论文部分内容阅读
摘要： 随着电厂机组参数提高，对给水品质要求严格，一般设置有凝结水精处理装置来保证给水品质。而电厂热网疏水通过疏水泵直接返回热力系统，对给水品质造成威胁，需对其进行处理，保证机组安全运行同时，节约用水和回收热量。
关键字： 电厂 热网疏水 精处理
中图分类号：U223
1 前言
电厂热网系统运行，热网疏水含铁量、含油量满足回收利用标准时通过疏水泵直接返回热力系统，不满足时排放。随着电厂机组参数提高，特别是亚临界机组、超临界机组，对给水品质提出了极高要求。而热网系统，特别是启动运行时，疏水中腐蚀氧化物含量往往超标，达不到回收利用标准，而这部分水占给水比例往往较多，温度高（约90℃～150℃），是优良的凝结水，具有很高的回收利用价值。若直接排放，会造成热量损失和除盐水的浪费。
2 污染因子及危害
热网疏水中主要污染因子有以下两种：
（1）系统腐蚀产物
热网换热系统及管路几乎全部是由钢铁制成的，不可避免的被腐蚀，生成腐蚀产物。在碱性工况下，这些腐蚀产物除了少量以离子状态存在外，大部分以金属氧化物的形式存在于疏水中。这些腐蚀产物最容易在锅炉水冷壁管内（向火侧）沉积，对锅炉的安全经济运行有很大的影响。
（2）溶解盐类
由于换热器的泄露和蒸汽从锅炉内的溶解携带，造成疏水中溶解盐类，最终将其带入热力系统。
随着设备制造水平提高，系统严密性得到保证，溶解盐类得到有效控制，影响热网疏水品质的主要是系统腐蚀产物。
3 处理工艺
3.1 常规处理方法
常规处理一般首先对热网疏水进行降温，满足常规离子交换树脂或过滤器温度要求后，用高速混床或粉末树脂过滤器、管式过滤器进行处理。这种方法安全可靠，但需要大量冷却水，难以满足节约用水和回收能量的要求，整体运行成本高。
3.2 电磁过滤器
物质在外来磁场的作用下会显示磁性，这称为物质的磁化。物质的磁化性能用导磁系数来表示，导磁系数是表示物质磁化后的磁场强度与外加磁场强度的比值。有些物质在很弱的外磁场中也能磁化，具有很大的磁场，并且加强外磁场，当外磁场取消后，还能保持一定的磁性，这种物质称为铁磁性物质。有些物质在强磁场中只能被弱磁化，也能不同程度地加强外磁场，一旦外磁场消失，物质的磁场也消失，这种物质称为顺磁性物质。还有一些物质在外磁场中被磁化，但反过来会消弱外磁场，这类物质称为抗磁性物质。
冷凝液中氧化铁颗粒主要有Fe3O4、α—Fe2O3、γ—Fe2O3几种，其中Fe3O4和γ—Fe2O3是铁磁性物质，α—Fe2O3是顺磁性物质。因此，可以利用磁性吸引的方法从水中去除这些氧化铁颗粒，此即磁分离法。
电磁过滤器是在励磁线圈中通以直流电，产生磁场，借助磁场将过滤器填料层填料（导磁基体）磁化，当水通过填料时，水中磁性物质会被吸引附着在填料表面，达到水的净化目的。
电磁过滤器中填充的导磁基体种类很多，对其基体的要求是顺磁性好且耐腐蚀，目前使用的是涡卷—刚毛复合基体的复合型高梯度电磁过滤器，其工作原理是使用一种空隙率达95%的钢毛作为填料，磁饱和的钢毛会产生极高磁场强度，能从水中吸引很微小的磁性物质，吸着量很大，从而提高水中金属腐蚀产物的去除效率。
电磁过滤器的优点是运行阻力小，适应性强，对铁磁性物质去除率高，去除率可达60%～90%以上，有较多的工程应用。主要缺点是对其他污染因子基本无去除作用，疏水中氧化铁形态对去除率影响较大。
3.3 高温除铁过滤器
高温除铁过滤器是选择耐高温的滤芯和合适的支撑材料，考虑高温运行的管式过滤器。高温除铁过滤器的除铁效率与进水中的铁的型态及滤芯过滤精度有关，除铁效率60%～80%。
