电厂化学水处理
电厂化学水处理
水在热力发电厂的重要性
热力发电厂是一个能量转换的工厂。在锅炉中，燃料的化学能转变成蒸汽的热能；在汽轮机中，蒸汽的热能转变成机械能；在发电机中，机械能转变成电能。在热力发电厂能量转化过程中，水是主要的介质，汽水质量的好坏直接影响着锅炉和汽轮机的安全、经济运行。水质不良对热力设备有三大危害:结垢腐蚀积盐特别是在大容量、高参数的热力设备中，其危害更为显著。实践证明，设备很多事故的发生是与化学工作有关的。炉外水处理炉内水处理循环水处理炉外水处理天然水中含有很多杂质，即使看起来是清澈透明的，但实际上也不是纯净的，因为水是一种溶解能力很强的溶剂，它能溶解自然界中的许多物质，组成溶解于水的杂质。此外，天然水中还混杂一些不容解于水的杂质。这样的水必须经过一系列处理（除去其对机炉有害的杂质）才能作为锅炉的补给水。叫做炉外水处理。水中的杂质可以分为下列两类
一、悬浮物和胶体：二、溶解物质钙离子镁离子钠离子重碳酸根氯离子硫酸根溶解气体根据水中含盐量的大小，可将水分为四类
（1）低含盐量水，含盐量在200毫克/升以下；（2）中等含盐量水，含盐量在200～500毫克/升；（3）较高含盐量水，含盐量在500～1000毫克/升（4）高含盐量水，含盐量在1000毫克/升以上。天然水按总硬度，可分为五类（1）极软水，硬度在1.0毫摩尔/升以下；（2）软水，硬度在1.0～3.0毫摩尔/升；（3）中等硬度水，硬度在3.0～6.0毫摩尔/升；（4）硬水，硬度在6.0～9.0毫摩尔/升（5）极硬水，硬度在9.0毫摩尔/升以上。水处理工艺流程反渗透装置
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。
渗透是一种物理现象，溶剂（如水）通过半透膜进入溶液或溶剂从稀溶液通过半透膜进入浓溶液的现象称为渗透。如果在浓溶液一边加上适当压力则可使渗透停止，此时的压力称为渗透压。反渗透则是在浓溶液一侧加上比渗透压更高的压力，倒转自然渗透的方向，把浓溶液中溶剂（水）压向半透膜的另一边。因它和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。反渗透优点*连续运行，产品水水质稳定无须用酸碱再生不会因再生而停机节省了反冲和清洗用水以高产率产生超纯水（产率可以高达95%）无再生污水，不须污水处理设施无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施减小车间建筑面积使用安全可靠，避免工人接触酸碱减低运行及维修成本安装简单、安装费用低廉反渗透的弱点：反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的.在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。水的软化和除盐
离子交换处理的方式分成软化和除盐两种。软化即除去水中硬度离子；除盐即除去水中所有阳离子和阴离子。龙发热电DCS分散控制系统一、公司现状
青岛龙发热电有限公司是龙口矿业集团有限公司与青岛胶州建设集团有限公司合资的股份公司,是胶州市集发电、供热为一体的骨干企业。公司创立于201*年12月29日,公司前身为始建于1987年的胶州市热电厂。厂区占地面积13.2万平方米，注册资金16500万元。公司管理机制完善，技术力量雄厚，现有职工140余人，专业技术人员占员工总数的80％以上，现有运行设备三炉二机，以及水处理配套设备二套，供热管道辐射台湾工业园和胶东工业园，发电能力达1.2万千瓦/时，2#炉为201*年建75t/h中温中压循环流化床锅炉；3#炉为201*年建50t/h循环流化床锅炉，；4#炉为201*年建50t/h中温中压循环流化床锅炉；1#机为1989年建6MW中温中压凝汽式设备已提完折旧属国家十一五计划拆除机组，年底就拆除完毕；2#机为201*年建6MW中温中压抽凝式汽轮发电机组，机组额定抽汽量为45t/h,最大抽汽量为56t/h，现运行正常；3#机为201*年建6MW中温中压抽凝式汽轮发电机组，机组额定抽汽量为45t/h,最大抽汽量为56t/h，设备正常备用。