火力发电厂水资源综合利用策略研究

火力发电厂水资源综合利用策略研究

闫石

国能内蒙古呼伦贝尔发电有限公司 内蒙古 呼伦贝尔 021025

摘要：随着我国电力行业发展的脚步逐渐加快，火力发电厂其对用水量的需求也不断增加，用水结构也需要做相应的调整，节约和高效用水是缓解我国水资源的供需问题的本质途径。因此，发电单位推行节水和高效用水方案，不但是涉及到电力单位的经济问题，而且还涉及到电力单位可持续发展、保证社会经济快速发展的十分重要的社会问题。

关键词：火力发电厂；水资源综合利用；策略

引言

从保护生态环境、节约用水、可持续发展的角度考虑，应加强电厂水务管理，进行节水技术改造，减少新鲜水补充量，提高水资源的重复利用率，进而达到“零排放”的目标。电厂节水依据不同子系统对于水品质要求的不同，遵循水资源的 “串级使用、循环使用、废水回用”原则，废水进行“清浊分流”。串级使用是将高水质用水系统产生的废水作为低水质用水系统的给水。

1电厂水务管理

电厂水务管理是指通过统筹管理电厂用水，优化水资源利用，降低单位发电取水量，保证电厂安全、经济运行。我国电厂水务管理起步晚，有些电厂节水意识不强，节水技术改造意愿不强烈。部分电厂存在跑、滴、漏、冒现象，造成水资源的浪费。设备老化、维护不到位等也是制约电厂水资源利用率提高的因素。在某电厂水平衡测试中发现，凝结水补水箱入口流量计不准确，低流量时示数为零。此外，还发现生活水母管流量计长期处于满量程状态，这给电厂水平衡优化及用水指标统计分析造成困局。这些实际生产中出现的问题进一步体现了电厂实施水务管理的必要性，也表明电厂水务管理水平有很大的提升空间。电厂全厂水损失主要包括锅炉汽水损失、冷却塔的蒸发损失和风吹泄漏损失、脱硫系统损失、除灰除渣系统损失、输煤系统损失和绿化用水等。对于采用干除灰除渣系统的电厂，循环冷却水系统和脱硫系统是用水量最大的部分。

2火力发电厂节水新技术

2.1废水回收利用

湿式循环冷却系统是电厂用水、耗水最大的环节，回收利用冷却塔排污水，处理回收其他工业废水或生活污水做冷却塔循环水的补充水，取得了明显的节水效果，是电厂耗水定额指标下降的主要原因。冷却塔排污水用于冲灰、冲洗和喷洒，可以减少低污染水直接排放损失，提高水的回用率，是较为传统并被广泛应用的方法; 电厂灰渣水、消防水池溢水、部分取样水、射水池溢水等进行循环使用，水质较好的经处理后作为冷却塔循环水补充水源，返回到下一级循环水系统再利用，水质较差的工业废水如含油污水、化学中和池排水、生活污水等处理后用于调湿灰用水、冲灰煤场喷淋用水等。

2.2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汽的冷却系统，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比较，空冷技术节水效果显著。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。

2.3采用干式除灰、除渣系统

采用干式除灰、除渣系统可以完全不用水，这种技术产生的粉煤灰和炉渣均可回收利用。干式除灰分为正压、低正压、负压气力除灰系统和各种机械除灰系统等，也可采用气力 + 机械联合除灰系统。目前，应用较多的是正压输灰系统。干式机械除渣系统主要由机械除渣、压气力输送与渣仓等 3 部分构成，整个除渣及输送过程均不用水，且还能将冷空气加热到 300℃ ～400℃，回收了炉渣中的热量，从而提高了锅炉效率。因此，在新建电厂时应采用空冷技术和干式除灰、除渣系统可以有效的实现节水的目的，对提高电厂的经济效益和对环境保护的协调发展。

2.4工业水处理系统

可以将生活污水处理系统与工艺废水处理系统串联，将处理合格的生活污水通过溢流池引入工业废水处理系统清水池。这样就减少了生活污水排放量，实现水资源循环利用和串级利用。工业废水处理水主要用于辅机冷却循环水、脱硫系统等。在工业废水处理池加装水质检测和水位控制装置，水质检测合格时，通过已设置的管道引入工业消防水池，从而实现工业水的部分循环使用，减少工业消防水池来水，降低电厂用水成本。通过清水池中的水位控制装置可以防止水位过高溢流，造成水资源浪费。

3火力发电厂水资源综合利用的措施

3.1提高循环冷却水浓缩倍率和处理水平

循环冷却水因蒸发而浓缩，十分容易引起腐蚀和结垢。提高循环冷却水的浓缩倍率能降低排污率，减少整个循环水系统中排污的耗水量；改进循环冷却水的处理工艺流程，引进新型且高效的水处理药剂可以使循环水中的有害离子即使在高度浓缩时不会有结垢或腐蚀的风险，即是尽力提高循环冷却水中所规定的浓缩倍率，让排污大大减少。

3.2减少湿除灰量，降低水灰比

灰水系统在火电厂整个用水体系过程中几乎位于最末端，其他各个系统的废水和很难回收的水都进入到灰水系统中。通常冲灰的冲渣水都把循环水中的排污水当作水源，锅炉补给水的再生废水也全部流入到冲灰系统中。发电厂内的冲灰水均要经过循环利用，把向灰场输送灰的水灰比一般控制在2～10。因此能利用降低水灰比实现节水的目标。

3.3 优化排水回收途径

对电厂的排水进行回收复用，如对净水站排泥水经浓缩池浓缩，上层清液、脱水机排水返回净水站入口使用。对锅炉补给水过滤系统的反洗排水回收至净水站复用，对反渗透浓水再通过反渗透浓水回用装置部分回收，排放液可作为干灰调湿水。对发电厂内的生活污水集中收集后统一处理，经处理后的水质必须符合《污水综合排放标准》中一级排放标准的要求，处理后水可以作为厂区绿化用水，污泥可作肥料。对脱硫工艺系统废水一般单独设计废水出装置，处理后达到《污水综合排放标准》中一级排放标准的要求，主要可作为干灰调湿用水。含煤废水回收至煤水处理设施处理后复用于输煤系统水冲洗、输煤系统除层、煤场喷洒。工业废水处理站收集的各种废水经处理后也可选择性复用于输煤系统、绿化等等。

3.4加强水务管理

加强水务管理，对全厂水的平衡试验定期检查，规定每个用户应该做到节水目标到位管、水制度到位、取水计划到位、节水措施到位。通过水平衡测试，及时掌握企业用水现状和各生产工序用水水量之间的定量并针对本厂的用水和耗水情况及存在问题，制定节水措施与计划，使火力发电厂的达到科学化管理和合理化用水。努力做好发电机组热力系统的运行维护，减少泄漏，降低锅炉补水率，一般凝汽式亚凝界机组补水率控制在 1.5%。加强运行调整，及时根据机组开停及负荷变化及时调整循环冷却水量、冲灰水量及工业冷却水水量，实现安全经济运行，尽量降低热力系统补水量。

结语

电厂水资源的合理、高效利用是一项系统工程，离不开先进的节水技术，依赖于电厂水务管理水平。管理层要加紧建立健全水务管理制度，制定节水实施方案，加强日常水务管理。职工也应增强节水意识，认识到水资源的宝贵，电厂节水技术的实施要充分考虑电厂的实际情况，根据全厂系统不断挖掘电厂节水潜力，优化工艺，从而提高水资源重复利用率 ，降低综合水耗，改善各项用水指标。

参考文献

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