高温除铁过滤器的优点是成本小，系统简单稳定，现阶段工程应用少。
能达到去除铁氧化物的目的，且工艺简单，可操作性强，投资费用低。
3.4 无机陶瓷膜
无机陶瓷膜分离技术是近年国际上发展迅速的高新技术之一，工业应用的主要是Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO2等无机材料制备的多孔膜，即孔径为2～50纳米的陶瓷超滤膜和50纳米～10微米的陶瓷微滤膜，有平板、管式和多通道等形式。
无机陶瓷膜分离是压力驱动的分离过程，因分离孔径的大小可以有不同的分离效果。无机膜的优点：
化学稳定性好、耐酸、耐碱、耐有机溶剂；
机械强度大， 可承受几十个大气压的外压， 可反向冲洗， 再生能力强；
抗微生物能力强，不与微生物发生作用；
耐高温，一般可以在400℃以下操作，最高可以达800℃；
孔径分布窄，分离效率高；
分离过程简单，配套装置少，能耗低，操作运转简便；
使用寿命长。
无机陶瓷膜在石化系统有较广泛应用，并取得较好的处理效果。主要缺点是设备投资大。
4 结论
（1） 设置热网疏水处理装置对于高参数供热机组节约用水，回收能量，保证机组安全运行有重要意义。
（2） 加强对热网疏水监测，保证设备安全运行。
（3） 根据工程具体情况选择热网疏水处理装置。
参考文献
[1] 丁恒如，吴春华等. 工业用水处理工程. 北京：清华大学出版社，2005年
[2] 韩隶传等. 热力发电厂凝结水处理. 北京：中国电力出版社，2010年
[3] 李培元等.火力发电厂水处理及水质控制. 北京：中国电力出版社，2000年
[4] 张中和等.给水排水设计手册（第6册 工业排水）. 北京：中国建筑工业出版社，2002年
[5] 施燮钧，王蒙聚，肖作善.热力发电厂水处理（第三版）.中国电力出版社，1994年
[6] 施燮钧，钱达中.火力发电厂水质净化.水利电力出版社，1989年
关键字： 电厂 热网疏水 精处理
中图分类号：U223
1 前言
电厂热网系统运行，热网疏水含铁量、含油量满足回收利用标准时通过疏水泵直接返回热力系统，不满足时排放。随着电厂机组参数提高，特别是亚临界机组、超临界机组，对给水品质提出了极高要求。而热网系统，特别是启动运行时，疏水中腐蚀氧化物含量往往超标，达不到回收利用标准，而这部分水占给水比例往往较多，温度高（约90℃～150℃），是优良的凝结水，具有很高的回收利用价值。若直接排放，会造成热量损失和除盐水的浪费。
2 污染因子及危害
热网疏水中主要污染因子有以下两种：
（1）系统腐蚀产物
热网换热系统及管路几乎全部是由钢铁制成的，不可避免的被腐蚀，生成腐蚀产物。在碱性工况下，这些腐蚀产物除了少量以离子状态存在外，大部分以金属氧化物的形式存在于疏水中。这些腐蚀产物最容易在锅炉水冷壁管内（向火侧）沉积，对锅炉的安全经济运行有很大的影响。
（2）溶解盐类
由于换热器的泄露和蒸汽从锅炉内的溶解携带，造成疏水中溶解盐类，最终将其带入热力系统。
随着设备制造水平提高，系统严密性得到保证，溶解盐类得到有效控制，影响热网疏水品质的主要是系统腐蚀产物。
3 处理工艺
3.1 常规处理方法
常规处理一般首先对热网疏水进行降温，满足常规离子交换树脂或过滤器温度要求后，用高速混床或粉末树脂过滤器、管式过滤器进行处理。这种方法安全可靠，但需要大量冷却水，难以满足节约用水和回收能量的要求，整体运行成本高。
3.2 电磁过滤器
