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摘要：电厂化学的水处理一直都是电厂整体运行过程中一个重要环节，受到广泛的关注。本文对火电厂化学水处理进行了介绍说明，首先对化学水处理的过程进行简述，然后电厂用水的实际状况，对化学水系统的节能降耗进行了分析探析，并对离子交换树脂的应用进行了优化，以保证电厂水处理系统能够高效进行。
关键词：火电厂；化学水处理；节能降耗；优化
1引言
在電厂运行过程中，水扮演着重要的作用，不仅为一些动力设备提供必要的能源，也是一些热力设备的冷却介质。电厂运行时，基本上所有的热力设备中都有水或者蒸汽流通，因此，水质的优劣直接影响着火电厂的安全、稳定和经济效益。在运行过程中，由于水质的不符合规定标准，会严重影响设备的寿命、出现设备结垢、腐蚀、积盐等问题，甚至会造成设备的严重损害，影响电厂内设备的稳定运行，给电厂带来直接的经济损失。因此，在设备供水之前，需要对供水进行必要的处理，保证水质达到规定的标准要求，为设备的运行保驾护航。因此，电厂进行水处理工作对于电厂的经济效益具有重要的影响。
热力设备运行参数的提升、大流量和直流锅炉的广泛使用、水资源的短缺和环境要求的提高都对水处理提出了新的挑战。火电厂水处理的目的主要是防止设备结垢、腐蚀和积盐，同时也要兼顾节水和控制污染等。水处理主要是通过化学、物理或者生物的方法使水质达到设计的要求。针对于火电厂内的水处理，主要是保证入水和出水达到标准要求。目前，火电厂进行水处理的方式主要采取的是化学法，利用化学方法使水质达到规定要求，然而，由于电厂需水量较大，因此化学处理水系统往往耗能较多。对化学水处理系统进行节能降耗优化分析探究对提升电厂效率和市场竞争都具有重要的现实意义。
2锅炉补给水处理工艺
目前，我国电厂运行的锅炉补给水处理工艺主要有三种：离子交换工艺、RO工艺、全膜工艺。具体的运行方式如下所示。
离子交换工艺即利用“超滤+离子交换树脂一级除盐+混床”对锅炉的补给水进行处理。这种工艺完全依靠离子交换去除水中的各种离子，因此投资和运行成本较高，但利用该工艺的处理水水质比较可靠。另外，由于离子交换树脂的再生需要使用酸碱，会产生大量的废液，处理压力较大，并且对环境产生一定的影响。
RO工艺采用的是“超滤+RO反渗透工艺+混床”方法进行水质的处理，该工艺相对于离子交换工艺，利用反渗透替换上述工艺的交换树脂，通过反渗透进行离子的预处理，可以避免大量酸碱的使用，减缓环境压力。由于反渗透工艺的运行需要依靠电能带动的高压泵参与，耗能较多，但总体的运行成本较离子交换工艺低。一般锅炉补给水的水质电导率必须低于0.2μS/cm，但通过反渗透的水质不能满足该要求，因此需要对其出水进行混床工艺处理，由于混床工艺的使用，不能避免酸碱的使用，对环境也会造成一定的影响。
全膜工艺采用的是“超滤+RO反渗透工艺+EDI技术”方法进行水质的处理，该工艺过程由于没有使用离子树脂和混床，因此不会使用酸碱，对环境的影响较低。EDI技术是利用电解的方法进行脱除离子的方法，并且利用水电解产生的氢离子和氢氧根离子对其进行再生，整个运行过程彻底摆脱了酸碱的使用，实现了全過程的绿色无污染。该工艺方法的最大优点就是环境污染小、劳动强度低、易于实现制水过程的自动化。
3火电厂化学水处理系统节能降耗优化措施
3.1 系统设备优化
化学水处理系统正常运行过程中，下游工艺设备需水量随火电厂运行负荷变化较大，而水泵设计通常以高负荷时的需水量为依据，部分水泵的设计出力与实际出力相差较大，当火电厂处于低负荷运行时，水泵出力过剩，存在较大的能源浪费。针对化学系统中设计出力与实际出力相差较大的水泵， 需进行相应的升级改造，增加变频设备，以实现供需平衡，从而减少系统的运行能耗。
3.2 工艺水的复用处理
电厂是耗水大户，锅炉、汽轮机、发电机等设备运行都需要使用大量水资源，为进一步降低企业成本和节约水资源，企业纷纷采用循环水排污水作为企业用水。电厂的循环冷却系统一般采取敞开式的循环冷却系统，由于在循环水运行中，蒸发作用导致循环水中的离子浓度逐渐增加，为防止过高的离子浓度对管道的影响，往往循环水中的水质达到一定的情况下，需要排除，这也就造成了大量的污水。对于此部分的水质处理技术一般包括两类：直接利用和净化回收。
