试析发电厂汽机专业节水措施

摘要：为了全面落实中央“十二五”规划中建设资源节约型、环境友好型社会的要求，全国各地区发电厂都积极的采取专业节水措施。火力发电厂是用水大户，采用合理的冷却方式是建设节水型电厂，节约用水，降低耗水指标，减少污水污染，保护环境，使有限的水资源发挥更大的经济效益。本文针对目前发电厂汽机专业的用水状况，指出用水情况存在的不足之处。根据国内外的先进经验，提出节水的改进措施。为发电厂未来的节水改造和经济运行提供参考。

关键词：发电厂；汽机；节水措施

中图分类号：TM62文献标识码： A

前言

人类生存的空间―――地球，约有四分之三的面积覆盖着水。地球上各种水体中，海洋水占地球水储量的96.5%，但它却不能直接饮用，不易用之于生产和生活。分布在陆地上的河流、湖泊、冰川和地下水等水体占地球水储量的3.5%，它们才是生产和生活用水的主要来源。但实际可利用的淡水资源占全球淡水总储量的0.3%，占全球总储水量的十万分之七。

我国是一个缺水的国家，尤其是在华北、东北及西北等煤炭资源丰富的地区，水资源严重短缺，再加上环境污染，导致水质日益恶化。火力发电厂作为用水大户，需要大量水资源。当在缺水地区选定火力发电厂时，许多发电厂的选择原则往往被迫限定为“以水定电”。根据可获取水量的多少来决定发电厂的建设规模，因此水资源问题已成为制约这些缺水地区电力发展的“瓶颈”。同时火力发电厂又是排水大户，大量污废水外排不利于水环境的保护和可持续发展。由此看来，如何节能减排成为电力设计行业面临的一项严峻课题。

一、发电厂节水系统出现的问题

（1）循环水泵效率低

目前，我国大多数的发电厂普遍存在的一个严重问题就是循环水泵出力不足，在这种情况下，就会严重影响凝汽器真空状况。许多发电厂的循环水泵设计出力通常较高，但实际的出力却只能占到设计出力的60%左右，循环水泵出力明显达不到要求，效率较低，影响节水效果。同时，我国发电厂的循环水泵服役时间也普遍较长，超长服役或负担过重更成为影响其效率的关键，如果能够对循环水泵进行改进，则节水改造潜力十分巨大。

（2）用水不合理

从我国目前发电厂的整体情况来看，大多数发电厂都是沿用传统的发电设备，其节水系统设备也明显落后。许多老发电厂由于设备状况及其他机组条件的限制，其节水系统的设计参数低于现行国家标准。在这种情况下，发电厂生产过程的用水情况存在明显的不合理状况，用水过量、用水效率低等问题普遍存在，影响着整个发电厂节水系统的节水工作。

（3）汽机工作冷却水消耗量大

汽机工业冷却水一般设计为开式循环系统，但是这种汽机工作冷却水的消耗量却十分巨大，在汽机工作过程中，经过利用的水在经过冷却排掉或串用到水质要求较低的系统的过程中，往往会消耗大量的水资源，这样就影响了节水的效果。因此，从这方面来看，如果能将这部分汽机工作冷却水水加以合理的循环再利用，汽机的节水潜力相当可观。

二、发电厂汽机专业节水措施

（1）改进循环水的处理方法

对于循环水的处理方式改进，可以选择降低凝汽器污垢的热阻，以此来提高换热的效率。通过这种改进循环水的处理方式，不但可以将阻垢剂费用降到最低，同时还能够减少环境污染的效果。改进循环水处理方法还通过提高循环冷却水的浓缩倍率来实现。循环水的浓缩倍率应该要根据水源的水量、水质以及水价等客观条件来进行分析，同时也要充分考虑到节约用水、环境保护的要求，并将处理方案经过经济、技术分析后进行确定。提高冷却水的浓缩倍率，可以节约水资源，达到环保的目的。

