由于電廠中的某些熱力設(shè)備可能受到水中一些物質(zhì)的作用從而產(chǎn)生有害的成分，使設(shè)備發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，因此電廠安全運(yùn)行和化學(xué)水處理系統(tǒng)具有直接的關(guān)系。水中雜質(zhì)對設(shè)備的破壞決定了電廠中的水必須要經(jīng)過一定的處理才能被使用，該處理就是電廠中的化學(xué)水處理系統(tǒng)。
1. 電廠化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1 電廠獲得純凈除鹽水主要采用的三種方式：
(1)采用傳統(tǒng)澄清、過濾+離子交換方式，其流程如下：
原水→絮凝澄清池→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→陽離子交換床→除二氧化碳風(fēng)機(jī)→中間水箱→陰離子交換床→陰陽離子交換床→樹脂捕捉器→機(jī)組用水。
(2)采用反滲透+混床制水方式，其流程如下：
原水→絮凝澄清池→多介質(zhì)過濾器→活性碳濾器→精密過濾器→保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→中間水箱→混床裝置→樹脂捕捉器→除鹽水箱。
(3) 采用預(yù)處理、反滲透+EDI 制水方式，其流程如下：
原水→絮凝澄清池→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→超濾裝置→反滲透裝置→反滲透水箱→EDI裝置→微孔過濾器→除鹽水箱。
以上3種水處理方式是目前電廠獲得純凈除鹽水的主要工藝，其他的水質(zhì)凈化流程大都是在以上3種制水方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行不同組合而搭成的制水工藝流程。
1.2 三種制水方式的優(yōu)缺點(diǎn)：
(1)種采用澄清、過濾+離子交換的優(yōu)點(diǎn)在初期投資少，設(shè)備占用地方相對較少，其缺點(diǎn)是離子交換器失效需要酸、堿進(jìn)行再生來恢復(fù)其交換容量，需大量耗費(fèi)酸堿。再生所產(chǎn)生的廢液需要中和排放，后期成本較高，容易對環(huán)境造成破壞。
(2) 第二種采用反滲透+混床，這種制水工藝是化學(xué)制取超純除鹽水相對經(jīng)濟(jì)的方法，只需對混床進(jìn)行再生，而且經(jīng)過反滲透半除鹽處理的水質(zhì)較好，緩解了混床的失效頻度。減少了再生需要的酸、堿用量，對環(huán)境的破壞相對較小。其缺點(diǎn)是在投資初期反滲透膜費(fèi)用較大，但總的比較相對劃算，多數(shù)電廠目前考慮接受這種制水工藝。
(3) 第三種采用預(yù)處理、反滲透+EDI的制水方式也稱全膜法制水。這種制水方法不需要用酸、堿進(jìn)行再生就可以制取純凈除鹽水，不會對環(huán)境造成破壞。是目前電廠比較經(jīng)濟(jì)、比較環(huán)保的化學(xué)制水工藝，但其缺點(diǎn)是設(shè)備初期投資相對前面兩種制水方式過于昂貴。
2. 電廠化學(xué)水處理措施
2.1 補(bǔ)給水的處理措施
電廠在生產(chǎn)鍋爐的補(bǔ)給水處理中，關(guān)系到生產(chǎn)安全與效率。目前隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電廠關(guān)于環(huán)保節(jié)能的理念深入人心，過去傳統(tǒng)的離子交換、澄清過濾或混凝等比較落后的技術(shù)已經(jīng)逐漸被摒棄，現(xiàn)如今新的纖維材料廣泛應(yīng)用于過濾設(shè)備，不僅除去了膠體，微生物以及一些顆粒的懸浮物等，在過濾中也具有較強(qiáng)的吸附、截污能力，取得了相當(dāng)好的效果。膜分離技術(shù)被采用，當(dāng)前反參透占主導(dǎo)地位，反滲透技術(shù)能除去水中90%以上離子，如水中有機(jī)物、硅有較好的去除率。由于膜分離技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，因此在鍋爐補(bǔ)給水的處理中節(jié)約了大量的由于離子交換或澄清過濾等落后技術(shù)在運(yùn)營時(shí)產(chǎn)生廢水排放的費(fèi)用，同時(shí)過去操作復(fù)雜和排放困難的許多問題也得到了改進(jìn)。