3.3 先进的DCS处理技术
DCS技术能够实现水质的在线监测和控制，从而完成电厂的水闭环。另外，电厂需水的工序较多，通过DCS在线控制监测还能有效的实现不同工序之间水的互给。
4离子交换再生废液、正洗、反洗水的综合利用分析
目前，离子交换树脂被广泛应用于制备除盐水工艺中，离子树脂使用一段时间后需要进行再生处理，再生过程中会产生大量的废水，即再生废水及正洗、反洗水，不仅造成环境的浪费，也会增加企业运行的成本。如果将水质较好的正洗水收集作为再生用水使用，可以节约使用过程中的再生剂，再生剂使用不完的回收水可送回水处理系统中重新制水。某除盐水工艺制备过程中使用的阴离子和阳离子交换器再生时的各步骤及耗水情况如表1、2所示。
其中，阳离子交换器再生过程中，正洗水为酸性水，不进行回收。正常运行时再生需要耗水量136.15t，其中回用水的用量约为42.3t，十几个周期进行一次大反洗过程，该过程需要多添加50%的再生剂，大反洗过程的再生耗用水量为168.55t，其中回用水用量为74.5t。
阴离子交换器再生过程中耗用水量为162.2t，其中回用水的用量约为48.5t，十几个周期进行一次大反洗过程，该过程需要多添加50%的再生剂，大反洗过程的再生耗
用水量为192.5t，其中回用水用量为81.5t。再生回收过程每次可以回收65.2t的水量，再生后可以节约16.65t的水量，可以将这部分水量储存调节供阳离子交换树脂再生使用，富余的回收水可送回系统制水。
5结语
电厂化学水处理过程对于电厂内设备的稳定运行、经济性、设备的寿命等都具有重要的影响作用。在处理过程中，必须按照相应的规则和顺序进行水处理工作，通过本文的探究，可以在一定程度上提升电厂化学水处理工序的经济性，实现电厂整体竞争力的提升。
参考文献
[1] 王颖. 电厂化学水处理技术及应用论述[J]. 商品与质量， 2015（7）.
[2] 赵晶晶. 电厂化学水处理技术分析[J]. 军民两用技术与产品， 2015（4）.
[3] 薛岩明， 张吉冬， 贾洪彬. 电厂锅炉化学水处理技术分析[J]. 科技创新与应用， 2014（24）：108-108.
关键词：火电厂；化学水处理；节能降耗；优化
1引言
在電厂运行过程中，水扮演着重要的作用，不仅为一些动力设备提供必要的能源，也是一些热力设备的冷却介质。电厂运行时，基本上所有的热力设备中都有水或者蒸汽流通，因此，水质的优劣直接影响着火电厂的安全、稳定和经济效益。在运行过程中，由于水质的不符合规定标准，会严重影响设备的寿命、出现设备结垢、腐蚀、积盐等问题，甚至会造成设备的严重损害，影响电厂内设备的稳定运行，给电厂带来直接的经济损失。因此，在设备供水之前，需要对供水进行必要的处理，保证水质达到规定的标准要求，为设备的运行保驾护航。因此，电厂进行水处理工作对于电厂的经济效益具有重要的影响。
热力设备运行参数的提升、大流量和直流锅炉的广泛使用、水资源的短缺和环境要求的提高都对水处理提出了新的挑战。火电厂水处理的目的主要是防止设备结垢、腐蚀和积盐，同时也要兼顾节水和控制污染等。水处理主要是通过化学、物理或者生物的方法使水质达到设计的要求。针对于火电厂内的水处理，主要是保证入水和出水达到标准要求。目前，火电厂进行水处理的方式主要采取的是化学法，利用化学方法使水质达到规定要求，然而，由于电厂需水量较大，因此化学处理水系统往往耗能较多。对化学水处理系统进行节能降耗优化分析探究对提升电厂效率和市场竞争都具有重要的现实意义。
2锅炉补给水处理工艺
目前，我国电厂运行的锅炉补给水处理工艺主要有三种：离子交换工艺、RO工艺、全膜工艺。具体的运行方式如下所示。
离子交换工艺即利用“超滤+离子交换树脂一级除盐+混床”对锅炉的补给水进行处理。这种工艺完全依靠离子交换去除水中的各种离子，因此投资和运行成本较高，但利用该工艺的处理水水质比较可靠。另外，由于离子交换树脂的再生需要使用酸碱，会产生大量的废液，处理压力较大，并且对环境产生一定的影响。
