循环水电化学处理工艺在火力发电厂的应用前景简析
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摘 要：当前火力发电厂的循环水普遍采用加药处理工艺来抑制结垢现象，化学加药处理工艺经过了长期实践，是一种较为成熟稳定的技术手段。近年来，循环水电化学处理技术出现，并在国内个别电厂得到了实际应用。通过实践效果表明，电化学处理循环水在一定程度上可替代循环水阻垢剂，减少处理药剂的用量，在火力发电厂循环水处理领域具有一定的推广意义。
关键词：电化学处理;火力发电厂;循环水
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.135
1 引言
火力发电厂采用电化学技术处理循环水是近几年来的新兴技术，采用该项技术处理循环水不需要投加药剂，通过电极作用即可替代传统循环水阻垢剂，实现阻垢作用。该技术与化学加药处理技术比较，具有易维修管理、运行费用低、无环境污染等优势。
2 火力发电厂循环水处理工艺介绍
2.1 加药处理工艺
当前最广泛应用的循环水处理技术为加药处理。通过向循环水中加入有机阻垢剂、酸、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等，从而抑制系统结垢、腐蚀及微生物生长。有机阻垢剂在火力发电厂循环水处理中占主导地位，可有效地提高循环水对微溶盐类的溶解度，以此抑制水中钙镁等结垢离子析出。加酸处理可控制循环水pH值，降低循环水的碱性，进一步抑制系统结垢。对于阻垢剂的使用一般采用单一品种，部分电厂采用多种复合配方阻垢剂，由于多种阻垢剂之间会产生协同效应，因此复合配方阻垢剂的应用效果好于单一品种。通常单一阻垢剂中含有机磷，这容易使系统产生腐蚀，一般会配合缓蚀剂一并使用。杀菌除藻也是循环水处理的重要一环，一般方式采用二氧化氯作为杀菌剂，其杀菌能力强，作用快，应用剂量小且不受pH值影响，是较为普遍应用的杀生剂。
加药处理工艺设备简单、运行方便，一般通过加药计量泵将药剂从储药罐注入循环水前池。近几年国内部分电厂已将该系统优化，取消加药计量泵，通过高位储罐直流的方式向循环水中加药，更进一步简化了运行系统和实际操作。
2.2 电化学处理工艺
电化学处理工艺主要通过电极作用，产生阴阳两级，其中阳极起杀菌作用，阴极起除垢作用。水在电极作用下在阴极形成了碱性环境，循环水流经设备时，钙镁等阳离子在静电引力的作用下，向阴极区迁移，生成氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钙等沉淀物析出。这些水垢在阴极板表面结晶形成固体盐类，当陰极板上的固体盐沉积到一定厚度时，通过系统刮板定期剥离清除。而阳极通过电极作用，把水中的部分氯离子聚集并电离生成单质氯，起到了杀菌效果。基于以上两点，电化学处理工艺能有效降低循环水的硬度，减少系统结构风险，起到除垢杀菌作用。
电化学处理工艺系统设备一般为模块化布置，并通过控制系统实现循环水的连续在线处理，系统能够根据水质情况，定期进行自动刮除积盐并排污。刮垢、排污流程一般由控制系统根据水质情况发出指令，关闭设备单元的进水、出水阀门，打开排污阀门，将预先沉淀出来的结垢物质和生物粘泥排出处理单元，并和冲洗水一起排出到沉淀池。完成自动清洗后系统发出指令，关闭排污阀门，打开进水、出水阀门。完成一次清洗周期一般需要60-120秒。
3 电化学处理工艺的优势和应用前景
3.1 电化学处理工艺优势
电化学处理工艺经过运行实践，取得了较好的应用效果。主要有以下几方面：一是可以降低循环水硬度，有效抑制系统结垢，减少化学药剂的使用量;二是可以起到杀菌作用，抑制微生物的生长，解决循环水系统中的腐蚀和微生物滋生的问题;三是可有效提高循环水系统的浓缩倍率，从而减少系统排污量，起到节约用水的作用;四是使循环水中的悬浮物在强酸性环境和强碱性环境作用下，发生沉积并由反应室底部排出系统，实现降低系统悬浮物的效果。
3.2 电化学处理工艺应用前景
在当前火力发电厂大力提倡节约用水和废水“零排放”的背景下，如何能在系统不结垢的情况下提高浓缩倍率，是循环水处理领域研究的重要方向。传统的加药阻垢处理法是现有技术条件下最为简单和可靠的，但阻垢剂的大量使用将会导致二次污染严重和发电成本增加。电化学处理技术可在无需加药的情况下来有效提高循环水浓缩倍率，是一项清洁环保工艺，且该项技术现已在国内个别火电厂应用，经过实践应用检验效果良好。但采用电化学处理技术一次改造投资相对较高，其设备运行增加了部分厂用电，虽然可减少药剂使用和节约用水，但也在一定程度上制约了该技术的推广。未来在国家持续推动生态文明建设的大背景下，电化学处理作为绿色环保的水处理技术，仍将有机会得到更大范围的推广应用。
4 结语
循环水电化学处理工艺在火力发电厂最大的应用优势是节水环保，在去除循环水中结垢离子的同时，达到了的杀菌、灭藻、缓蚀作用。电化学处理工艺可有效提高浓缩倍率，减少排污水量，且处理过程不产生环境污染的隐患。随着我国节水环保的形势日益严峻，电化学处理工艺将立足自身优势，在火力发电厂中得到更广泛的应用。
参考文献：
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