唐毅
大唐华银株洲发电有限公司 湖南省 株洲市412000
摘要：在关于电厂的实际生产管理过程中，其中电厂的水处理一直是非常重要的内容， 这对于火电厂的生产效率以及节能减排有着巨大的影响。为此，本文针对火电厂生产过程中，水循环系统以及制氢体系的实际技术进行探析，期望能够给相关人员带来一些帮助。
关键词：电厂；化学水；处理技术；发展；应用
水的比热容高，并且有着较为优良的导热性，所以在实际的工业生产中，通常将水作为热能传导物以及冷却物，而在火电厂的发电过程中，水被大量的运用于热传导中，但也滋生了大量的工业用水需要处理，针对这一纤细那个，需要在实际的运行过程中，针对锅炉所存在的问题进行水处理工作，并且依次进行相应的分析，保证水处理技术能够达到相应的标准，从而减少工业用水的污染。
1.浅析电厂化学水处理技术的发展特征
在电厂的化学水处理工艺中，随着我国火电厂水处理工艺的不断发展，在该领域也涌现出了越来越多的新工艺，从这方面进行分析，可以发现在在发电厂生产工业不断革新的技术背景下，水处理技艺必然会因为需要适应不同的技术背景，而呈现出多元化的特征。
2.水处理的具体流程
本文以310MW机组的化学炉外水处理进行分析，分析发电厂的整个水循环系统。其中310MW机组组成了净水站的主体，净水站对于水处理流程主要如下。
净水站水处理利用源水净化装置通过絮凝、沉淀、过滤处理，对源水进行净化。
净水站设有三台出力为200t/h源水净化装置，出水流入两座各1300m3的工业、消防、化学蓄水池，供3、4机组工业、消防、喷淋、抑尘、除尘、循环水泵润滑用水，同时向锅炉补给水处理补充预处理制水不足的部分用水。
整个过程中，水资源能够不断的进行循环使用，在实际的使用过程中，并不能够对水资源进行完全的净化处理，但是火电站中所需要的水自愿为工业用水，要求不高，所以在净水站对收集的水进行处理之后，就能够获得所需要的工业用水。然后，工业水泵将净水站所净化的水通过水管供给3、4炉工业用水，用于当做引风机油站冷却水、一次风机冷却水、密封风机冷却水、空预器油站冷却水、等。
自动喷水消防泵能够将净水站所净化的水供给消火栓以及消火栓灭火系统，在实际的使用中，还需要消火栓稳压泵配合使用。一般而言，在规模较小的火电厂中，一台自动喷水灭火系统稳压泵和一台消火栓就能够满足消火栓对于水压的需求。
3.锅炉补给水处理
在火电厂的运转过程中，需要不断的给锅炉补充水，为了保证水资源的合理利用，往往会构建相应的锅炉补水的循环系统，其主要模式如下。
锅炉补给水处理系统包括预处理系统和除盐系统。预处理系统采用机械搅拌加速澄清池、无阀滤池加高效过滤器。
目前市场上所采取的锅炉补水系统主要为预处理系统和除盐系统。预处理系统则是对水进行搅拌，具体方式为采用机械搅拌加速澄清池、无阀滤池加高效过滤器。除盐系统的技术手段主要是通过除盐系统加混合床实现。大部分的火电厂会设置清水箱子或者清水池，清水箱来水经清水泵送至除盐水处理室，经高效过滤器过滤处理，送入一级除盐系统。
4.制氢处理
在火电厂的生产过程中，为了保证对能源的有效利用，往往会增加制氢工艺，目前所采用的主要工艺为水—氢—氢冷却方式。
4.1制氢原理
当直流电通过NaOH或KOH水溶液时，将水电解为氢气和氧气，其电极反应如下：
阴极： 2H2O+2e→H2↑+2OH-
阳极： 2OH--2e→H2O+1/2O2↑
总反应：2H2O→2H2↑+ O2↑
4.2制氢系统
（1）氢、氧气体系统
