郝彪
中海油天津化工研究设计院有限公司，天津市，300131
摘要：随着海水淡化系统的多层净化设计以及反渗透膜技术的更新和迭代，火力发电厂机组和设备的运行需要海水淡化系统的稳定运行，这直接关系到发电厂的经济效益。特别重要的是加强和提高污水处理系统的效率和可靠性，减少发电厂的维护工作量，降低停机和维护的可能性，使发电厂更具成本效益。燃煤锅炉在运行过程中需要不断引进淡化水，而反渗透技术是一种高效环保的常用淡化水处理技术。本文论述了反渗透技术在电厂海水淡化处理中的应用。
关键词：火电厂运行；除盐水工艺；反渗透技术；应用探索；
前言
改革开放以来，中国经济和社会取得了长足进步，也取决于包括电力在内的各种能源的大力支持。在中国电力供应领域，火力发电厂发挥着重要作用。火力发电厂在发电过程中消耗大量水资源，且对水质有一定要求同时会有大量的废水，不可避免地会增加环境负担。因此有必要在火力发电过程中加强水处理技术的研究和应用。一方面，能够对发电厂需要生产的水进行预处理，保证供水满足生产要求，并充分保证发电厂相关设备的正常稳定运行；此外，水处理技术是解决废水排放问题的有效措施，对提高水资源回收效率和减少排放污染产生了积极影响。反渗透技术作为一种新的水处理技术，在提高水质和减少污染方面取得了良好的成果，将其应用于火力发电厂生产可以为火力发电厂带来额外的综合效益。
一、火电厂除盐反渗透工作概述
1.火电厂除盐工作的积极作用
水是火力发电厂运行期间能量传输的主要手段。一旦水到达发电厂锅炉，就吸收燃烧的热量，转化为蒸汽，促进汽轮机的机械运动，实现发电功能。燃煤机组运行过程中，对锅炉水质有明确要求，特别是蒸汽参数高的机组，需要非常清洁的水作为介质。运行过后蒸汽回冷凝器凝结成水，排出氧气、高压和加热后冷凝后再返回锅炉。在水汽流通过程中，必然会有一定的损失，为了保证锅炉内水的持续流动，必须不断向锅炉注入优质纯水，以防止水中的杂质和盐类在高温条件下产生过量沉积盐。尤其是盐的积累可导致蒸汽涡轮机的功率和效率下降，在高温和高压下，负面影响更为明显。显然，所有类型设备的维护、运行和维护费用的增加对火力发电厂的节能和环境保护产生了严重影响。有关部门必须高度优先重视海水淡化，并继续根据火力发电厂的发电需求优化海水淡化技术和设备。
2.火电厂除盐水处理必要性分析
在发电厂实践中加强污水处理，可以保证锅炉的纯净水，提高发电厂生产过程中水质的可靠性，避免对加热器、汽轮机等各种设备的影响，促进发电厂的发展，在合理的框架内控制生产成本。随着火力发电厂水处理技术的不断改进，热设备可以得到有效保护，设备结构可以优化，设备使用中出现腐蚀问题的可能性不断降低。利用水处理技术保持火电厂汽轮机良好运行性能，保证生产过程中蒸汽流通效率，控制设备上的盐沉积厚度，减少火电厂事故数量。
3.火电厂反渗透技术原理
反渗透技术主要是使用反渗透膜将重金属元素与其他溶液分离，并提高水质。反渗透技术需要过滤水中不需要的杂质，如离子、细菌和农药残留，其功能大于溶液渗透性压力。反渗透薄膜主要由现代聚合物材料制成。应用反渗透技术时，半渗透膜、导电层和隔膜应按照特定顺序粘在一起，绕过排水孔中心管。压力处理后的原水从原管道的一端流向另一端，水的盐从半透膜流向导电层，净化后的水通过中央管道的进入产水管道，用其产水来满足热电厂锅炉入口的要求。
二、反渗透技术在电厂除盐水处理当中的实际运用
1.反渗透装置的运用
