火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能改造

夏津津

摘 要： 近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，電力行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，但火力發(fā)電需要耗費(fèi)大量水資源，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境與電廠的持續(xù)發(fā)展，因此我國(guó)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)越發(fā)嚴(yán)格。當(dāng)前，電廠要合理應(yīng)用節(jié)水及零排放技術(shù)，從根本上降低水資源消耗量，推動(dòng)自身實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，同時(shí)有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。火力發(fā)電企業(yè)作為國(guó)家工業(yè)行業(yè)中最大的用水企業(yè)，需要科學(xué)地對(duì)廢水進(jìn)行處理。將先進(jìn)的處理廢水技術(shù)運(yùn)用其中，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)水資源。

關(guān)鍵詞： 火力發(fā)電廠;循環(huán)冷卻水;節(jié)能

【中圖分類號(hào)】TM621.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.164

1 火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

1.1 火電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概述

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)屬于火電廠最為關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，能夠保障火電廠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。大部分火電廠通過冷卻塔對(duì)機(jī)組進(jìn)行降溫，基本原理為：將水吸入冷卻塔中，持續(xù)對(duì)火電廠機(jī)組進(jìn)行冷卻，降低機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，冷卻塔內(nèi)水溫逐漸提高，就會(huì)形成水蒸氣，最后其由冷卻塔頂部排出。除此之外，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)還可以為機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)供應(yīng)冷卻水[1]。因生產(chǎn)階段會(huì)形成諸多廢熱，通常需要通過冷卻水將其排出。其間，火電廠一般需要構(gòu)建冷卻塔進(jìn)行冷卻，將廢熱引入冷卻塔，其會(huì)和空氣產(chǎn)生熱交換，通過空氣擴(kuò)散到大氣中。

1.2 火電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)水意義

隨著先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，循環(huán)冷卻水濃縮率有所提高，但時(shí)至今日其消耗依然偏大。電廠因浪費(fèi)大量水資源而耗費(fèi)更多成本，同時(shí)生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重。

起初，多數(shù)電廠通過水力除灰渣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)水，排污水與循環(huán)水大都源于該系統(tǒng)，這樣有助于廢水利用，但電廠耗水量并未顯著降低。近幾年，為了切實(shí)降低耗水量，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源這一目標(biāo)，諸多電廠研發(fā)出不少節(jié)水系統(tǒng)與方法。耗水量有所降低，但依然無法得到有效控制，這就需要利用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。因此，電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)具有十分重要的節(jié)水意義，不僅能夠保障電廠機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，還能夠控制耗水量，降低環(huán)境污染。

2 火力發(fā)電廠廢水處理

2.1 處理沖灰水

在對(duì)火力發(fā)電企業(yè)的沖灰水進(jìn)行處理的時(shí)候，要針對(duì)沖灰水管道中的結(jié)垢、酸堿值按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)[2]。

2.1.1 爐煙的處理可以運(yùn)用爐煙中具有的二氧化硫、二氧化碳等屬于酸性的氣體對(duì)污水進(jìn)行酸堿中和，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)酸堿程度后再排出。

2.1.2 對(duì)沖灰水進(jìn)行循環(huán)運(yùn)用對(duì)沖灰水進(jìn)行循環(huán)運(yùn)用是當(dāng)前火力發(fā)電企業(yè)最經(jīng)常運(yùn)用的模式。但是在運(yùn)用該模式的時(shí)候，需要注意污水循環(huán)的管道中的結(jié)垢需要及時(shí)地清除，避免因?yàn)榇罅康慕Y(jié)垢妨礙水資源的循環(huán)排出，在這過程中可以運(yùn)用阻垢劑來疏通。

