5火力发电厂节水方法浅析

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1、火力发电厂节水方法浅析运行调度部 欧阳朝辉摘 要：火电厂是水资源消耗大户，如何降低生产水耗是各电厂的主要节能课题。 有些新的水处理技术及干除灰技术应用为火电厂节水提供了条件，下面就火办 发电厂节水潜力与方法进行简单分析。关键词：火电厂 节水神头第二发电厂装有四台500MW机组，年消耗量达3104万用，耗主要有被 蒸发掉的循环冷却水、电厂水力除灰用冲灰水和各种生产系统的排污水。下而 就近年来水处理技术水平的提高和干除灰技术推广，从火电厂节水方面进行简 单分析。1火电厂的主要耗水分析火电厂的水系统比较复杂，水力资源的消耗主要是蒸发、排污、渗漏、溢 流等多方面。蒸发方面主要有湿式冷却水塔蒸发、灰场冲

2、灰水蒸发、脱硫系统 蒸发；排污方面主耍有锅炉排污、水塔排污、机组启动冲洗排放、化学自用水 冲洗排放；渗漏方面主要有汽水系统内外漏；溢流方面主要是操作调节不到位 各储水容器满水溢流等。1.1循环冷却水对湿式冷却水塔的火力发电厂循环冷却水的蒸发量在火电厂水耗中所占比 例是最大的，神头二电厂每天循环水系统补水74550吨，占全厂生水补水总量的 74.7%。其中水塔蒸发量约为57500吨，保持适当浓缩倍率而产生的排污损失约 17050吨。1.2除灰系统冲灰水的补水量神头第二发电厂燃煤火电厂四台机组全年的冲灰、冲渣水耗用生水用量达 2882554吨，平均每于补水8097吨，占全厂生水补水总量的11%,是

3、生产系统第 二耗水量。冲灰水系统是一个闭式系统，其耗水量主要是灰场的蒸发、灰场的 渗漏以及溢水排放。1. 3锅炉补给水神头第二发电厂用除盐水作为锅炉补给水，2008年除盐水补水量总耗 964508吨，占全厂生水补水总量的3. 56%,影响锅炉补给水的主要因素是机组启 动次数，启动用除盐水量和正常运行中的水系统泄漏，部分电厂锅炉炉水排污。 1.4汽水系统泄漏和设备溢流。神头笫二发电厂的排污系统查看，系统吋常存在一定的排污，估算大约每 小时有200吨左右，占全厂生水补水总量的5%左右，造成排污系统排污的主耍原 因是汽水系统阀门不严水进入排水系统，各储水容器（如水箱、水池等）溢流 造成。2火电厂可采

4、取的节水措施2.1提高循环冷却水处理水平提高循环水浓缩倍率循环冷却水由于蒸发而浓缩，容易发生结垢和腐蚀，不同的水质、不同的 处理方式和药剂使循环水允许浓缩倍率有较明显的差异，从而导致不同的排污 率，提高浓缩倍率可以使排污率降低，减少循环水系统的排污，改进循环水的 处理工艺使用高效的水处理药剂可以使循环水中的有害离子高度浓缩时也不会 发生结垢或腐蚀的危险，从而提高循环水允许的浓缩倍率，减少排污。但是， 当浓缩倍率超过3. 5倍后节水效益不再明显而水处理成本会显著增加。如：机组 不同浓缩倍率下的排污率和排污水量对比表。机组不同浓缩倍率下的排污率和排污水量浓缩倍率排污率排污水量/t h-11.52.