物质在外来磁场的作用下会显示磁性，这称为物质的磁化。物质的磁化性能用导磁系数来表示，导磁系数是表示物质磁化后的磁场强度与外加磁场强度的比值。有些物质在很弱的外磁场中也能磁化，具有很大的磁场，并且加强外磁场，当外磁场取消后，还能保持一定的磁性，这种物质称为铁磁性物质。有些物质在强磁场中只能被弱磁化，也能不同程度地加强外磁场，一旦外磁场消失，物质的磁场也消失，这种物质称为顺磁性物质。还有一些物质在外磁场中被磁化，但反过来会消弱外磁场，这类物质称为抗磁性物质。
冷凝液中氧化铁颗粒主要有Fe3O4、α—Fe2O3、γ—Fe2O3几种，其中Fe3O4和γ—Fe2O3是铁磁性物质，α—Fe2O3是顺磁性物质。因此，可以利用磁性吸引的方法从水中去除这些氧化铁颗粒，此即磁分离法。
电磁过滤器是在励磁线圈中通以直流电，产生磁场，借助磁场将过滤器填料层填料（导磁基体）磁化，当水通过填料时，水中磁性物质会被吸引附着在填料表面，达到水的净化目的。
电磁过滤器中填充的导磁基体种类很多，对其基体的要求是顺磁性好且耐腐蚀，目前使用的是涡卷—刚毛复合基体的复合型高梯度电磁过滤器，其工作原理是使用一种空隙率达95%的钢毛作为填料，磁饱和的钢毛会产生极高磁场强度，能从水中吸引很微小的磁性物质，吸着量很大，从而提高水中金属腐蚀产物的去除效率。
电磁过滤器的优点是运行阻力小，适应性强，对铁磁性物质去除率高，去除率可达60%～90%以上，有较多的工程应用。主要缺点是对其他污染因子基本无去除作用，疏水中氧化铁形态对去除率影响较大。
3.3 高温除铁过滤器
高温除铁过滤器是选择耐高温的滤芯和合适的支撑材料，考虑高温运行的管式过滤器。高温除铁过滤器的除铁效率与进水中的铁的型态及滤芯过滤精度有关，除铁效率60%～80%。
高温除铁过滤器的优点是成本小，系统简单稳定，现阶段工程应用少。
能达到去除铁氧化物的目的，且工艺简单，可操作性强，投资费用低。
3.4 无机陶瓷膜
无机陶瓷膜分离技术是近年国际上发展迅速的高新技术之一，工业应用的主要是Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO2等无机材料制备的多孔膜，即孔径为2～50纳米的陶瓷超滤膜和50纳米～10微米的陶瓷微滤膜，有平板、管式和多通道等形式。
无机陶瓷膜分离是压力驱动的分离过程，因分离孔径的大小可以有不同的分离效果。无机膜的优点：
化学稳定性好、耐酸、耐碱、耐有机溶剂；
机械强度大， 可承受几十个大气压的外压， 可反向冲洗， 再生能力强；
抗微生物能力强，不与微生物发生作用；
耐高温，一般可以在400℃以下操作，最高可以达800℃；
孔径分布窄，分离效率高；
分离过程简单，配套装置少，能耗低，操作运转简便；
使用寿命长。
无机陶瓷膜在石化系统有较广泛应用，并取得较好的处理效果。主要缺点是设备投资大。
4 结论
（1） 设置热网疏水处理装置对于高参数供热机组节约用水，回收能量，保证机组安全运行有重要意义。
（2） 加强对热网疏水监测，保证设备安全运行。
（3） 根据工程具体情况选择热网疏水处理装置。
参考文献
[1] 丁恒如，吴春华等. 工业用水处理工程. 北京：清华大学出版社，2005年
[2] 韩隶传等. 热力发电厂凝结水处理. 北京：中国电力出版社，2010年
[3] 李培元等.火力发电厂水处理及水质控制. 北京：中国电力出版社，2000年
[4] 张中和等.给水排水设计手册（第6册 工业排水）. 北京：中国建筑工业出版社，2002年
[5] 施燮钧，王蒙聚，肖作善.热力发电厂水处理（第三版）.中国电力出版社，1994年
[6] 施燮钧，钱达中.火力发电厂水质净化.水利电力出版社，1989年