循环水处理在火力电厂节能中的作用

【摘 要】目前，节能理念已经深入到了人们的生活中，各行各业都开始也进行了生产技术和管理技术的改革，以达到一个可持续发展的目的。而且当前，在火电厂的生产运行过程中，对于冷却水的用量很高，因此对于水的循环利用不但避免了水资源的浪费，还有利于经济的发展。本文通过对循环水处理技术进行简要的介绍，讨论了循环水处理技术在火电厂中的应用和对节能的管理中的作用，以供相关人士参考。

【关键词】节能；循环水处理技术；火力发电厂

0.引言

水资源是人们生产生活中不可缺少的一部分，它在人们生活中有着十分重要的意义。目前我国的淡水资源总量为28000亿立方米，而且占全球总水量的6%，在世界上排行第四。但是我国也是一个缺水十分严重的国家，这主要是因为我国人口众多，人均占水量只有世界水平的四分之一，而且分布地区很不均匀，有许多地区常年处于干旱的情况，这个工业生产和生态环境都有着一定的影响，因此对于水资源的节制是很有必要的。

1.节能的概念

随着环境的破坏和能源的减少，人们也逐渐认识到能源的重要性，因此人们在生活生产中不断提出节能的口号，并且近几年，我国也开始提出了“低碳生活”和“可持续发展”等节能方面的战略发展。节能的主要是为了尽可能的减少人们在生产生活中的能源消耗，实现对其能源的管理，在技术上和经济上都采用合理的手段，减少各个环节的能量消耗和损失，从而达到人与自然和谐相处的目的，使得社会改变传统的发展方向，朝着节能的目的强行。

目前，节能已成为我国的基本国策，并且也已经制度出了相关的法律法规，来对人们继续约束，对环境进行一定程度的保护，并且取得了不错的效果，而且人们也已经自觉的拥有了一定的节能意识，这对我国经济发展有着绝对性的作用。

当前，火电厂对燃料和水资源都有着很大的消耗，因此我们在对燃料进行节能措施的保护的时候，也要考虑到水资源的节省，这不但有了有利于电力行业的发展，还推动了当前节能技术的进步。因此在火电厂发电的时我们不但要采取节水措施，还要充分的利用水资源，提高水资源的利用率，这样才能做到环境的保护和可持续发展战略的实施。

2.火力发电厂

火力发电厂又被人们称之为火电厂，它主要是通过燃料燃烧产生的热能，把水转化成水蒸气，在蒸汽压力的作用下推动汽轮机的转动，使得热能转化成动能，从而带来发动机的运转产生电能。其实工作原理很简单就是通过汽水系统和燃烧系统的配合使用，达到能源的转换，让热能转化成电能，起到电能生产的目的。

火力发电是一门比较久远的发电技术，它起源于19世纪70年代，而且随着时代的发展，在20世纪30年代的时候已经得到了较大的发展和广泛的使用。由于不断的发展与进步火力发电技术越来越成熟，现在也已经成为电力主要的来源。不过火力发电也存在着许多的确定，其中最主要的就是对环境造成严重的污染，对资源的消耗也十分的大，对不可再生能源有着一定的影响。而且在火电厂中消耗的不只是矿产资源，还要大量的水资源。在我国火电厂中冷却水消耗的总量就占整个发电工程的90%以上，并且当前水资源的问题越来越突出，因此循环水系统有着十分重要的作用。但是在使用循环水时，也对热力系统有着一定的影响，有可能或影响发电设备的发电效率，所以我们在进行循环水处理的时候，一定要注意。

3.现代循环水处理技术

3.1过滤法

过滤是最常用的旁流处理方式，它的处理能力通常是循环水总量的2%-5%，可以除掉水里面含有的大部分悬浮固体、粘泥和微生物等，但是降低不了水的含盐量和硬度，反冲洗时可以将杂质随着反洗水一起排出系统，反洗水的杂质浓度远高于排污水的，所以消耗的水量较少，通过过滤可以显著降低排污量。

