電廠化學(xué)中水處理技術(shù)

     在實際生活中水是一種不可或缺的生活元素，不管是在生活中的平常生活用水還是用于工業(yè)上的工業(yè)用水。尤其是工業(yè)用水，當(dāng)今的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重這就使得我們必須考慮到廢水的處理問題，而不是直接排放到大自然之中去。對工業(yè)廢水進行處理時當(dāng)今世界上的一個重要課題，以及對處理標(biāo)準(zhǔn)的定義，這都是當(dāng)今的前沿課題。我國現(xiàn)階段也步入了經(jīng)濟繁盛時期，但是工業(yè)的繁盛帶來了一系列的問題，其中電廠中的問題尤為緊要。電廠主要依靠的就是利用電力設(shè)備的正常運行去發(fā)電、供電，但是由于供給電廠水的水質(zhì)無法保證能夠符合電廠設(shè)旄的正常運行標(biāo)準(zhǔn)，所以就會導(dǎo)致一系列的設(shè)施問題，例如積鹽、結(jié)垢，甚至是腐蝕設(shè)備，這些情況不但會對設(shè)施造成不同程度的毀損，而且還會影響電廠的正常發(fā)電任務(wù)。
    現(xiàn)在電廠所用的化學(xué)水處理工藝基本相同，都是通過采集工藝系統(tǒng)的pH值、溫度、磷酸根含量指標(biāo)來監(jiān)測電廠所用的循環(huán)水是否需要處理，當(dāng)數(shù)值超過指標(biāo)之后會對電廠用水進行處理。電廠用水如果給水水質(zhì)不良,就會對電廠設(shè)備造成危害，例如：
    1.水垢對熱力設(shè)備的危害：如果電廠用水的雜質(zhì)或者是化學(xué)物質(zhì)超標(biāo)，當(dāng)這種不良的水質(zhì)進入電廠的設(shè)備比如鍋爐等的時候，隨著時間的推移會在水和鍋爐或者交換器的里層表面很快形成一層固體的附著物，這種形成固體附著物的現(xiàn)象稱為結(jié)垢。從水垢的形成過程之中，就可以看到水垢的一些物理以及化學(xué)性質(zhì)，水垢是在高溫的條件下形成的，是一種導(dǎo)熱性能很差的固體混合物。這就容易造成設(shè)備管道的散熱性能就會降低很多。而且這種水垢在管道中的分布是不均勻的，也就是說每一塊區(qū)域的導(dǎo)熱性能有很大的差別，如果熱負(fù)荷過高的時候金屬就會發(fā)生鼓包，變形或者賭賽爆炸等等危險。
    2.不良水質(zhì)對設(shè)備的腐蝕：發(fā)電廠所用的水都是從大自然中來的，造成的結(jié)果就是水質(zhì)不同所含有的化學(xué)物質(zhì)不同，水是流動的就會對設(shè)備的金屬壁造成腐蝕，抑或是水中含有的氧也會對鍋爐或者是設(shè)備管壁進行氧化腐蝕。
    3.過熱器和汽輪機流通部分的積鹽：由于水中的鹽在不同溫度下的溶解度是不同的，同時水的蒸發(fā)以及不同管道的溫度不同會造成一部分鹽溶解度降低，會有鹽析出，攜帶的雜質(zhì)量也會增加。積鹽增加的話會對金屬管道造成壓力，會造成一系列的問題，比如閥門關(guān)不緊，金屬管彎曲爆管，而造成停機。
1 鍋爐原水中的處理