一、DCS控制系统我们公司三炉二机的控制系统用的都是DCS分散控制系统。DCS控制系统基本包括模拟量控制系统（MCS），是将汽轮发电机组的锅炉、汽机当作一个整体进行控制的系统，炉侧MCS指锅炉主控制系统、锅炉燃料量控制系统、送风控制系统、引风控制系统、启动分离器储水箱水位控制系统及蒸汽温度控制系统；机侧MCS指除氧器压力、水位调节系统、凝汽器水位调节系统；闭式水箱水位调节系统；高、低加水位调节系统及辅汽压力调节系统等。MCS担负着生产过程中水、汽、煤、油、风、烟诸系统的主要过程变量的闭环自动调节及整个单元汽轮发电机组的负荷控制任务。
顺序控制系统SCS是将机组的部分操作按热力系统或辅助机械设备划分成若干个局部控制系统，按照事先规定的顺序进行操作，以达到顺序控制的目的。炉侧顺序控制的范围包括：送风机、引风机、一次风机、空气预热器、炉膛吹灰系统等。机侧顺序控制系统的范围包括：汽机润滑油系统、凝泵、高加、除氧器、递加、真空泵、轴封系统、循环水系统、闭式水系统、汽泵、电泵、内冷水系统、密封油系统、胶球清洗系统等。
锅炉炉膛安全监控FSSS能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下，连续地密切监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，通过各种顺序控制和连锁装置，使燃烧系统中的有关设备（如磨煤机、给煤机、油枪、火检冷却风机等）严格按照一定的逻辑顺序进行操作或处理未遂事故，以保证锅炉的安全。同时炉膛安全监控系统还具有燃烧管理功能，它通过对锅炉的各层燃烧器进行投切控制，满足机组启停和增减负荷的需要，对锅炉的运行参数和状态进行连续监视，并自动完成各种操作和保护动作，如紧急切断燃料供应和紧急停炉，以防事故扩大.DCS系统的主要技术概述
系统主要有现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS、工程师站ENS）、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。DCS控制系统中的一次设备：热电偶热电阻变送器执行器数据采集和处理系统（DAS）
数据采集和处理系统采用一体化工作站和WINCE操作系统为硬件和软件平台，具有高可靠性和高稳定性，简洁而又功能强大的WINCE操作系统保证了系统不会出现死机现象。采用了电子介质存储器，防止了采用磁盘介质存储器时可能造成的重要数据丢失。各种测量信号通过采集卡和RS232口输送到数据采集和处理系统，进行数据的处理、存储，通过RS232口或公用电话网或无线网络（GPRS或短消息方式），可以将现场数据传输至企业监控中心和环境主管部门，实现数据的远程传输
山东黄岛发电厂，山东省电力企业。坐落在胶州湾西海岸，位于青岛经济开发区内，与现代化大型港口青岛前湾港毗邻。黄岛发电厂始建于1978年，总装机容量为670MW。1998年被山东电力集团公司授予“一流电力企业”称号，多次被评为“山东电力先进企业”，跨入国内先进行列。同时，发电厂成立了青岛四海电力实业集团，业务范围包括铸造、机械、化工、渔业等行业，产品畅销国内，远销南韩、加拿大等国。中国一流火力发电厂---山东黄岛发电厂座落在鸥飞浪涌的胶州湾西海岸，充满生机和活力的青岛经济技术开发区内。全厂原装机总容量为670MW，一期工程安装两台国产125MW双水内冷发电机组；二期工程安装两台原苏制210MW氢冷发电机组。201*年下半年和201*年上半年，该厂分别对#3、4机组进行了全面的大修和更新改造，全厂装机总容量达到700MW。
201*年6月，黄岛电厂获得全国造林绿化“四百佳”单位称号，这是山东省10个获此称号的单位之一；成为国内首家通过ISO14001环境管理体系现场认证的火力发电厂。
环保工作
积极承担“双重责任”，探索实践“清洁生产、变废为宝”的循环经济之路，实现了企业污水对外零排放，灰水对外零排放，粉煤灰综合利用率100％，得到了国家领导人以及中华环保世纪行记者团的高度评价。
安全生产