新的膜分離技術(shù)不僅達(dá)到了環(huán)保的要求。當(dāng)水中的氯含量比較高時(shí)，可以采用活性碳過濾或者使用水質(zhì)還原劑來進(jìn)行處理。而混床在除鹽處理的作用仍占有重要的位置，混床除鹽技術(shù)相對成熟、可靠，混床的功能具有其他除鹽所無法替代的作用。目前將超濾、反滲透裝置和電滲析除鹽技術(shù)有效的搭配，形成高效的除鹽工藝，不需要酸、堿再生劑，只通過對水電離出來的H+和OH-即可完成再生的作用，從而完成電滲析的再生、除鹽。這種制水工藝將是電廠化學(xué)制水的發(fā)展方向。
2.2 給水的處理措施
對電廠鍋爐的給水處理也是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，目前，在鍋爐給水的處理上我國都采用除氧劑和除氧器的方式來進(jìn)行，主要采用氨和聯(lián)氨的揮發(fā)性進(jìn)行處理，而當(dāng)水質(zhì)穩(wěn)定以后才可以利用中性和聯(lián)合處理的方式。采用聯(lián)氨技術(shù)具有一定的優(yōu)勢，但是它同時(shí)存在一定的局限性，例如，水的溫度太低時(shí)，去除氧氣的速度很慢，而且如果分解的溫度太高時(shí)又具有很強(qiáng)的毒性。如果不小心污染到工作人員的身體，則會對燃?xì)怆姀S中工作人員的身體健康造成損失。因此，當(dāng)前國內(nèi)一些電廠開始使用給水加氧的方式對鍋爐給水進(jìn)行處理，其方法是創(chuàng)造氧化還原氣氛，取得了較好效果，在低溫條件下也能形成保護(hù)膜，從而起到防止腐蝕的發(fā)生。這種方法避免使用有毒害性藥品聯(lián)氨，同時(shí)給水pH只需控制在8.7～8.9之間，節(jié)省了用氨量，使鍋爐酸洗周期延長，機(jī)組的運(yùn)行成本有效降低了，采用此種運(yùn)行方法需要使用高純凈的給水。
2.3 鍋爐爐水的處理措施
鍋爐爐水的處理技術(shù)長期以來都使用爐內(nèi)磷酸鹽處理技術(shù)，以前的鍋爐參數(shù)較低是該技術(shù)能夠得到長期廣泛應(yīng)用的主要原因，爐水中常常存在著大量的鈣、鎂離子，在一定的工況下，鍋爐內(nèi)就非常容易結(jié)垢，將磷酸鹽投入鍋爐內(nèi)，使水中的硬度和磷酸鹽形成磷酸鹽水垢經(jīng)鍋爐定排或連排除掉，利用磷酸鹽處理技術(shù)不僅起到了較好的除垢效果，同時(shí)防腐效果也非常明顯。但隨著鍋爐參數(shù)不斷地提高，磷酸鹽的“隱藏”現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，由此引起酸性腐蝕。而且高參數(shù)機(jī)組的鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)已全部采用二級除鹽，凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有精處理裝置。爐水中基本沒有硬度成分，磷酸鹽處理的主要作用也從除硬度轉(zhuǎn)為調(diào)整pH值防腐。因此，近年來人們又提出低磷酸鹽處理與平衡磷酸鹽處理。低磷酸鹽處理的下限控制在0.3～0.5 mg/L，上限一般不超過2～3 mg/L。平衡磷酸鹽處理的基本原理是使?fàn)t水磷酸鹽的含量減少到只夠與硬度
成分反應(yīng)所需的比較低濃度，同時(shí)允許爐水中有小于1 mg/L 的游離NaOH，以保證爐水的pH值在9.0～9.6的范圍內(nèi)。
CPS型高效節(jié)能臥式中開雙吸離心泵
應(yīng)用領(lǐng)域：
發(fā)電行業(yè)：發(fā)電廠冷卻循環(huán)水泵/開、閉式水循環(huán)水泵/熱網(wǎng)循環(huán)泵;
造紙行業(yè)：網(wǎng)前箱供料泵/流漿箱給水泵/原水抽吸泵;
鋼鐵行業(yè)：加熱爐循環(huán)泵/風(fēng)口高壓泵/氧槍泵/ 高壓除鱗泵/軋機(jī)冷卻泵;
石化行業(yè)：短距離管線輸油/原油輸送/石油碼頭油品裝卸/循環(huán)水;
水務(wù)行業(yè)：自來水廠供水/城市排澇/消防供水/供水泵站/工業(yè)用水;
海水淡化：海水供應(yīng)泵/海水再循環(huán)泵。
