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纯水制取系统在“电厂化学水处理”教学中的应用
摘要:“电厂化学水处理”的课程实践性很强,大部分都是关于设备的原理、结构和运行操作的内容,学生缺乏感性认识很难理解。本文以纯水制取系统为模型,结合水处理教学设计一些教学环节,能帮助学生快速掌握电厂水处理常见设备的结构与运行,有助于学生弄懂水处理设备运行的详细过程,对水处理的教学起到了积极促进作用。
关键词:电厂化学;水处理;纯水系统;教学设计
电厂化学专业是哈尔滨电力职业技术学院(以下简称“我院”)的传统专业,旨在培养适应国家电力行业发展的专业水处理人才,而作为其专业课的“电厂化学水处理”的教学显得尤为重要。
“电厂化学水处理”是电厂化学专业的核心课程之一,由于这门课实践性很强,就净水内容来讲,大部分都是关于设备的原理、结构和运行操作的内容。由于学生缺乏对现场设备和环境的感性认识,很难去理解和对照。如何让学生在学习过程中有形象、具体的认识是急需解决的问题。我院电厂化学专业引进了超纯水制取系统,作为模型模仿火力发电厂水处理的制取过程。一方面可以对学生进行理论与实践教学,有助于学生弄懂水处理设备运行的详细过程,进行操作和故障处理;另一方面该系统制取的纯水还可供实验室使用,减少了实验室采购蒸馏水的费用。
一、纯水制取系统简介
我院电厂化学专业采用的是某公司UPDROMB-500L纯水供水系统,产水量为 500 L/h,其主要净水工艺如图1所示。
主要出水指标电阻率≥18MΩ·cm(25℃);SiO2≤20μg/L,符合锅炉给水要求。
二、纯水制取系统在“电厂化学水处理”教学中的应用
,模拟电厂的原水水质分析
本纯水系统采用的处理对象为地下水,利用水质分析实验对地下水的指标进行了化验,模拟电厂的原水水质分析展开,由于实验室正在建设,能开展的常规项目见表1。具体的取样地点为原水水箱,在系统中增设了5处取样点,进行主要项目的化验。严格按照GB/T 6903—2005锅炉用水和冷却水分析方法通则和火力发电厂水汽分析方法中的方法进行测定。
(1)预处理系统的选择和教学的结合。目前,火力发电厂的补给水预处理工艺主要为:混凝→澄清→过滤。结合纯水制取系统,启发学生思考,我们的预处理为什么这样设定?可以结合火力发电厂化学设计规范中的内容讲解,在系统的选择上,设计问题启发学生结合学过的知识思考。比如本系统预处理有什么缺欠,针对这个缺欠怎样改进。
结合现有的纯水制取系统中的预处理工艺进行比较教学。本系统采用的是石英砂过滤和活性炭过滤,根据原水是地下水的特点,含铁锰等金属离子较多,设计中少了除铁过滤器,这个问题让学生自己去发现和总结。学生学习过了预处理系统的选择要求后,自然很容易发现这个设计问题。如果不加除铁过滤器,还可以怎样进行呢?有的学生建议,把石英砂过滤器改造成除铁过滤器,即把石英砂滤料更改为锰砂滤料;有的建议在原有的流程上增加除铁过滤器,这样就达到了启发学生的目的,同时也提高了学生分析解决问题的能力。
(2)预处理工艺中主要设备操作及故障处理与教学的结合。设备的运行和故障处理历来都是水处理教学的重点,以本系统为例,预处理的主要设备有石英砂过滤器和活性炭过滤器,而