不断进行管理上的创新是黄岛电厂安全生产屡创新记录的基础。该厂着眼于现有安全管理理念和方式不断“推陈出新”，从细微之处着手抓安全，制定有效的措施和方案使安全管理工作得到动态的、科学而有效的深化、量化、细化和强化。企业的安全例会组织职工代表参加，广泛听取一线职工的意见，为安全生产决策提供第一手材料；充分利用企业的网络资源，积极开发新的安全生产软件，将企业的安全生产管理系统纳入到统一体系，提高了时效性，有效避免了安全生产管理工作的延误，为安全生产提供了新的管理平台；积极与国际先进发电企业的管理接轨，对企业安全管理实施预警制度，即进行红、橙、黄、绿4等级分级管理，对每个等级进行责任分工；与之相对应，还创新建立了网上“安全在线”预报制度，加强与上级安全主管部门和地方气象服务中心、海洋局等单位的密切联系，随时跟踪掌握国内外安全通报、上级发布的各类安全资讯和本地天气情况等事关企业安全生产的第一手信息资料，对各种不安全事件按照分类等级及时在“安全在线”上预警发布，切实提高企业抗御自然灾害和突发事件的应急能力。
如果说科学管理是“刚性管理”，那么安全文化则是“柔性管理”。多年来，黄岛电厂不断坚持以安全文化强力提升安全管理水平，实施“以人为本”，不断创新安全文化，使安全生产的可控与在控充分落实到各级、各岗位乃至整个职工群体的自觉行动上。安全演讲征文活动、安全警句和安全漫画的征集、“反事故、反违章”大讨论、安全知识竞赛不定期举行；党员值班岗位、党员身边无违章等活动充分带动整体素质的提升；生产现场入口处的“自检镜”让每位进入现场的职工纠风自检；厂房各处设立的安全标志、安全警句和漫画、安全“小贴士”不断警醒每位职工时刻注意安全；总结以往安全生产的经验教训，在各个曾经发生事故的场所都设置了醒目的“事故追忆警示牌”，不断告诫进入生产现场的员工要时刻“关爱生命、关注安全”；此外摸索出设置安全文化栏、网上《安全教育园地》、网上“安全在线”等安全生产寓教于乐的形式。通过这些多层次、全方位、立体化的充满着浓厚文化气息和人文色彩的安全教育活动，使干部职工在潜移默化中实现了“要我安全”到“我要安全”的跨越，也为员工的生命安全铺设了一张思想防护网。
正是通过安全管理和安全文化的不断创新，增强了职工的安全意识和工作责任心，保证了安全生产记录的不断攀高。
化学室节能减排
龙发热电节能减排工作简介
龙发公司始终坚持以科技为先导，全面落实“科学技术是第一生产力”,认真贯彻落实科学发展观，探索循环经济发展模式，努力建设资源节约型、环境友好型企业，积极开展节能减排工作，实施清洁生产，形成了以燃用低热值燃料热电联产余热养鱼粉煤灰制砖综合治理为主线的循环经济链，取得了良好的经济效益和社会效益，其中，印染废水烟气脱硫项目被列为青岛市节约型社会建设示范项目，获得青岛市工会优秀创新成果三等奖。08年以来，节能减排等工作共计获得政府奖励资金370余万元。节能减排
1、利用印染废水进行烟气脱硫：充分利用纺织染整工业园排出的PH值高的印染废水，进行烟气脱硫，不仅龙发热电公司受益，园区排污单位、污水处理厂也受益，同时为大气环境也做了贡献，这是一个四赢项目，综合为社会节能462万元。该项目的成功实施，走出了一条电厂与印染企业合作、以废治废的道路，具有广泛的示范效应和推广价值。节能减排
2、采循环流化床锅炉DCS和变频控制改造：对75吨和50吨循环流化床锅炉进行DCS改造及风机、水泵采用变频改造，75吨锅炉改造获得政府节能奖励资金90万，50吨锅炉改造获得政府奖励资金51.92万，改造后提高员工操作水平，自动化水平提高，降低发电标煤耗，变频改造降低了厂用电，年节约标煤7000吨。节能减排
3、锅炉排渣余热利用：锅炉原来均为人力除渣，工人劳动强度大，污染大，更浪费了炉渣的热能。在不影响正常生产的情况下，对三台锅炉除渣进行了改造，通过盘式冷渣机对高温炉渣中的热量回收利用，既能减少工人劳动强度，改善劳动环境，又能达到节能的目的，投产后效果良好，有效降低了厂区二次污染，经测算年能节约标煤201*多吨。节能减排