2.4 凝結(jié)水處理措施
目前直流鍋爐、絕大部分300 MW及以上的高參數(shù)機(jī)組均配備有凝結(jié)水處理裝置，主要配備除鐵器+混床、前置過濾器+混床、凝結(jié)水再生系統(tǒng)。凝結(jié)水處理系統(tǒng)主要是凈化凝結(jié)水由于機(jī)組運(yùn)行和啟、停過程的金屬腐蝕物及凝汽器泄露帶入水中鹽分，保證機(jī)組水汽品質(zhì)，縮短機(jī)組啟動時(shí)間，延長熱力系統(tǒng)酸洗間隔，滿足部分電廠有加氧的水質(zhì)要求。
2.5 循環(huán)水處理措施
循環(huán)水是電廠耗水大項(xiàng)，提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍率是減少循環(huán)水耗損的技術(shù)途徑。早期循環(huán)水處理的濃縮倍率不大于2.5，現(xiàn)在采用循環(huán)水加入有機(jī)阻垢劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑手段，根據(jù)循環(huán)水水質(zhì)用綜合處理工藝可大幅提高循環(huán)水的濃縮倍率。這是加強(qiáng)循環(huán)水處理技術(shù)的重點(diǎn)，我國在循環(huán)水濃縮倍率方面與發(fā)達(dá)國家還存在著一定的差距，所以應(yīng)該加大研究力度，從而提高循環(huán)水的重復(fù)利用效率，減輕對環(huán)境和水體的二次污染。
2.6 廢水處理措施
電廠工業(yè)廢水主要來源于機(jī)組事故或啟動時(shí)排放的鍋爐酸洗廢水以及鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)酸堿廢液。這些廢液分別被輸送至廢水貯存池，經(jīng)壓縮空氣攪拌均勻、加酸或堿調(diào)節(jié)廢液pH值、加混凝劑混合、反應(yīng)后進(jìn)入斜板澄清器澄清，出水經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入中和池，再加入酸、堿調(diào)節(jié)pH值后，比較終達(dá)標(biāo)回用或排放。
3. 電廠化學(xué)水處理控制單元的集中化
對于電廠化學(xué)水處理的傳統(tǒng)工藝流程以往采取的是模擬盤控制的模式。隨著技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)下有很多的電廠以方便維護(hù)管理為目的，把許多子系統(tǒng)聚合到一起，形成了一個(gè)圈套的系統(tǒng)，接PLC設(shè)備協(xié)調(diào)操作，使化學(xué)水處理的整個(gè)控制流程都分布比較集中，管理比較方便，也有利于快捷的維護(hù)系統(tǒng)。可以根據(jù)PLC裝置對所有子系統(tǒng)具有收集數(shù)據(jù)信息的功能和在現(xiàn)代化數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N技術(shù)，來控制所有的子系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了分開式的操作和自動化的監(jiān)測及管控。
4. 結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，電廠在社會的發(fā)展中起到了重要的作用，因此只有合理地應(yīng)用化學(xué)水處理系統(tǒng)，有效地保證水的質(zhì)量，才能使電廠的水處理效率提高，保證實(shí)現(xiàn)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。化學(xué)水處理是提高電廠發(fā)電效率的關(guān)鍵，對保證熱力設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性具有極其重要的作用，是避免在水循環(huán)的過程中出現(xiàn)水垢或者積鹽現(xiàn)象的重要工藝手段。分析和研究電廠中化學(xué)水處理技術(shù)的目的是為了提高水處理的效率，降低電廠的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。
