循環(huán)水電化學(xué)處理工藝在火力發(fā)電廠的應(yīng)用前景簡析

宋達(dá)

摘 要：當(dāng)前火力發(fā)電廠的循環(huán)水普遍采用加藥處理工藝來抑制結(jié)垢現(xiàn)象，化學(xué)加藥處理工藝經(jīng)過了長期實(shí)踐，是一種較為成熟穩(wěn)定的技術(shù)手段。近年來，循環(huán)水電化學(xué)處理技術(shù)出現(xiàn)，并在國內(nèi)個(gè)別電廠得到了實(shí)際應(yīng)用。通過實(shí)踐效果表明，電化學(xué)處理循環(huán)水在一定程度上可替代循環(huán)水阻垢劑，減少處理藥劑的用量，在火力發(fā)電廠循環(huán)水處理領(lǐng)域具有一定的推廣意義。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)處理;火力發(fā)電廠;循環(huán)水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.135

1 引言

火力發(fā)電廠采用電化學(xué)技術(shù)處理循環(huán)水是近幾年來的新興技術(shù)，采用該項(xiàng)技術(shù)處理循環(huán)水不需要投加藥劑，通過電極作用即可替代傳統(tǒng)循環(huán)水阻垢劑，實(shí)現(xiàn)阻垢作用。該技術(shù)與化學(xué)加藥處理技術(shù)比較，具有易維修管理、運(yùn)行費(fèi)用低、無環(huán)境污染等優(yōu)勢。

2 火力發(fā)電廠循環(huán)水處理工藝介紹

2.1 加藥處理工藝

當(dāng)前最廣泛應(yīng)用的循環(huán)水處理技術(shù)為加藥處理。通過向循環(huán)水中加入有機(jī)阻垢劑、酸、緩蝕劑、殺菌滅藻劑等，從而抑制系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕及微生物生長。有機(jī)阻垢劑在火力發(fā)電廠循環(huán)水處理中占主導(dǎo)地位，可有效地提高循環(huán)水對(duì)微溶鹽類的溶解度，以此抑制水中鈣鎂等結(jié)垢離子析出。加酸處理可控制循環(huán)水pH值，降低循環(huán)水的堿性，進(jìn)一步抑制系統(tǒng)結(jié)垢。對(duì)于阻垢劑的使用一般采用單一品種，部分電廠采用多種復(fù)合配方阻垢劑，由于多種阻垢劑之間會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，因此復(fù)合配方阻垢劑的應(yīng)用效果好于單一品種。通常單一阻垢劑中含有機(jī)磷，這容易使系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕，一般會(huì)配合緩蝕劑一并使用。殺菌除藻也是循環(huán)水處理的重要一環(huán)，一般方式采用二氧化氯作為殺菌劑，其殺菌能力強(qiáng)，作用快，應(yīng)用劑量小且不受pH值影響，是較為普遍應(yīng)用的殺生劑。

加藥處理工藝設(shè)備簡單、運(yùn)行方便，一般通過加藥計(jì)量泵將藥劑從儲(chǔ)藥罐注入循環(huán)水前池。近幾年國內(nèi)部分電廠已將該系統(tǒng)優(yōu)化，取消加藥計(jì)量泵，通過高位儲(chǔ)罐直流的方式向循環(huán)水中加藥，更進(jìn)一步簡化了運(yùn)行系統(tǒng)和實(shí)際操作。

2.2 電化學(xué)處理工藝

電化學(xué)處理工藝主要通過電極作用，產(chǎn)生陰陽兩級(jí)，其中陽極起殺菌作用，陰極起除垢作用。水在電極作用下在陰極形成了堿性環(huán)境，循環(huán)水流經(jīng)設(shè)備時(shí)，鈣鎂等陽離子在靜電引力的作用下，向陰極區(qū)遷移，生成氫氧化鎂、氫氧化鈣、碳酸鎂、碳酸鈣等沉淀物析出。這些水垢在陰極板表面結(jié)晶形成固體鹽類，當(dāng)陰極板上的固體鹽沉積到一定厚度時(shí)，通過系統(tǒng)刮板定期剝離清除。而陽極通過電極作用，把水中的部分氯離子聚集并電離生成單質(zhì)氯，起到了殺菌效果?；谝陨蟽牲c(diǎn)，電化學(xué)處理工藝能有效降低循環(huán)水的硬度，減少系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，起到除垢殺菌作用。

