火力发电厂节水技术和措施

【摘要】火力发电厂用水系统主要分为几个子系统：循环冷却水系统、锅炉补给水系统、灰渣用水系统、工业冷却加水系统、生活用水系统、杂用水系统、脱硫用水系统，下面本文从几个主要方面对火...

【摘 要】近年来，随着电力装机容量不断增加，电厂耗水量急剧上升。尤其对于我国而言，我国发电企业大多是火力发电，大约占全国发电总量8成以上。火力发电企业是用水大户，火力发电厂的节水问题直接关乎到我国可持续性社会的建设与发展。鉴于此，本文对火力发电厂节水技术和措施进行了探讨。

【关键字】火力发电；节水；能源

一、前言

随着水资源日益紧缺和环保要求日益严格，火力发电企业必须将节约用水和减少排放作为企业发展的重中之重。目前我国火力发电厂节水技术取得了进展，节水效果也比较显著，主要体现在设备工艺改进和降低供水成本上，产生了具有很好的经济效益。但是距离环保社会发展的要求还有不小的差距，这不仅是火力发电企业需要关注的课题，也是全社会关注的课题之一。

二、火力发电厂节水技术和措施

火力发电厂用水系统主要分为几个子系统：循环冷却水系统、锅炉补给水系统、灰渣用水系统、工业冷却加水系统、生活用水系统、杂用水系统、脱硫用水系统，下面本文从几个主要方面对火力发电厂的节水技术和措施进行了探讨。

1、循环水的节水与水处理。在火力发电厂用水系统中，循环水是耗水量最大的。如何有效的加强循环水的节水和循环使用时火力发电重要的一环。不同的发电厂用的水质大多不同，因此在具体循环水处理方法上也有较大的差异，要根据具体情况，采用具体的处理方法和手段。总体而言，对循环水的控制主要着眼在控制循环水的浓缩倍率。循环水在使用过程中浓缩比会不断增高，导致水质下降，造成设备结垢、出现腐蚀等问题的产生，影响设备的性能。而且这种情况会不断的持续。解决方法主要是减少补充水中的溶解盐浓度和提高循环水的溶解盐浓度。可以用石灰进行软化，这种方法简单易行，实际运行成本较低。但是在软化过程中产生的堵塞以及污染问题比较难以解决，而且其投资成本也较高，目前该方法主要适用大型发电厂。还可以用弱酸树脂离子进行交换处理。该方法可以有效的脱除循环中的盐，降低循环水的碱度和硬度，是种可行的方法。还可以用硫酸与水质稳定剂联合处理。实验证明，采用该种方法进行处理可以使得循环水的浓缩倍率超过3倍，甚至可以达到3.5倍的最好效果。但是在用量与浓度上要掌握好，以免对加药系统和循环水系统造成腐蚀。有的时候还可以进行旁路处理，特别是循环水浓缩比很高的时候，所谓旁路处理就是从循环水中抽出少部分，进行另外处理，主要去去除这部分水中的微生物、泥沙等一些杂质，再减少水里高浓度的钙和硅等元素，将处理好的水再注入原来的循环水系统，通过这种方法达到预期效果。

2、粉煤灰的消纳与高浓度冲灰。在火力发电厂的末端常用灰渣用水系统进行废水处理，主要方法有两种，一种是用干除灰进行操作，还有一种是用高浓度的灰的灰水闭路循环系统：电除尘灰斗—灰库—灰浆泵—冲灰管道—会场—浮筒泵—坝外回收水池—回收水泵—回收水管—厂内清水—清水泵—水箱。后者在目前火力发电厂中用的比较多，主要操作步骤是将冲灰废水先进行一段时间的沉淀，沉淀后的清水再用来进行下一步的冲灰，整个过程没有排放污水，这是一个封闭的耗水系统。根据实验，不考虑一些蒸发和渗漏导致的水流失，该系统排水回收率大约在70%左右。但该方法也有一个弊端，就是经常会出现结垢问题，这是用于冲灰水反复使用造成的。解决的方法可以用在冲灰水中加入一些酸等，从而降低冲灰水的PH值，或者加入一些阻垢剂也可以达到去除污垢的目的，或者采用管前结晶法。当然，不同的发电厂可以根据具体情况采用不同的方法，从而保证水闭路循环系统的正常、高效实用。

3、脱硫用水与废水处理。脱硫用水系统也是火力发电厂进行节水的一个重要废水接收系统，这种工艺对水质没有特别高的要求，而且可以接受其他系统的排水，是一种比较实用、可以保证电厂水量平衡的方法。主要是采用湿法脱硫去除氟离子、重金属和氯化物。排出少量的废水经过处理达到脱硫子系统的零排放，经过脱硫系统的废水可以被用来冲灰。

4、末端高浓度废水的处置。火力发电厂最终必定会产生一些废水，最后废水处理方案有很多种，它的选择主要取决于电厂所在的位置、水资源的状况、气候条件、动力消耗、化学药品和人力等费用和环保法规等。可供选择的水处理方法列于表。处理方法的选择要考虑到废水的处理量的多少，可以把以上的几种方法混合使用。化学软化，优点是可靠、维护方便，缺点是循环水中溶解固形物增加；膜处理、电渗析和离子交换，优点是运行简单、耗能低，缺点是限于处理低溶固形物水；机械蒸发，优点是可回收蒸馏水、不结垢、能耗低，缺点是经济效益取决于总循环水量；深井注入，优点是最终处置，缺点是受法规限制；太阳池，优点是简单、可靠，缺点是要求高的蒸发速率、占地多和需建防渗层；渗透池，优点是简单，缺点是限于小部分地区使用；农灌，优点是简单，缺点是受气候和法规限制；专门的干燥/结晶蒸发器，优点是废水蒸干，缺点是仅限于少部分地区使用、能耗高、不能回收水。

5、锅炉补充水的节水。在火力发电用水系统中，对水质要求最严格的是锅炉补充水，锅炉补充水是经过化学脱盐处理的高纯水，在锅炉补充水制备过程中，需要消耗酸碱等化学药剂及能源。现在有的电厂利用膜分离技术来制备，效果比较显著，有效的降低了成本。锅炉补充水的损耗比较明显，主要是蒸汽和热能的损耗，在节水措施上主要是降低其水汽损失，一个措施就是加强对锅炉的定期检查和无损检查，保证锅炉性能，主要是保证密封的完整性，减少水汽在制备过程中的损失。二就是完善水质管理，防止凝汽器泄漏等意外的污染，降低锅炉排污率。

三、结语

总之，作为火力发电企业，必须摒弃传统的粗放式用水方式，积极采用节水技术和措施，降低企业发电成本，建设环保社会。当然，在实际工作中，发电企业要结合企业实际以及水质情况，因地制宜的采用合适的节水方法，达到满意的效果。