大型循环水系统一般采用重力无阀旁虑池，以无烟煤和石英砂为滤料，滤速只能控制在10m/h以下，悬浮物浓度只能控制在10mg/l以下。与石英砂相比，纤维滤料具有孔隙率较高、孔隙分布合理以及比表面积大等优点，滤速可高达20-85m/h。纤维柔软且具有可压缩性， 随着水流阻力的增大而逐渐被压缩， 使滤料上层受力小、孔隙大， 下层受力大、孔隙小， 使得纤维滤料纳污量大、过滤周期长。[1]

3.2膜分离技术

通常所说的膜分离法，是指用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离技术特点：

3.2.1不发生相变，与其他分离技术相比能耗低。

3.2.2在常温下进行，尤其适用于对热敏感的物质。

3.2.3适用范围广。除了有机物、无机物、病毒、细菌、微粒外，还适用于特殊溶液体系。

3.2.4分离装置简单，易控制、易维修。

缺点：

对水质要求高，压力波动会将分离膜破坏，易堵塞、污染。一次性投入成本高，膜分离法不适用处理大型电厂的循环水系统。

3.3化学法

化学法又叫化学沉淀软化法，是一种采用石灰―纯碱来降低水中的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的方法。使得水的降低浊度和硬度的同时降低。一些电厂的循环水系统在运行过程中各种离子及悬浮物含量不断增大， 导致水质稳定效果下降。在电厂循环水系统中应用石灰软化―混凝沉降及二氧化碳相结合的方法可以使循环水的硬度和浊度降低，而且能够重新返回循环水系统。

3.4离子交换法

弱酸阳离子交换树脂在水质软化处理中的应用越来越广泛。弱酸树脂的羧酸基团对Ca2+、Mg2+具有较大的亲和力，能有效降低水中的碳酸盐硬度， 可以有效防止碳酸钙垢的生成，并且其工作交换容量可达到强酸树脂2倍以上。另外，由于补充水中的悬浮物被除掉，减少了行程结垢的晶核，更有利于组织结垢。但是，水中悬浮物和有机物的存在对树脂的运行周期产生严重的影响， 另外树脂价格较高、操作复杂。[2]

4.循环水处理在电厂节能中所起的作用

在开放式的循环水冷却系统中，循环水通过冷却水塔冷却，在冷却过程中会有大量的水分蒸发掉，这样循环水就会不断地被浓缩。

根据以往运行经验可以得出，浓缩倍率越大，补充水率越小，但是浓缩倍率的提高的作用有限，当其到一定程度时，进一步提高对降低补充水率所产生的作用不大，而且提高浓缩倍率的提高与循环水处理技术和投资成本密切相关。

采用弱酸阳例子交换水给循环冷却水作补充水，同时往循环水中加入一定浓度的缓蚀阻垢剂可使循环水的浓缩倍率提高到3.5-4倍左右，采用这种方法，不仅可以减少凝汽器铜管的腐蚀结垢，而且可以最大程度的节约水资源。

通过改变循环水处理方式，保持循环水良好的水质，维持凝汽器换热管的清洁度，提高凝汽器的真空度，从而提高电厂汽轮机部分的发电效率。在循环水的进水温度一定时，凝汽器的换热效果越好，汽轮机的排汽温度就会越低，凝汽器的真空度也会越高。凝汽器的换热能力与换热面的清洁程度密切相关。循环水侧的结垢、污染及腐蚀物都会影响凝汽器的换热能力的高低，直接影响汽轮机的排汽温度及其真空度，进而影响整个机组的发电效率。

5.结论

由此可见，在火电厂中的水资源的循环利用和处理，都有着十分重要的意义，这不但大幅的提高了水资源的利用效率，起到了良好的节能效果，还促进了电力行业的经济发展。但是，我国火电厂在进行循环水处理的时候还是存在一定的不足，对汽水系统的发电率带来了一定的影响，因此，我们在进行循环水的处理过程中，一定要保证凝汽器的清洁，减少循环水中的杂质，从而降低汽水系统中的温度和压力，这样才能很好的提高热效率。所以，我们还要在实践中不断气探索，从而促进我国节能技术的发展与进步。

【参考文献】

[1]席朝辉.火电厂开式循环冷却水高频电磁阻垢研究[D].重庆大学，2011.

[2]韩忠阁.电厂循环冷却水浓缩倍率在线监测[D].河北：华北电力大学，2009.