自然界的水硬度大、雜質(zhì)多，很難滿足電廠用水的質(zhì)量要求。因此，在使用前必須進行凈化處理。水的凈化處理中的難點就是水除鹽處理。首先，用酸除去水中的陽離子。一般會選用硫酸（H2SO4），一方面，硫酸經(jīng)濟實惠，而且可充分的與水中的陽離子結(jié)合，從而達到很好的除陽離子效果。另一方面，硫酸方便存儲、運輸，降低了電廠生產(chǎn)的成本，提高了電廠的生產(chǎn)效益。在工藝實施過程中，先將過濾的水通過弱酸陽離子交換器，大部分的碳酸鹽通過離子交換被除去。再通過強酸陽離子交換器，除掉水中殘留的陽離子。然后通過再生處理，水中的陽離子就被成功的去除。其次，用堿除去水中的陰離子。同樣先將除去陽離子的水通過弱堿陰離子交換器，除掉大部分的強酸性陰離子。再通過強堿陰離子交換器，除掉剩余的其他陰離子，然后再通過再生處理，水中的陰離子就被成功的去除，這就是電廠化學(xué)水處理的離子交換工藝。這一過程必須把握好兩點，*，水的除鹽過程工藝復(fù)雜、步驟繁多。因此，必須嚴(yán)格按照操作流程進行操作，確保除鹽的效率。第二，必須嚴(yán)格按照離子交換規(guī)律進行，避免水中殘留的鹽離子超標(biāo)，影響電廠發(fā)電過程中水的使用效率。同時，鹽離子的超標(biāo)還會造成一些設(shè)備防腐隱患和安全隱患。
1.1鍋爐補充水處理
化學(xué)水處理是將經(jīng)過預(yù)處理A沉淀、澄清、加熱、粗過濾、砂濾等D后的水經(jīng)過精密過濾、反滲透、除碳器、混合離子交換制成合格的電廠鍋爐補給水的過程。濟二熱電廠的鍋爐給水有兩個用途，一是供給鍋爐用水；二是作為過熱蒸汽的減溫水。由于過熱蒸汽的減溫方式采用噴水式減溫之間，之后進入熱力除氧器除氧處理�；瘜W(xué)水處理系統(tǒng)設(shè)兩套反滲透制水設(shè)備，制水方式采用預(yù)處理后一級反滲透處理，加上二級混床除鹽，水處理工藝流程如下：水源井來水、清水池、化學(xué)水供水泵、生水加熱器高效纖維過濾器、細(xì)砂過濾器、反滲透裝置 除二氧化碳器、中間水箱、中間水泵陰陽混合離子交換器、除鹽水箱、變頻調(diào)速供水裝置 主廠房除氧器預(yù)處理系統(tǒng)采用手動操作方式，反滲透采用西門子可編程序控制器控制系統(tǒng)，深度除鹽系統(tǒng)采用手動操作方式運行。
1.2鍋爐水爐內(nèi)處理
鍋爐水爐內(nèi)處理主要是采用加入磷酸鹽以維持爐水一定濃度的磷酸鹽，用于反應(yīng)消耗結(jié)垢離子。爐內(nèi)加藥目的是為了防止鍋爐受熱面產(chǎn)生水垢。加藥原理：爐水進行加藥;處理時，爐水中鈣鹽在高溫及足夠堿性條件下，會發(fā)生下列反應(yīng)：（堿式磷酸鈣）生成的堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，易隨鍋爐排污排掉，且不會粘附在鍋爐內(nèi)轉(zhuǎn)變成水垢。
1.3循環(huán)冷卻水處理
    循環(huán)水系統(tǒng)采用兩座雙曲線型涼水塔，循環(huán)水補水設(shè)計采用地下深井水。由于循環(huán)水系統(tǒng)用水占整個電廠的用水量，隨著水資源的減少，地下水水價逐步攀升，高耗水的循環(huán)水系統(tǒng)給熱電廠的經(jīng)濟成本控制帶來負(fù)面影響。同時，濟二礦在日常的生產(chǎn)中，從地下約8米的巷道內(nèi)提出大量的礦井廢水<< 礦井水，此種水來自地下深處，硬度較低、堿度較高，礦化度高。通過對礦井水的水質(zhì)分析和深井水的水質(zhì)對比，認(rèn)為完全可以利用經(jīng)簡單處理后的礦井水作為循環(huán)水的補水，降低火電廠地下水的開采量，降低循環(huán)水系統(tǒng)的運行成本，同時減少濟二礦的廢水排放量，節(jié)約排污費，達到L雙贏L的效果。