5、 238702.01.074162.50. 682643.00. 481883.50. 371434.00. 291134.50. 23915.00. 1975目前国内循环水处理方法较多，主耍有加酸降低碱度结合加阻垢剂防止结 垢，加缓蚀剂防止腐蚀，加杀生剂防止微生物粘泥，以及补充水或旁流弱酸处 理、冇灰处理降低碳酸盐硬度等，其目的就是在保证用水安全的前提下，尽量 提高循环水的浓缩倍率，减少排污。近年来，高效的阻垢剂和缓蚀剂不断开发出來，大幅度提高了循环水的防 垢防腐能力，从而为提高浓缩倍率减少排污创造了条件。一些高效阻垢缓蚀剂 能够使循环水在其硬度达35 mmol/L时仍不发生结垢，氯离子浓度

6、超过400 mg/L 时黄铜管仍不发生腐蚀。当然，每种药剂都要针对系统设备的材质通过试验确 定加药浓度以及浓缩倍率，在节水的同时也要考虑药剂成本的增加。弱酸处理、石灰处理可有效降低水中碳酸盐硬度，提高循环水的防垢能力, 但对于非碳酸盐硬度没有去除能力，所以应注意所用水质的特性，对碳酸盐硬 度较低的水，这两种处理方式的节水效果不明显且其本身述要消耗一部分水。2. 2减少湿除灰量，降低水灰比大部分火力发电厂采用水力输灰，需要消耗大量的水。近年来粉煤灰与干 灰资源化利用技术得到了推广和应用，气力除灰不仅可以得到优质粉煤灰，降 低输送负荷而且可以省去除灰用水。因此气力除灰在燃煤电厂的粉煤灰总量中 的比

7、例正逐步增加。但由于地区影响，部分地区的粉煤灰利用率较低，湿除灰 及水力输灰不需继续运行。在湿除灰的方式中，水灰比是一个比较重要的参数，目前多数电厂的排灰 用水没有实现循环使用，所以较高的水灰比会造成水量浪费。除此之外，水灰 比越高冲灰水量越大灰管线的结垢就越严重，这是因为，冲灰管线的结垢来自 冲灰水中的碳酸盐硬度，灰渣中的氧化钙遇水变成氢氧化钙只是起到沉淀剂的 作用，水量越大，碳酸钙的析出越多，结垢越严重，而且低水灰比的灰浆浓度 高，对管壁的冲刷作用增强，也将抑制管线的结垢趋向。因此，降低水灰比， 不仅能够节水，还能降低管线结垢速率，降低动力消耗。但是，生产实际中，在采取措施减少灰水系统的用

8、水量后，进入灰水系统 的水量往往出现富余，这是因为灰水系统在整个火电厂的用水体系中基本处于 最末端，其他系统的废水、不易回收的水均进入灰水系统。所以当灰水系统的 水出现富余时，系统本身再采取节水措施就不再有效果，因为这些富余水量因 水质差难以回收利用，同样当其他系统采取措施减少了排放至灰水系统的水量, 使得灰水系统水量不足，不得不补充新鲜水时，也起不到节水的效果。23做好灰场灰水回收和防渗漏工作，确保灰水回收现神头第二发电厂灰场存在较多的问题，灰场回收水系统存在容量不足， 造成灰场不定期外排水，估算排水量达400 t/h左右，因此应该增大回收水系统 输送能力，全部回收灰水。2. 4提高机组严密

9、性减少工质损耗和热损耗火电厂以成本较高的除盐水作为热力系统工质损耗的补充水。工质损耗包 括系统的汽水损火和锅炉排污。加强设备管理提高汽水系统的阀门严密性，可 以有效减少汽水损失。热力设备汽水系统中会产生一些杂质，会在通流部分产 生结垢、腐蚀、沉积等现象，影响机组安全性和经济性，防止措施主要有：采 用炉内水处理方法提高锅炉水质量，对浓缩后的炉水进行排污，因炉水水质提 高排污水量会大大减少。严密的系统和高品质的补充水的凝汽式亚临界机组， 其锅炉的补水率可以控制在1.5%以内，其中汽水损失率在0.9%左右，排污率在 0. 5%左右。检修和备用的机组在冷态启动的过程中要用除盐水进行冲洗，所消耗的水 量