（2）改造不合理的用水系统，优化用水运行方式

针对发电厂用水系统不合理的情况，建议对运行多年的发电厂可以参照先进发电厂的用水系统建设经验，根据自己的实际情况，对本发电厂不合理的用水系统进行改进，并对现有用水系的运行方式进行优化，保证发电厂的使用水指标能够达到或接近国家限定的标准。另外，对于20世纪90年代以前投运的发电厂存在的机组辅汽系统所供用户较多，消耗量大现象，建议发电厂对厂内外的蒸汽用户进行彻底清查，对系统进行简化改造。

（4）发电厂运行汽机工业冷却水改为闭式循环方式

从目前国内外发电厂的成功以及先进生产经验来看，一些先进、高技术含量的发电厂在日常运行时多选用的汽机工业冷却水都是闭式循环方式，这种冷却水循环方式用循环水来进行工业用水冷却。在发电厂的日常运行情况来看，这种方冷却水循环方式可以有效的减少工业冷却水的浪费，同时也能够在一定程度上避免因工业冷却水水质较差而增加的检修维护工作量。

（5）循环冷却水系统

循环冷却水系统用水量占火电厂用水量的90%左右(补水量和排污水量与浓缩倍率有关，提高循环冷却水的浓缩倍率，可减少补水率和排污率(提高浓缩倍率的主要方法有：

1、循环水加酸的方法

采用向循环水加酸的方法降低碱度，可明显提高循环水的浓缩倍率，这是因为循环水的碱度降低后，可以大幅度提高与其相对应的饱和钙离子浓度，从而可能在补充水质基本不变的情况下提高浓缩倍率。

2、弱酸阳离子交换脱出碳酸盐硬度的方法

将循环水的补充水通过弱酸阳离子交换处理后，可以脱出碳酸盐硬度。经过这样的处理后，可以提高循环水极限浓缩倍率，同样可以达到节水、防腐、防垢的目的。采用这种方法应注意：当补充水的碱度大于硬度时，由于弱酸阳离子交换树脂只能除掉碳酸盐硬度，弱酸床在一个周期的出水混合后将含有碱度，而硬度接近零。这种水质作为循环水的补充水是十分有利的，浓缩后碱度升高而硬度升高较小，因而既能提高浓缩倍率，又能提高碱度，从而维持高的ph值；当补充水的碱度小于或等于硬度时，弱酸床运行周期如果较短，周期平均出水含有酸度，不能作为循环水使用。因此，必须使弱酸床运行较长时间，其周期内的平均出水碱度大于零，此时的弱酸床出水才能作为循环水的补充水。这种水质进入循环水系统浓缩后，常添加少量水质稳定剂。

3、脱盐的方法

利用脱盐技术也可以达到节水的目的。当采用这种方法时，淡水回收到循环水系统中，而浓水排放后相当于冷却水系统的排污，此时由于排污水的盐浓度大大提高而排污水量大大减少，同样可以达到节水的目的。

（6）采用空冷技术

空冷是指火电厂直接采用环境空气来冷凝汽轮机排气的冷却系统，采用空冷技术的机组称为空冷机组。空冷机组与常规湿冷机组相比，空冷机组节水效果显著。常规湿冷机组其自然通风冷却塔的循环水损失占电厂生产用水量的80%左右，而空冷机组则没有循环水损失即节省了湿冷机组冷却塔的蒸发、风吹及排污损失。一般来讲，同容量空冷机组耗水量约为湿冷机组耗水量的四分之一。

三、结语

总而言之，近年来，在我国社会经济快速发展的同时，全社会更加关注生态环保问题，工业生产节水、废水利用等问题已经成为工业发展的焦点。火力发电厂用水量大，系统复杂，节水工作必须系统的、坚持开源节流的方针，及时采用新技术、新工艺、新设备对原有系统进行技术改造，推广节水器具，采用一水多用，废水回收，循环利用等工艺，强化运行调整，就能大幅度的减少生产和生活用水量，缓解水资源短缺造成的压力。

参考文献

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