4、循环水综合利用：进一步利用发电机组蒸汽冷却器产生的循环冷却水余热，为工业园区内的印染企业提供印染用热水，经其利用后，印染废水回收脱硫，实现了热能梯度利用，能量系统优化；利用发电循环水余热进行热带鱼养殖和罗非鱼的良种繁育，被专家誉为“渔电完美结合的典范”，这些项目也得到了青岛市政府部门的认可和推广。锅炉排渣余热利用和循环水综合利用获得政府节能奖励资金190万。
扩展阅读：电厂化学水处理
1、名词解释
浊度是指由于水体中存在细微、分散的悬浮颗粒而使其透明度降低的一种度量。它是衡量水中悬浮物的含量的指标，反映水的透明度。
含盐量用来表示水中各种离子含量的总和，可通过水质全分析，将全部阴、阳例子含量相加而得。电导率（DD或k）可间接表示水中含盐量的大小，只要水中含有例子就具有导电能力。硬度（H）是表示水中钙、镁离子含量的指标。
化学耗氧量（COD）是利用有机物可以被氧化的性质，通过测定消耗氧化剂的量来间接表示有机物的含量高低。淤泥密度指数（SDI）表示污染膜的物质含量。
2、预处理作用：除去水中悬浮物、胶体物质和部分有机物为目的。方法：混凝、沉淀澄清及过滤处理设备：澄清池、滤池
混凝药剂：无机盐混凝剂包括铝盐、铁盐或亚铁盐、无机高分子混凝剂包括聚合铝，聚合铁
3、澄清池：1-进水管2-进水槽3-第一反应室4-第二反应室5-导流室6-分离室7-集水槽8-泥渣浓缩室9-加药室10-机械搅拌室11-导流板12-伞形板
由第一反应室、第二反应室、导流室、分离室等组成，并设有进水系统、出水系统和排泥系统。
工作原理：原水进入管流入第一反应室，水与药剂以及分离区回泥在搅拌装置搅动下混合。由搅拌装置的叶轮提升到第二反应室，完成混凝过程。经导流室进入分离室，由于分离室截面积较大，水上升速度下降则泥渣和水分离。分离出的清水经集水槽排出。（适合用于出力较大的场合）出水水质：Tu≤20mg/L4、澄清池出水水质不良原因分析
1）加药量不稳定，计量泵发生堵塞导致加药量减少甚至中断（高-米泔水、低-不够用）
2）澄清池提高出力是调整幅度过大，使澄清池发生“翻池”现象。每次提升幅度不超过满负荷的20%3）泥渣回流因通道堵塞而中断，导致出水水质变化。4）排泥不及时
5）冬季在水加热期间，加热速度不均匀6）水质本身原因
5、混凝处理后为何要过滤（过滤的作用）：经混凝澄清的水，再经过滤，进一步除去少量细小悬浮物和胶体颗粒，以满足后续水处理工艺对进水的要求，同时有吸附作用，滤料上面有活性泥渣，精度高。6、为什么用压力损失作为过滤终点控制指标
Co表示进水平均浊度，CR为失效点的出水浊度，水头损失间接指示过滤介质的污染情况，有利于把握反洗时机，是用来判断过滤器是否失效的重要指标。
重力式无阀滤池1-进水分配槽2-进水管3-虹吸上升管4-伞形顶盖5-挡板6-滤料层7-承托层8-配水系统9-底部配水区10-连通渠11-冲洗水箱12-出水渠13-虹吸辅助管14-抽气管15-虹吸下降管16-水封井17-虹吸破坏斗18-虹吸破坏管19-强制冲洗管20-冲洗强度调节器
过滤原理：开始过滤时，虹吸上升管中水位高度足以保证谁能通过滤层流入冲洗水箱，随着时间延长，虹吸上升管内的水位升高，当水位上升到虹吸辅管管口时，水流即由此管快速流下，在虹吸管中产生负压，是虹吸上升管和下降管中水位上升，形成虹吸。此时，滤层上不压力急剧下降，当冲洗水箱的水位逐渐下降，水箱水倒流，由下而上通过滤料层，滤层反冲洗。在反冲洗过程中，冲洗水箱中的水位逐渐下降，当水位降到虹吸破坏管以下时，管口与大气相通，大量空气进入虹吸管内将虹吸破坏，冲洗结束。过滤过程立即重新开始。出水水质：Tu≤2mg/L
无阀滤池从开始出水到虹吸上升管中水位上升至虹吸辅助管口之间的时间即为过滤周期。
7、补给水除盐处理（作业本上）1）补给水处理系统工艺流程：
综合泵来生水-生水加热器-生水箱-生水泵-双介质过滤器-活性炭过滤器-保安过滤器-高压泵-反渗透装置-淡水箱-淡水泵-阳床-除碳器-中间水箱-中间水泵-阴床-混床-除盐水箱-除盐水泵-主厂房热力系统2）一级复床除盐（图3-6）
除盐原理：原水在强酸性H型交换器经H离子交换后，除去了水中所有的阳离子。被交换下来的氢离子与水中的阴离子结合成相应酸，其中与碳酸氢根离子结合生成的CO2连同水中原有的CO2在除碳器中被脱除。水进入强碱性OH型交换器，以酸的形式存在的阴离子与强碱性阴树脂进行交换反应，除去所有阴离子，置换出的氢氧根离子与阳床交换下来的氢离子生成H2O，从而将水中溶解盐类全部出去制得除盐水。除盐设备：逆流再生离子交换器（逆流再生离子交换器管阀系统图：作业本上）
