖惩制度, 进而使防腐问题深入人心。再次, 要严格执行腐蚀程度的不定期检查, 腐蚀程度在超过一定标准之后, 一定要进行及时修复, 还要进行完善的检查, 不容一点疏忽的存在。

五、总结

近些年来, 火电厂化学水处理设施腐蚀相关事故出现的概率越来越高, 腐蚀防护工艺常见问题的处理受到了业内的高度关注。本文阐述了火电厂化学水处理的定义和腐蚀性危害, 通过对电厂化学水处理设施防腐蚀施工中出现的一些典型问题的原因进行分析, 提出了防腐的一系列改进措施。管理部门一定要加大对防腐技术的改进力度, 提升监管人员专业水平, 在工艺上引进先进技术, 严格控制工艺实施水平, 进而降低腐蚀事故的发生。在提升运行安全程度的基础上, 为企业带来效益。

摘要:进入21世纪以来, 伴随着科学技术的不断发展, 国民经济也在不断的腾飞, 我国已经进入了全面的现代化建设。我国作为一个用电需求大国, 用电压力较大, 保证用电系统的安全经济性对于社会的发展具有深远的意义。目前, 我国依然采用火电厂供电为主要的供电方式, 低能耗的供给对我国的用电事业做出了巨大的贡献。但是, 结合近年工业新要求提出的节能、绿色以及环保理念的分析, 在火电厂的生产过程中, 存在很多的腐蚀因素, 造成了化学水处理设施不同程度的腐蚀, 对水处理设备的有效寿命造成了很恶劣的影响。本文通过对电厂化学水处理设施防腐蚀过程中常见的一些问题进行分析, 充分的认识到了火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺的局限性, 并且针对这些已经存在的问题提出相应的改进措施, 希望可以为我国工业的可持续发展做出一份贡献。

关键词:火电厂,化学水处理,水处理设施,防腐蚀工艺,问题,改进措施

参考文献

[1]沈木申.火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题及对策.《城市建设理论研究 (电子版) 》.2012年8期

[2]李平, 郎丰秀.火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题及对策.《世界华商经济年鉴·科学教育家》.2012年3期

[3]张芳芳.火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题及对策.《绿色科技》.2011年4期

篇9:电厂水处理工艺选择方法研究

【关键词】电厂;水处理工艺;方法

据有关部门统计,2010年全国新增发电生产能力9127万千瓦,火电新增装机所占比重从2005年的81.00%下降到2010年的64.34%。但尽管如此,由于我国的能源资源特点所决定,火电在今后相当长的一段时期还将占主导地位。火电设备的主要发展趋势为:以高效率、低污染、低能耗、低造价的发电设备和新型的清洁煤燃烧发电技术为开发重点,机组容量大多为600~800MW,不再向更大单机容量发展。众所周知,单机容量的扩大、蒸汽参数的提高,对锅炉补给水、给水、炉水、凝结水、循环水等水质也随之提出了更高要求。

有鉴于此,笔者对于电厂水处理方面工艺选择进行了总结。

1.锅炉补给水处理

1.1 锅炉补给水预处理

锅炉补给水预处理通常采用混凝和过滤处理。国内大型火电机组澄清处理设备多为机械加速搅拌瞪清池。其优点是:反应速度快、操作控制方便、出力大。近年来,变频技术、聚合铁等新技术、新材料不断地应用到混凝处理中去,进一步提高了预处理出水水质,减少了人工操作。在滤池的发展方面。以粒状材料为滤料的过滤技术经历了慢滤池、快滤池、多层滤料滤池等发展阶段,在改善预处理水质方面发挥了一定的作用,但由于粒状材料的局限性,使过滤设备的出水水质、截污能力和过滤速度均受到较大的限制。近年来,以纤维材料代替粒状材料作为滤元的新型过滤设备不断地出现。纤维过滤材料因尺寸小、表面积大、材质柔软的特性,具有很强的界面吸附、截污及水流调节能力。代表性的有纤维球过滤器、胶囊挤压式纤维过滤器、压力板式纤维过滤器、自压式纤维过滤器等。

