本站原创摘 要：从水处理的工艺、水处理的监控技术等等方面对电厂化学水处理技术的发展和运用进行了阐述.提出了了国内外电厂化学水处理技术主要的发展特点以及趋势.
关 键 词：电厂 化学水处理技术 应用 趋势
随着大型火电机组生产规模不断扩大,化学水处理系统生产工艺日趋复杂化,相应的控制系统也发生了日新月异的变化.面对种类较多的化学水系统,重复的运行管理机构,化学水处理系统相对集中的综合化控制模式将是未来一定时期发展的趋势.它将是电厂实现减人增效,提高生产的经济性、安全性和自动化水平的有效途径之一.
一、当今电厂化学水处理技术的发展特点
1.设备呈现集中化布置
传统的电厂化学水处理系统都存在着占地的面积大、生产的岗位普遍分散、管理复杂等问题.当前,从优化整个水处理的流程的目的考虑,设备的布置应该考虑用紧凑、集中、立体的整体构型来替代原先的松散、分布、平面的整体的构型.这样既可以减少厂房的占地的面积及空间,又可以提高全厂设备的整体的利用率,给运行和管理带来极大的方便.
2.生产呈现集中化控制
所谓的集中化控制就是将整个电厂化学水处理的所有的子系统整合为一套系统,取消原先的模拟盘,使用PLC加上位机构成的两级控制结构,PLC分别对水处理的各个子系统的设备进行数据的监控和采集,PLC和上位机之间的通信通过数据通讯接口进行.各个子系统通过局域网的总线形式集中的连接在主控制室内的上位机上,进而实现水处理系统的相对集中的监视、操作以及自动化控制.
3.工艺呈现多元化
在电厂水处理的传统的工艺中,主要是以混凝过滤、离子交换以及酸碱处理为特征.现今,电厂化学水处理技术呈现出多元化的特点.伴随着化工材料在技术方面的逐渐的进步,加上膜处理技术—超滤、微滤、纳滤、反渗透等在水质处理中开始被广泛的应用,而离子交换树脂在种类、使用的条件以及范围上也取得了很大进展,新型粉末树脂在凝结水的处理中正起着比较积极的作用.当然最为吸引人眼球的还得属在水处理领域中微生物技术的使用,该技术起到了越来越重要的作用.
4.以环保和节能为导向
随着大家对环境保护的意识的提高,尽量的减少在水处理的过程中所产生的各类型的污染,尽可能的使用那些那些无毒、无污染的化学水处理的药品或者少用乃至不用化学药品已经成为发展的必然结果.“绿色环保”的概念己经渐渐深入到每个人的心中.如今,化学水处理正朝着“少污染、零污染”的方向积极发展.随着水资源的可持续性发展的战略的积极开展,合理的使用水资源以及提高其重复的利用率已经成为耗水大户电厂水处理当前工作的重点任务.依靠管理体制以及科技的进步,来实现水的循环使用己经变得至关重要.废水“零排放”一仅从水源取水而不向水源及周围的环境中排放污水的目标已经在部分电厂中得以实现.
5.检测的方法日趋科学化
诊断及检测技术得到进一步的发展和应用,其方式和方法越来越科学化.诊断从观念上实现了从事后的分析向事前的防范转变,从手段上逐步实现从人工的分析向在线的诊断转变,从级别上实现从微量的向宏量的分析的转变.这些所有的转变都是以预先防止事故的发生,保证设备的安全稳定的运行为目的.
二、电厂化学水处理技术发展和应用
1.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,仅较适用在新建机组,待水质稳定后转为中性、联合处理.在合理运用加氧的技术,在一定程度上改变传统除氧器、除氧剂的处理,提供了氧化还原的气氛,使得低温状态下就能够生成保护膜,抑制腐蚀.
2.锅炉炉内水处理
以近几年人们提出低磷酸盐处理、平衡磷酸盐处理.低磷酸盐处理下限控制在0.3~0.5mg/L的范围,上限不超过2~3mg/L.平衡磷酸盐处理基本原理：使炉水磷酸盐含量减少到仅能和硬度成分反应所需的最低浓度,同时,允许炉水中含有小于1mg/L的游离的NaOH,以确保炉水pH值在9.0~9.6.