    根據(jù)實際情況，循環(huán)水補水主要有地下水補水和礦井水補水兩種補水方式，主要采用機械過濾弱酸陽床軟化處理和加入水質(zhì)穩(wěn)定劑（用硫酸調(diào)節(jié):）兩種處理方式運行。循環(huán)水（礦井水）及熱網(wǎng)補充水處理工藝采用以下流程：水源井來水 清水池 循環(huán)水供水泵 高效纖維過濾器 弱酸陽離子交換器 除二氧化碳器 熱網(wǎng)補水池 循環(huán)水吸水軟化處理主要采用纖維過濾器進行懸浮物過濾處理后，再采用弱酸陽樹脂進行除硬軟化處理，以降低補水鈣鎂離子濃度，經(jīng)過除碳處理后進行補水，降低循環(huán)水系統(tǒng)的碳酸鹽結(jié)垢傾向，可以將循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率提高到17/以上。水質(zhì)穩(wěn)定劑處理是循環(huán)冷卻水處理*普遍使用的方法M設(shè)備費用和運行費用都較低M防垢效果好。使用高效水質(zhì)穩(wěn)定劑可使?jié)饪s倍率若配合加酸處理使?jié)饪s倍率防垢和節(jié)水效果會更好。
為了確保冷卻系統(tǒng)的安全運行，在凝汽器前的進水管上安裝上電子除垢儀。既提高了循環(huán)水的極限碳酸鹽硬度，也提高了循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。
2電廠化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施腐蝕問題及處理辦法
2.1 高位酸槽襯膠層腐蝕及處理方法
    電廠化學(xué)水處理設(shè)備設(shè)施是*容易發(fā)腐蝕的設(shè)施設(shè)備,近年來,在電廠化學(xué)水處理系統(tǒng) 中,出現(xiàn)了諸多腐蝕問題,高位 酸槽襯膠層腐蝕就是其之高位酸槽襯膠層腐蝕產(chǎn)生的原因有很多,比如水處理系統(tǒng) 中的鹽酸 中含有 異常的有機物,如帶有苯環(huán)的鹵素取代物,對一般的橡膠會產(chǎn)生乳化溶性破壞作用,從而對高位酸槽襯膠層產(chǎn)生腐蝕作用。對于這類腐蝕,首先應(yīng)該確定水處理系統(tǒng)中的化學(xué)制劑是 否合格,嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行材料的采購,以確定材料是否符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。如果從合成的鹽酸廠家進貨,則要盡量減少流通的環(huán)節(jié),保證水 處理系統(tǒng)的鹽酸能符合要求。其次對于鹽酸管道,要反復(fù)沖刷,直到管道中沒有油狀物將2號低位酸池的余酸排人到號低位酸槽,而且要進行細(xì)致的檢查,對池子的內(nèi)部進行清理,確認(rèn)正常之后才能加人新的鹽酸進行生產(chǎn)。第三,要對陽床進行相應(yīng)的檢查和堿洗復(fù)蘇以排出陽床 中的污染物,防止陽床中的污染物對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。第四,要將各個設(shè)備中已經(jīng)被污染的料進行移出,減輕這些工業(yè)材料對設(shè)備的腐蝕,如果遇到已經(jīng)有比較嚴(yán)重的腐蝕 情況,應(yīng)該要對設(shè)備進行更換,以免對生產(chǎn)過程帶來影響。
2.2酸堿中和池以及溝道中的腐蝕問題以及處理方法
    當(dāng)前有很多電廠都是利用中和池來處理生產(chǎn)過中排放出來的廢酸、廢堿液等廢料。酸堿 中和反應(yīng)中,如果酸或者堿的含量不足甚至是酸堿的攪拌不夠均勻,都會對溶液的PH值產(chǎn)生影響,從而使得溶液具有較強的腐蝕性。因此要加強電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)中的酸堿排放溝道以及中和池的腐蝕防護。對這類腐蝕問題的原因以及處理方式闡述主要有幾個方面:
    首先,當(dāng)前很多電廠的化學(xué)水處理系統(tǒng)中,酸堿廢水中和池的材料都是厚度大于3 0m m的花崗巖石材或者一些耐酸的防腐蝕材料。這種材料修筑的中和池在材料結(jié)合的地方,往往存一定的滲漏問題。主要是由于對電廠的防腐蝕施工沒有按照相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn) 進行。因此,在電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)施工過程中對塊材施工中各種樹脂膠泥的裂縫灌注處理,同時注意塊材之間結(jié)合層的厚度控制,嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)進行施工,可以有效地解決 由于塊材結(jié) 合造成 的腐 蝕滲漏問題其次,對曾經(jīng)發(fā)生過滲透的酸堿中和池的修復(fù)不 徹底 也很 有可 能導(dǎo) 致設(shè)備的腐蝕。在進行修復(fù)時,要將被破壞的防腐蝕層進行處理,對 酸堿中和池周圍的土層進行檢查,看是否已經(jīng)被腐 蝕性的溶液浸泡過,對于酸堿中和池的修 復(fù),要修 復(fù)好混凝 土的基層之后再始修復(fù)防腐蝕層,要按照一定的順序進行施工。第 三,酸堿中和池設(shè)計布局方面的問題。如果設(shè)計布局 當(dāng),很容易導(dǎo)致酸堿中和池和排污溝發(fā)生腐蝕,影響周圍的環(huán)境和地基,對于這類問題的處理,要從施工和設(shè)計的初期就開始控制,在設(shè)計布局上,不能將廢水池和其他的建筑物 緊挨在一起,盡量將廢水池做露天的不止,另外,對于廢水池和 溝道,盡量不要密封,如果必須要加蓋子,則應(yīng)該使 用有一定透 氣性的水泥 蓋板,用柵欄型的蓋板,以 便 對內(nèi)部的腐蝕準(zhǔn)確的了解,發(fā)現(xiàn)問題 時及 時進行處理。
2.3循環(huán)水加酸系統(tǒng)的腐蝕問題和處理方法
    當(dāng)前的電池化學(xué)水處理系統(tǒng)中,循環(huán)加酸系統(tǒng)在一些細(xì)節(jié)問題的處理上,往往也容易出現(xiàn)些問題。首先是循環(huán)水加酸系統(tǒng)的材質(zhì)問題。常 見的碳鋼材質(zhì) 對酸有一定 的耐腐蝕性,當(dāng)前很多電廠的化學(xué)水處理 系統(tǒng) 中的水加 酸系統(tǒng)也是采 用碳鋼材質(zhì)進 行制作 的,因為強酸會對橡 膠產(chǎn)生腐蝕作 用,所 以 在設(shè) 備的閥 門、法蘭等接合面墊片不 能采用 橡膠材質(zhì) 的,而應(yīng)該用 鉛質(zhì)或者或聚四氟乙烯墊片,強酸 的作用會使得橡膠 迅速老 化,關(guān) 于材質(zhì)的要求比較多,在設(shè)施設(shè)備 的選擇和安裝的過程中,具體的工作人員應(yīng)該對材質(zhì)有一個具體了解,遵守相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行施 工。其次對于循環(huán)水加酸系統(tǒng)的安裝工藝問題的處理。由于設(shè)備的安 裝工藝不對,也很有可能會導(dǎo)致設(shè)備的泄露造成污染。在設(shè)備的安裝中,水箱 就位 后應(yīng)該灌水進行試驗,確認(rèn)沒有問題之才能將管道連 通管。系統(tǒng)中的化學(xué)制劑的軌道一般都比較細(xì)，如果沉降不均勻的話，就可能使管道斷裂，出現(xiàn)制劑的泄漏。第三對加藥的方式要進行控制。對電廠水處理系統(tǒng)的藥劑加入*好采用計量泵的方式加藥，因為計量泵可以很好地控制酸的加量以及加藥的濃度。