目前市场上所常见的制氢系统多种多样，但是采用上述原理所设计的制氢系统在实际使用过程中，通常以如下下方式进行氢气、氧气系统的设计，具体而言就是，电解槽电解小室阴极侧分解出来的氢气和碱液一起借助循环泵的扬程和气体升力，通过极板上阴侧的出气孔，流过氢气道，从电解槽右端极板流出，进入氢分离器，在重力作用下氢气与碱液分离。
分离后的氢气进入洗涤器，对氢气进行洗涤、冷却和除雾，然后经气动薄膜调节阀进入气水分离器，氢气与水滴分离，再经干燥系统干燥后，通过分配系统进行分配，将气体分配到相应的储氢罐中。
从电解槽电解小室阳极侧分解出来的氧气和碱液一起借助循环泵的扬程和气体升力，通过阳极侧的出气孔，流过氧气道，从电解槽右端极板流出，进入氧分离器，在重力作用下氧气与碱液分离，分离后的氧气经气动薄膜调节阀后放空。
（2）电解液循环系统
在制氢系统中，电解液循环是非常重要的内容，其主要模式如下。
碱液在氢、氧分离器中，靠重力作用与氢气、氧气分离后，通过氢、氧分离器底部的连通管汇总，再经碱液过滤器除去机械杂质，然后由碱液循环泵加压，通过流量计，以及由端极板、石棉隔膜、石棉垫片与极板开孔组成的液道，进入电解槽，经液孔分配到各电解小室，与电解后产生的氢气、氧气一道分别通过氢气道、氧气道进入氢、氧分离器，这就形成了碱液的闭式循环系统。
为保证水电解的连续进行，需定期向制氢装置内补充原料水。原料水箱中的水通过加水泵打入氢洗涤器，然后通过溢流管，注入氢分离器，和碱液一并进入电解小室进行连续电解，同时使电解液中碱液保持在最佳浓度范围。
水电解过程中，碱起到增加电导的作用，理论上不消耗碱，正常运行中一般不需补充碱，如确需补充碱时，可通过加水泵直接打入氧分离器中。
4.4调节系统
（1）槽压调节
系统压力(0～4Mpa)经压力变送器转换后成4～20mA的标准电信号，送入制氢控制柜，经隔离栅隔离后输入PLC的模拟量输入模块（AI），在PLC中与设定的系统工作压力进行比较，应用PID控制算法进行运算得出结果，并将此结果通过PLC的模拟量输出模块（AO）输出一个4～20mA的标准电信号，经电/气转换器转换成0.02～0.10Mpa的标准气信号，控制槽压调节阀(氧阀)开度的大小，使系统运行时的槽压稳定在设定值。
（2）氧液位平衡调节
氧液位(0～300mm)经氧差压变送器转换成4～20mA的标准电信号，送入制氢控制柜，经隔离栅隔离后输入PLC的模拟量输入模块(A1)，PLC在接收到氧液位信号后，应用PID控制算法，把氢液位信号作为PID算法的给定值，氧液位信号作为测量值进行运算，将运算结果通过PLC的模拟量输出模块（AO）输出一个4～20mA的标准电信号，经电/气转换器转换成0.02～0.10Mpa的标准气信号，控制液位平衡调节阀(氢阀)开度的大小，使系统运行时的氢、氧液位保持平衡。
（3）氢液位调节
装置在运行过程中原料水由于电解而被消耗，因此需要不断补充被消耗的原料水。自动控制系统是以氢液位的高低来判断是否对装置进行自动加水。氢液位(0～300mm)经氢差压变送器转换成4～20mA的标准电信号，送入制氢控制柜，经隔离栅隔离后输入PLC的模拟量输入模块（AI）。PLC将氢液位信号与氢液位加水下限设定值及氢液位加水上限值进行比较，控制加水泵的启停从而达到自动加水的目的。
结束语：
随着我国经济的发展，社会各界对于电力的需求越来越高。我国当前的电力供应主要还是来源于火电厂，所以提升火电厂中关于化学水处理方面的问题有着巨大的现实意义，本文对国内火电厂的化学水处理进行细致的分析，期望能够给相关人员带来一些帮助。
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