3.凝结水处理
随着发展目前绝大多说高参数机组设有凝结水精处理装置,这些装置多以进口为主,其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置.但真的实现长周期氨化运行的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,应注重原有的公用系统的利用率,例如减少树脂再生用风机、混床再循环泵等.
三、化学水系统控制发展的趋势
随着大型电厂生产规模的不断的扩大以及化学水处理系统对生产工艺的要求的日渐复杂化,相对应的控制系统也在发生着巨大的改变.面对各种各样的化学水系统以及重复的运行和管理机构,一种相对集中的综合控制模式出现了,就是化学水处理系统综合控制,也就是上面所提到的集中化控制.化学水综合控制由于有以下几方面的优点,将是未来一定时期内化学水系统控制的发展趋势.
1.可以达到完善的工艺
化学水系统综合控制是建立在工艺系统的合理性的基础上的.前提是需要工艺系统尽量的简单且合理以及设备可控性能要好.下面从控制的工艺,加药的工艺和参数的监测三个方面进行介绍.控制的工艺:原先的各个子系统采用的均是不同的控制工艺,各系统间联系比较少,对于可控设备的设计也不合理,因此要从工艺的改造上出发,增加相对应的阀门,调整部分管道的流径,使所有子系统相互间的功能和联系尽可能的完善并合理化.加药的工艺:改进原先的各个子系统加药的点以及加药的方式和加药的管道,取消传统的一些单回路的自动加药的装置,统一由PLC来对加药进行控制,采用一些先进的设备及加药装置来提高加药的自动化水平,经济合理的控制生产药耗,降低生产的成本.参数的监测:按综合系统的要求重新考虑各系统的监测点己及被监测的参数的准确性、合理性以及可靠性,优化国内外仪表的使用,使得正系统在线监测的参数经济而可靠.
2.强大的软硬件功能目前电厂使用的主要有SIEMENS、AB、OMRON、GE等品牌的PLC,这些产品在电厂化学水的各系统中被广泛使用,具有比较丰富成熟的经验和相当不错的业绩.功能都比较完备,能够满足化学水系统的要求.工控机也有ICS、研华等品牌,技术指标都随着最新配置的潮流,监控软件有WINCC、取TOUCH、IFIX等HIM界面极佳的上位机软件.通过有经验、信誉好的承包商进行成套系统的组装和设计,编程调试,都可达到甚至超过进口的先进控制系统的水平.控制系统具有稳定性能高、人机接口好以及自动化控制水平高等一些优点.
3.通信网络的适用性
各个PLC厂商为了适应将来的联网需要,研发出具有多种类解决方案的网络模式,能够根据电厂各个化学水子系统的控制要求的不同,来进行相应的配置的方案的综合化的控制.对于各个子系统所使用的不同厂家的PLC及相对应的通讯协议,可采用网关技术或者专用以太网卡(比如西门子的CP1613网卡)进行联网,将化学水系统集中化控制,如果各子系统采用同一家厂家的PLC,则可采用厂家的局域网来使各子系统集中化控制,不同层的网络均具备连接其它的管理网或者控制网的接口.
4.系统具有较高安全性
综合控制系统由于全部使用PLC,使得硬件的平均故障率得到很大程度的降低,同时由于运算功能和控制功能的模块化,这样就消除了由于接触不良或者连线的不当所引发的事故.综合系统的完备的自诊断的功能可以使现场的维护人员尽早的发现设备出现的故障,及早的进行修复,提高设备的使用寿命.
5.较高的性价比
化学水综合控制系统比原先任何单个的系统控制装置都要先进,这一点己经得到了业内专家们的认可.它利用现有的各个子系统的资源,合理的优化仪表和控制设备,对所有仪表和设备进行集中的监视和控制,降低运行的成本以及改造的前期资金投入,缩减现场运行和维护人员的数量.实践证明,化学水综合控制系统的一次性的资金投入加上比较先进全面的功能,与一个电厂具有数套的化学水控制子系统的分散且独立零乱的功能以及大量的资金投入相比,具有极佳的性价比指标.于此同时,综合化控制实现了分散的PLC以及远程的FO再加上局域网通讯的应用,极大的减少了花费在电缆及安装铺设上等基础建设投资的费用.