3 化學(xué)水工況的處理
3.1磷酸鹽的處理
    磷酸鹽處理是汽包爐應(yīng)用*廣泛技術(shù)較成熟的爐水處理方式。但是，隨著機組電量的需求而負(fù)荷波動運行，或者因機組參數(shù)的升高，許多采用磷酸鹽處理的鍋爐都發(fā)生了嚴(yán)重的磷酸鹽隱藏和再溶出現(xiàn)象，導(dǎo)致爐水參數(shù)波動而難控制，問題嚴(yán)重的機組還發(fā)生了爆管事故。我國目前運行在磷酸鹽水工況下的機組有90%發(fā)生過磷酸鹽隱藏現(xiàn)象。
    為防止發(fā)生磷酸鹽暫時“消失”現(xiàn)象，現(xiàn)在采取了降低磷酸根濃度的處理工藝，即采用平衡磷酸鹽處理工藝或低磷酸鹽處理工藝。這樣，爐水的緩沖性減小了，自然要求水汽品質(zhì)要好。目前，平衡磷酸鹽處理、低磷酸鹽處理是我國600MW亞臨界汽包爐機組廣泛*用的方式。
    磷酸鹽處理的作用主要在于以下三個方面：
    (1)消除爐水中的硬度，防止在水冷壁生成鈣鎂水垢及減緩其結(jié)垢的速率；
    (2)增加爐水的緩沖性 ，防止水冷壁管發(fā)生酸性或堿性腐蝕以及提高爐管對雜志所引起的腐蝕的抵抗能力；
    (3)改善蒸汽品質(zhì)，降低蒸汽對二氧化硅的溶解攜帶，改善汽輪機沉積物的化學(xué)性質(zhì)，減少汽輪機腐蝕。
    而爐水磷酸鹽處理可能出現(xiàn)的問題有，主要有三個方面:
    (1)采用常規(guī)磷酸鹽和低磷酸鹽均可能發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象，但低磷酸鹽處理發(fā)生磷酸鹽隱藏現(xiàn)象的幾率小于常規(guī)磷酸鹽處理；
    (2)磷酸鹽隱藏現(xiàn)象可能使有些鍋爐發(fā)生酸性磷酸鹽腐蝕；
(3)部分鍋爐的過熱器和汽輪機發(fā)生積鹽現(xiàn)象。
3.2 氫氧化鈉的處理
    氫氧化鈉處理是指為了減緩水冷壁管腐蝕，向爐水中加入適量氫氧化鈉的處理，即caustic treatment，簡稱 CT。氫氧化鈉在水中電離出氫氧根，氫氧根中的氧和金屬氧化膜*外側(cè)的原子因化學(xué)吸附而結(jié)合，從而改變了金屬/溶液界面的結(jié)構(gòu)，提高了陽極反應(yīng)的活化能，是腐蝕介質(zhì)同金屬的化學(xué)反應(yīng)速度明顯減少；另一方面，由于氫氧根在吸附過程中排擠原來吸附在金屬表面的水分子層，這也降低了金屬的離子化傾向。因此，氫氧根的吸附作用使得金屬保持非活性狀態(tài)。同時，由于氫氧化鈉與氧化鐵形成了二價和三價鐵的羥基絡(luò)合物，使金屬表面形成致密的保護膜。采用氫氧化鈉處理是解決爐水 pH 降低的有效辦法之一。
    而采用氫氧化鈉處理具有以下三個方面的優(yōu)點：
   (1)降低了水冷壁酸性腐蝕的風(fēng)險；
   (2)允許爐水有較高濃度的氯化物；
   (3)可以減緩水冷壁的結(jié)垢現(xiàn)象。


參考產(chǎn)品：

XLZ-226電廠專用緩蝕劑

鍋爐水專用藥劑

工業(yè)冷卻水緩蝕阻垢劑

錄入時間：2016/10/21 10:25:22 點擊次數(shù)：2799