在实践中，需要使用合理有效的设计布局和操作管理来运行反渗透装置。反渗透膜装置可以快速、大规模地处理淡水。反渗透组织多级或结合阴阳交换系统实现海水淡化目标。反渗透膜组件具有有效的脱盐效果，可将污物和水分子完全分离，从而获得高纯度的水。
随着反渗透膜单元的增加或减少，淡化水处理单元的实际布局也可灵活应用，且成熟可靠。选择反渗透膜元件的种类和数量时，应充分考虑水质、水温、膜通量衰减和使用过程中膜压力差增大的影响，选择合理的设计流量值，配置适量的薄膜数量，保证设备在最大输出运行时有合理的冲洗和清洗时间，以避免系统运行期间水量不足的问题和反冲洗问题，反渗透高压泵通常使用变频调节。控制信号来自反渗透机组的输出流，以保持反渗透机组的水生产。当反渗透装置关闭时，自动清洗可能会延迟。可靠的反渗透装置通常配有进出口用手动维护阀和适当的排气阀，产品出口管路上应安装防污膜，以防高压损坏薄膜。高压泵的进出口配备有压力开关和压力变送器，可在进口压力较低时报警和停止泵；当输出压力过高时，请报警并停止泵，以防止高压损坏防渗透膜。
2.反渗透膜的清洗与保护
在电厂实际运行中，为了实现反渗透膜的可靠长期运行，应根据反渗透膜的结构特点和运行状态确定清洗周期，分析模块各取样点水质抽样试验结果，判断详细分析在某一阶段出现水处理问题时，残余物可能对RO产生的不利影响。必须将氧化还原电位保持在很低的水平上，以保护模块不受氧化腐蚀。还原剂的数量需要仔细分析和控制。通常需要添加3ppm还原剂。此外，离线清洗应用于提高反渗透膜的长期清洁度，还可满足盐水处理系统的一般要求，确保相关设备的可靠性能。此外，根据反渗透薄膜的结构特点，对电厂的实际生产和运行进行合理维护和持续记录。应通过抽样查明问题，并不断加以分析和改进。一般参数添加3 ~ 5 ppm阻垢剂，可保持反渗透膜良好的过滤性能，设备可保持良好的工作状态。
3.循环冷却水污水回收
在火力发电厂的生产和运作中，循环冷却水是必不可少的，占总用水量的很大一部分。减少循环冷却水消耗在控制发电厂生产成本方面发挥着重要作用。采用反渗透技术处理燃烧发电产生的冷却水，可以提高废水的质量，达到再利用水平，并大大促进绿色循环的发展。当然，全面应用反渗透技术比直接使用河流水处理技术要昂贵，但从电力工业可持续发展的角度来看，这无疑是一项有助于当前和未来的举措。利用反渗透技术管理发电中的冷却水，可以有效控制自然水的消耗，具有较高的社会效益。
三、应用未来发展态势
随着膜分离和相关集成技术的不断发展，越来越多的高分子材料能够满足水处理的物理和化学要求，包括抗氧化性和酸碱性。同时，由于薄膜污染研究的不断进步，初步掌握了薄膜污染机理，这对提高薄膜分离效果，减少薄膜污染的影响具有积极意义。当然，任何活动都不可能顺利进行，反渗透技术在发电中的应用也不例外。只有继续在许多领域进行创新，包括水源污染控制，才能真正促进热电厂生产和运行中的持续应用，并取得更好的应用效果。
结束语
有鉴于此，在火力发电厂海水淡化技术中应用反渗透技术可以大大减少能源消耗，提高火力发电厂发电效率，是实现火力发电厂可持续发展目标的重要手段。为了充分利用反渗透技术的积极影响，火力发电厂应加强反渗透装置的研究，根据火力发电厂的实际运作需要优化和改进反渗透技术，并确保反渗透技术在脱盐技术中的应用符合发展目标。
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