1.2 锅炉补给水预脱盐处理

在锅炉补给水预脱盐处理技术方面,反渗透技术(简称RO)的发展已成为一个亮点。RO反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术。RO反渗透膜孔径小至纳米级(1nm=10-9m),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等无法通过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水区分开来。RO膜过滤后的纯水电导率5s/cm。再经过原子级离子交换柱循环过滤,出水电阻率可以达到0.2us/cm。系统具有出水水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。截止目前,浙能集团下属各电厂已有近十家电厂在锅炉补给水预脱盐中采用反渗透技术,包括浙能长兴电厂、乐清电厂、温州电厂、萧山电厂、兰溪电厂、嘉兴电厂、绍兴滨海电厂等。反渗透产水尚未满足中高压锅炉的用水要求,还需进一步除盐。另外,反渗透具有很强的除有机物和除硅能力,COD的脱硅率可达83 %,满足了大机组对有机物和硅含量要求严格的需要。

1.3 锅炉补给水除盐处理

在锅炉补给水除盐处理方而,采用离子交换技术的混床在今后相当长的时间内仍发挥重要作用。混床本身的发展主要体现在两个方面:环保与节能。离子交换剂通常是一种不溶性高分子化合物,如树脂,纤维素,葡聚糖,醇脂糖等,它的分子中含有可解离的基团,这些基因在水溶液中能与溶液中的其它阳离子或阴离子起交换作用。虽然交换反应都是平衡反应,但在层析柱上进行时,由于连续添加新的交换溶液,平衡不断按正方向进行,直至完全。这样就把离子交换剂上的原子离子全部洗脱下来。同理,当一定量的溶液通过交换柱时,由于溶液中的离子不断被交换而浓度逐减少,因此也可以全部被交换并吸附在树脂上。通过膜处理的清水,采用反渗透工艺处理后水质电导率一般在5s/cm,达不到锅炉补给水的要求。一般需要经过反渗透设备处理后,采用离子交换设备,使电导率≤0.2us/cm。

另外,近年来在电厂锅炉补给水除盐领域出现了一项新的纯水制备技术——电除盐EDI技术。电除盐EDI技术是依靠电场作用,去除水中的无机离子。它把传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合起来,既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点,又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足。其出水水质能满足锅炉用水对电阻率、硬度和硅的要求。

高效过滤器、反渗透、电除盐与离子交换技术的组合应用将是今后锅炉补给水处理发展的新趋势。

2.锅炉给水处理

锅炉给水目前用氨和联氨的挥发性处理较成熟,但它比较适于新建的机组,待水质稳定后可转为中性处理和联合处理。加氧处理改变了传统的除氧器、除氧剂处理,创造氧化还原气氛,在低温状态下即可生成保护膜,抑制腐蚀。此法还可以降低给水系统的腐蚀产物,减少药品用量、延长化学清洗间隔、降低运行成本。必须强调的是,氧化性水化学运行方式仅适用于高纯度的给水,应注意系统材质与之的相容性。

3.锅炉炉水处理

炉内磷酸盐处理技术已有70余年的历史,现在全世界范围内有65%的汽包锅炉使用锅炉水磷酸盐处理。由于过去锅炉参数较低,水处理工艺落后,炉水中常出现大量的钙镁离子。为防止锅炉结垢,加入大量的磷酸盐以去除炉水中的硬度,这使得炉水的pH值非常高,碱性腐蚀问题突出。由此协调磷酸盐处理应运而生,并取得了一定的防腐效果。但随着锅炉参数不断的提高,磷酸盐的“隐蔽”现象日趋严重,由此引起的腐蚀也越来越多。而另一方面,高参数机组的锅炉补给水系统已全部采用二级除盐,凝结水系统设有精处理装置。这样,炉水中基本没有硬度成份,磷酸盐处理的主要作用也从除硬度转为调整pH值防腐。因此,低磷酸盐处理与平衡磷酸盐处理也逐步进行了应用,低磷酸盐处理的下限控制在0.3~0.5mg/L,上限一般不超过2~3mg/L。

4.凝结水处理

目前绝大部分300M W及以上的高参数机组均设有凝结水精处理装置,并以进口为主,其再生系统的主流产品是高塔分离装置与锥底分离装置。从环保与经济的角度出发,实现氨化运行将是今后精处理系统的发展方向。