電化學(xué)處理工藝系統(tǒng)設(shè)備一般為模塊化布置，并通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的連續(xù)在線處理，系統(tǒng)能夠根據(jù)水質(zhì)情況，定期進(jìn)行自動(dòng)刮除積鹽并排污。刮垢、排污流程一般由控制系統(tǒng)根據(jù)水質(zhì)情況發(fā)出指令，關(guān)閉設(shè)備單元的進(jìn)水、出水閥門，打開排污閥門，將預(yù)先沉淀出來的結(jié)垢物質(zhì)和生物粘泥排出處理單元，并和沖洗水一起排出到沉淀池。完成自動(dòng)清洗后系統(tǒng)發(fā)出指令，關(guān)閉排污閥門，打開進(jìn)水、出水閥門。完成一次清洗周期一般需要60-120秒。

3 電化學(xué)處理工藝的優(yōu)勢和應(yīng)用前景

3.1 電化學(xué)處理工藝優(yōu)勢

電化學(xué)處理工藝經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐，取得了較好的應(yīng)用效果。主要有以下幾方面：一是可以降低循環(huán)水硬度，有效抑制系統(tǒng)結(jié)垢，減少化學(xué)藥劑的使用量;二是可以起到殺菌作用，抑制微生物的生長，解決循環(huán)水系統(tǒng)中的腐蝕和微生物滋生的問題;三是可有效提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率，從而減少系統(tǒng)排污量，起到節(jié)約用水的作用;四是使循環(huán)水中的懸浮物在強(qiáng)酸性環(huán)境和強(qiáng)堿性環(huán)境作用下，發(fā)生沉積并由反應(yīng)室底部排出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)懸浮物的效果。

3.2 電化學(xué)處理工藝應(yīng)用前景

在當(dāng)前火力發(fā)電廠大力提倡節(jié)約用水和廢水“零排放”的背景下，如何能在系統(tǒng)不結(jié)垢的情況下提高濃縮倍率，是循環(huán)水處理領(lǐng)域研究的重要方向。傳統(tǒng)的加藥阻垢處理法是現(xiàn)有技術(shù)條件下最為簡單和可靠的，但阻垢劑的大量使用將會(huì)導(dǎo)致二次污染嚴(yán)重和發(fā)電成本增加。電化學(xué)處理技術(shù)可在無需加藥的情況下來有效提高循環(huán)水濃縮倍率，是一項(xiàng)清潔環(huán)保工藝，且該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)已在國內(nèi)個(gè)別火電廠應(yīng)用，經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用檢驗(yàn)效果良好。但采用電化學(xué)處理技術(shù)一次改造投資相對(duì)較高，其設(shè)備運(yùn)行增加了部分廠用電，雖然可減少藥劑使用和節(jié)約用水，但也在一定程度上制約了該技術(shù)的推廣。未來在國家持續(xù)推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的大背景下，電化學(xué)處理作為綠色環(huán)保的水處理技術(shù)，仍將有機(jī)會(huì)得到更大范圍的推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

循環(huán)水電化學(xué)處理工藝在火力發(fā)電廠最大的應(yīng)用優(yōu)勢是節(jié)水環(huán)保，在去除循環(huán)水中結(jié)垢離子的同時(shí)，達(dá)到了的殺菌、滅藻、緩蝕作用。電化學(xué)處理工藝可有效提高濃縮倍率，減少排污水量，且處理過程不產(chǎn)生環(huán)境污染的隱患。隨著我國節(jié)水環(huán)保的形勢日益嚴(yán)峻，電化學(xué)處理工藝將立足自身優(yōu)勢，在火力發(fā)電廠中得到更廣泛的應(yīng)用。

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