压脂层：在中间排水装置之上，树脂层上加一层150~200mm的粒状物质作为压脂层。其作用是为了在再生时，使液体上流时不乱层。1）滤掉水中悬浮物，使它不进入下部树脂层中，便于将其吸取而不影响下部树脂表态2）使压缩空气或水均匀用于整个树脂层表面，防止树脂上窜
混合离子交换器（混床离子交换器管阀系统图：作业本上）
混床除盐是将阴阳树脂按一定比例均匀混合装在同一台交换器中，水通过混床能够完成许多级阴、阳离子交换过程。用强酸性和强碱性树脂组成的混床，阴阳离子同时交换出反粒子氢离子、氢氧根离子。所以出水水质好。混床的特点：出水水质好（含盐量球形高速混床参数设定：直径3000mm设计压力4MPa工作压力不大于3.5MPa设计水温60工作水温不大于50正常流速时压差0.16~0.18MPa最大流速压差0.25MPa树脂层高度1000~1200mm高速混床运行（作业本上）9、锅炉给水处理
为什么处理给水：因为水中含有氧气（水中溶氧，凝汽器真空被破坏，漏空气）和二氧化碳（天然水中碳酸氢根离子分解生成二氧化碳）引起金属腐蚀
3种给水处理方法：
还原性全挥发处理AVT(R)加氨和加联氨;弱氧化性全挥发处理AVT(O)加氨；加氧处理（OT）加氧
加氨原理及加氨系统（作业本上）
磷酸盐处理的作用：1）可消除炉水的硬度2）提高水的缓冲能力3）减缓水冷壁的结垢速率4）改善蒸汽品质、改善汽轮机沉积物的化学性质和减缓汽轮机腐蚀
10、试述汽包炉磷酸盐处理的工作原理和注意事项
答：工作原理：在碱性炉水的条件下，一定量的磷酸盐根与钙镁离子形成松软的水渣，随锅炉排污排除。
注意事项：1）给水硬度在50umol"/L以上时，就不应用加Na3PO4的方式进行处理，否则可能产生大量的水渣，会增加锅炉的排污量，甚至会影响蒸汽品质，此时应该层架排污量，增加水质合格的补给水来解决2）应使炉水保持规定的过剩磷酸根量，加药要连续、均匀3）即使排除炉水中的水渣4）药品应比较纯净。
11、给水全挥发处理的方法和原理是什么？
答：给水全挥发处理包括还原性全挥发处理和弱氧化全挥发处理
还原性全会发处理是指锅炉给水加氢和还原性（常用联氨）处理【AVT(R)】通常加氨调PH值，加联氨（N2H4）除氧。弱氧化全挥发处理是指锅炉给水只加氨的处理【AVT(O）】加氨调PH
12、机械加速澄清器运行时应控制的项目和监督的指标有哪里？分析说明澄清池出水水质恶化的原因和处理措施。答：控制项目：加药量；排泥量；泥渣循环量；水温；空气；定期维护；间歇运行；停运
监督项目：出水水质；池内各部分运行工况
澄清池出水水质不良分析：加药剂量不稳定，提高处力时调整幅度过大，泥渣回流因通道堵塞而中断，冬季加热升温速度均匀，排泥不及时，水质本身原因
处理措施：每次提升幅度不超过满负荷的20%；即使正确的进行排泥操作；在运行时，注意对水进行彻底脱气13、逆流再生离子交换器的再生不合格的主要原因及处理方法。
答：原因：阳床顶压过程中，顶压压力未达到要求，压力不稳，造成树脂乱层；酸碱浓度低或剂量太小；阳床小反洗不彻底，树脂表面有污泥；阳床小反洗后，放水未置中排处使之乱层；乱层仪器被污染；离子交换树脂污染
处理方法：提高酸碱浓度，增大酸碱剂量；加大反洗流量重新再生；复新清洗分析仪器，器皿；复苏、擦洗树脂或更换树脂。
14、分析说明逆流再生离子交换器正洗不合格的原因。
答：反洗不合格；阴阳床失效后再生效果差；再生液质量差；所用仪器或器皿被污染；阴阳树脂污染，再生不好；放水不合格。三方面：1、操作失误2、设备结构不良3、树脂原因
逆流再生离子交换器再生步骤：小反洗；放水；顶压；进再生液；逆流冲洗；小逆流；正洗（预运行）；混床离子交换器再生步骤：反洗分层；再生；置换；阴阳树脂混合；正洗；运行
高速混床的再生步骤：升压；循环正洗；运行；卸压；树脂送出；树脂送入；排水；树脂混合；树脂沉降；充水
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