5.定冷水处理

国外的双水内冷机组由于水箱采用充氮密闭,并设有把树催化器进行除氧,所以多采用中性除氧法。而国产双水内冷机组大多采用敞口式水箱。水处理技术工艺主要有:采用除盐水与凝结水混合补水的方式或添加少量的碱液来改善pH值加装混合离子交换器对定冷水进行处理,还有投加MBT或BTA缓蚀剂来减缓铜腐蚀。从实践的效果看,碱性化学水工况运行较为成功,但存在着碱度不易控制与调整的问题等。但不管是预膜工艺还是直接投加MBT或BTA缓蚀剂及其复合配方,应充分考虑到系统的洁净程度。

6.循环水处埋

采用闭式循环冷却的火电厂,冷却水的循环回用和水质稳定技术的开发是水处理工作的重点。发达国家循环水浓缩倍率已达6~8倍,国内大多数电厂的循环水浓缩倍率在2~3倍左右,国内火电厂应在提高循环水重复利用效率上下功夫。为避免磷系水处理药剂对环境水体的二次污染,低磷和非磷系配方的高效阻垢分散劑、多元共聚物水处理药剂逐渐得到应用。采用开方式排放冷却的火电厂,特别是以海水作为冷却水的滨海电厂冷却水一般采用加氯处理,其常见的装置是美国CaptialControl公司的产品。

7.原水预处理

低温、低浊、高有机物含量的河水或者水库水是我国电厂普遍采用的水源。为了除去悬浮物和有机物,普遍采用澄清池加过滤装置的预处理系统。

对于高浊度(≥100NTU)的原水,通过澄清池加过滤装置的处理系统,出水水质一般可以达到0.5NTU~3NTU。

对于高含盐,高有机物的原水,习惯和传统的石灰处理已被弱酸大孔树脂处理系统所代替。弱酸处理比石灰处理的优点是出水水质稳定,有机物去除率更高,出水浊度和出水含盐量明显降低。

8.废水处理

电厂中的废水处理一般包括两类,即生活废水和工业废水。生活废水由厂区生活区、办公区卫生间等产生后,由于实际场地条件限制,通常采用分块就近集中处理。生活废水采用生化法(一般多使用AO工艺或者A2O工艺)处理+杀菌消毒后基本达到排放标准。电厂工业废水较为复杂,有脱硫废水、除灰冲渣水、机组排水、油污水等。目前电厂脱硫废水处理工艺主要还是沿用三联箱技术进行处理,在实际的应用中,脱硫废水处理中由于投加的是石灰,造成其产生的污泥粘稠度较大,在三联箱底部沉淀后,清除难度较大。除灰冲渣水、机组排水采用混凝澄清即可,油污水中根据含油量的可以选择气浮方式处理,台州电厂的油污水即通过气浮池处理。

9.结语

火力发电厂热力系统中,水、汽质量的好坏,是影响火力发电厂热力设备安全,经济运行的重要因素之一。因此对锅炉补给水处理系统简要小结了以下几点:

(1)用含盐量在400~600mg/L的清水作为锅炉补给水水源,采用逆流再生强阳床+逆流再生强阴床+二级混床是一种传统的离子交换工艺,其中一级除盐的导电度一般在2.5us/cm左右,硅含量在10ug/L。采用这种处理工艺运行维护成本较高,出水水质并不是很好。

(2)目前国内比较流行的清水处理工艺为反渗透系统+混床系统,但同时,为反渗透系统并联一级除盐系统。这样通过反渗透(或者一级除盐)后,去除了大部分离子,节约了运行成本。然后再通过混床,使出水水质达到0.2us/cm以下,满足锅炉补给水水质的要求。

(3)现在国内还流行双室床和满室床工艺,即将树脂填充两层或者填满设备,运行成本更低,运行维护更为方便,如果采用大孔均凝树脂,效果更好。

【参考文献】

[1]冯敏.工业水处理技术[M].北京:海洋出版社,1992.

[2]张淑云.国内外水处理技术信息[J].科技资讯,2009,(9).

[3]唐受印.废水处理工程[M].北京: 化学工业出版社,1998.

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