10、取决于系统的洁净程度，即检修和停备用期间因腐蚀产生沉积物的多少。因 此在机组停运过程中及停备用期间，采取适宜的保护措施，使通流表面保持干 燥或加药形成保护膜，减少腐蚀产物的生成，减少启动冲洗水用量，缩短机组 启动时间，带来更多的经济效益。2.5改善化学水处理方式，降低化学自用水量神头第二发电厂#3机组采用给水加氧处理方式，使金属表面产生一种稳定 的、完整的FeQ内伸层，使金属表面形成致密的“双层保护膜” o与普通给水 除氧处理方式相比有以下好处：给水铁含量明显下降；给水氢电导率下降，稳 定性增强；精处理混床处理水量大幅提升，再生次数减少，节约了化学药品的 用量；减少再生次数，相对减少树脂再生用

11、水量。2.6冋收处理各种废水和排污水加以综合利用火电厂可以回收处理工业废水、生活污水、以及循环水排污后加以利用。 废水般来自T业冷却水，一般含油和悬浮物，经隔油、气浮、过滤等手段处 理后与生水水质接近，可以作为循环水的补充水使用。生活污水一般含有较多 的有机物，经曝气氧、化沉淀处理后也可以补入循环水系统。这两部分的水在 火电厂中是比较可观的。2009年我厂污水系统将投入使用，可回收工业废水 200 t/ho继而计划对附近生活区的工活污水也将进行回收，回收后可取得了明 显的节水效果和环境效益。冲灰水、脱硫用水等取自循环水，相当于循环水的排污，这些水量若不能 满足循环水的排污，则多余的排污水可以进

12、行除盐处理后回收利用，反渗透、 超滤、微滤等膜处理工艺的推广应用可以以解决回收排污水的可行性。2.7做好节水管理杜绝溢流现象的发生制定有关节水管理制度，加强水务监督管理，杜绝各类容器发生溢流。发 生溢流主耍问题是补水阀门不严和人员监视与调整不及时，因此应做好阀门检 修丁作，确保阀门严密，做好监视与讯整T作防止溢流。3节水工作应遵循的原则3. 1根据全厂的水平衡综合管理用水的原则火电厂的用水系统庞大复杂，各级系统、设备串用水较多，不同水的用量 和比例随季节和机组负荷变化较大，因此必须按照相关的标准做好全厂水平衡 的测试工作。在水平衡数据基础上综合考虑节水措施，才能取得效果。例如， 采用新型药剂处

13、理循环水，提高浓缩倍率后循环水排污水的用户也耍采取措施 减少排污水的用量，否则要么继续大量使用循环水，使其浓缩倍率提不上去， 要么用新鲜水替代减少的排污水，都实现不了节水。3.2不同水质的水梯级使用原则所谓梯级使用，是指各用户按对水质的要求划分等级，上一级的排水作为 下一级的进水，下一级的排水又供更下一级使用，最终的目的是节约新鲜水。3. 3水质最差化原则在水的使用中，由于产生浓缩或以不同水质的水作水源，系统内的水往往处于不同的水质条件下，使系统水质处在本系统允许的最差条件下，可以减少 补水用量或降低水处理成本。4结束语火电厂用水量大，系统复杂，节水工作必须系统地全盘地考虑，必须通过 水平衡的测试工作，摸清水量分布及变化规律的前提下开展节水工作，才能做 到合理用水，才能在够减少水资源情况下降低企业的能耗损失，符合企业可持 续发展要求。参考文献1 肖作善，施燮军，王蒙聚.热力发电厂水处理第三版M.电力出版社2 许立国.弱酸处理补充水时的循环水高浓缩倍率试验硏究J.山东电力技术3 沙中魁，谢长血，李杰.火电厂循环水排污水的|叫收利用J.电力建设4 DL/T 606.5-1996.火力发电厂水平衡导则S.5 宋雷.循环水弱酸处理的运行经济性探讨J.华北电力技术