RO工艺采用的是“超滤+RO反渗透工艺+混床”方法进行水质的处理，该工艺相对于离子交换工艺，利用反渗透替换上述工艺的交换树脂，通过反渗透进行离子的预处理，可以避免大量酸碱的使用，减缓环境压力。由于反渗透工艺的运行需要依靠电能带动的高压泵参与，耗能较多，但总体的运行成本较离子交换工艺低。一般锅炉补给水的水质电导率必须低于0.2μS/cm，但通过反渗透的水质不能满足该要求，因此需要对其出水进行混床工艺处理，由于混床工艺的使用，不能避免酸碱的使用，对环境也会造成一定的影响。
全膜工艺采用的是“超滤+RO反渗透工艺+EDI技术”方法进行水质的处理，该工艺过程由于没有使用离子树脂和混床，因此不会使用酸碱，对环境的影响较低。EDI技术是利用电解的方法进行脱除离子的方法，并且利用水电解产生的氢离子和氢氧根离子对其进行再生，整个运行过程彻底摆脱了酸碱的使用，实现了全過程的绿色无污染。该工艺方法的最大优点就是环境污染小、劳动强度低、易于实现制水过程的自动化。
3火电厂化学水处理系统节能降耗优化措施
3.1 系统设备优化
化学水处理系统正常运行过程中，下游工艺设备需水量随火电厂运行负荷变化较大，而水泵设计通常以高负荷时的需水量为依据，部分水泵的设计出力与实际出力相差较大，当火电厂处于低负荷运行时，水泵出力过剩，存在较大的能源浪费。针对化学系统中设计出力与实际出力相差较大的水泵， 需进行相应的升级改造，增加变频设备，以实现供需平衡，从而减少系统的运行能耗。
3.2 工艺水的复用处理
电厂是耗水大户，锅炉、汽轮机、发电机等设备运行都需要使用大量水资源，为进一步降低企业成本和节约水资源，企业纷纷采用循环水排污水作为企业用水。电厂的循环冷却系统一般采取敞开式的循环冷却系统，由于在循环水运行中，蒸发作用导致循环水中的离子浓度逐渐增加，为防止过高的离子浓度对管道的影响，往往循环水中的水质达到一定的情况下，需要排除，这也就造成了大量的污水。对于此部分的水质处理技术一般包括两类：直接利用和净化回收。
3.3 先进的DCS处理技术
DCS技术能够实现水质的在线监测和控制，从而完成电厂的水闭环。另外，电厂需水的工序较多，通过DCS在线控制监测还能有效的实现不同工序之间水的互给。
4离子交换再生废液、正洗、反洗水的综合利用分析
目前，离子交换树脂被广泛应用于制备除盐水工艺中，离子树脂使用一段时间后需要进行再生处理，再生过程中会产生大量的废水，即再生废水及正洗、反洗水，不仅造成环境的浪费，也会增加企业运行的成本。如果将水质较好的正洗水收集作为再生用水使用，可以节约使用过程中的再生剂，再生剂使用不完的回收水可送回水处理系统中重新制水。某除盐水工艺制备过程中使用的阴离子和阳离子交换器再生时的各步骤及耗水情况如表1、2所示。
其中，阳离子交换器再生过程中，正洗水为酸性水，不进行回收。正常运行时再生需要耗水量136.15t，其中回用水的用量约为42.3t，十几个周期进行一次大反洗过程，该过程需要多添加50%的再生剂，大反洗过程的再生耗用水量为168.55t，其中回用水用量为74.5t。
阴离子交换器再生过程中耗用水量为162.2t，其中回用水的用量约为48.5t，十几个周期进行一次大反洗过程，该过程需要多添加50%的再生剂，大反洗过程的再生耗
用水量为192.5t，其中回用水用量为81.5t。再生回收过程每次可以回收65.2t的水量，再生后可以节约16.65t的水量，可以将这部分水量储存调节供阳离子交换树脂再生使用，富余的回收水可送回系统制水。
5结语
电厂化学水处理过程对于电厂内设备的稳定运行、经济性、设备的寿命等都具有重要的影响作用。在处理过程中，必须按照相应的规则和顺序进行水处理工作，通过本文的探究，可以在一定程度上提升电厂化学水处理工序的经济性，实现电厂整体竞争力的提升。
参考文献
[1] 王颖. 电厂化学水处理技术及应用论述[J]. 商品与质量， 2015（7）.
[2] 赵晶晶. 电厂化学水处理技术分析[J]. 军民两用技术与产品， 2015（4）.
[3] 薛岩明， 张吉冬， 贾洪彬. 电厂锅炉化学水处理技术分析[J]. 科技创新与应用， 2014（24）：108-108.