2.2 運(yùn)用循環(huán)水來排污水

針對(duì)傳統(tǒng)的火力發(fā)電企業(yè)來講，對(duì)廢水進(jìn)行處理的時(shí)候可以運(yùn)用循環(huán)水來排污水。但是目前企業(yè)中運(yùn)用較多的還是干除灰系統(tǒng)，從而節(jié)約對(duì)淡水資源的運(yùn)用率。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)水與灰按照嚴(yán)格的比例進(jìn)行調(diào)配，從而減少?zèng)_灰水的含量。所以說運(yùn)用循環(huán)水來排污水已經(jīng)成為火力發(fā)電企業(yè)處理污水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3 火力發(fā)電廠循環(huán)冷卻水節(jié)能措施

3.1 回收利用排出的廢水

二次循環(huán)的水資源造成損失的表現(xiàn)主要是排污的損失，其與冷卻塔具備的濃縮倍率息息相關(guān)。濃縮的倍率越高，排污的損失就會(huì)越低，從而做到顯著的節(jié)約水資源[3]。旁流過濾相關(guān)工藝操作的基本程序就是運(yùn)用混凝、加藥以及較為常規(guī)的澄清過濾技術(shù)裝置;反滲透工藝主要就是對(duì)水資源進(jìn)行脫鹽，從而減少水體中的含鹽量，使其符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3.2 運(yùn)用城市中水

在研究節(jié)水技術(shù)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)能夠?qū)⒊鞘兄械乃Y源當(dāng)作補(bǔ)給的水資源。不僅能夠節(jié)約水資源的利用率，還能夠避免污水的排放，特別是對(duì)于水資源嚴(yán)重短缺的地區(qū)，我國(guó)一些地區(qū)的企業(yè)已經(jīng)在城市中水操作有較為顯著的成功案例。

3.3 火電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)

為了提升節(jié)水效果，火電廠需要應(yīng)用節(jié)水技術(shù)，過濾循環(huán)冷卻水的水源，將所有漂浮物濾出，保證水源質(zhì)量，同時(shí)達(dá)到節(jié)水效果?？諝饫鋮s是一種利用空氣代替水資源進(jìn)行冷卻的先進(jìn)技術(shù)，主要內(nèi)容為：利用汽輪機(jī)產(chǎn)生氣體，再將其投入空氣冷卻裝置，利用氣體實(shí)現(xiàn)冷卻，這樣空氣和蒸汽之間就會(huì)形成熱交換，如果想要提升冷卻效果，可以加強(qiáng)設(shè)備通風(fēng)，這樣可以避免因水汽量較多而大量蒸發(fā)。但是，冷卻技術(shù)僅適用于缺水區(qū)域或當(dāng)?shù)販囟葪l件適中的電廠，以免因溫度條件不符導(dǎo)致水汽大量蒸發(fā)。

3.4 循環(huán)水泵變頻改造節(jié)能

火力發(fā)電廠循環(huán)水泵變頻改造，在生產(chǎn)運(yùn)行中獲得非?？捎^的成效[4]。假設(shè)循泵電機(jī)功率為1250hkW，那么運(yùn)行時(shí)間所達(dá)到的節(jié)能率便達(dá)到15%左右，其中一臺(tái)泵每小時(shí)可節(jié)約電量為125kW，火力發(fā)電廠每日節(jié)電量為3000kW·h，一臺(tái)泵每年節(jié)電量便可超過50萬kW·h，節(jié)約成本超過20萬?？梢娧h(huán)水泵變頻改造在節(jié)約成本、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面的重要作用。

結(jié)語：雖然我國(guó)地大物博，水資源的儲(chǔ)備量相對(duì)較為豐富，但是需要意識(shí)到我國(guó)人口也非常多，其中人均水資源占用率是世界上最低的國(guó)家[5]。伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市的建設(shè)，國(guó)民對(duì)水資源的需求量也日益增多，導(dǎo)致水資源匱乏。火力發(fā)電企業(yè)是用水和排水的大戶，在企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候因?yàn)閷?duì)水資源過分的開發(fā)。導(dǎo)致火力發(fā)電企業(yè)水資源匱乏，在枯水的階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水資源不足的狀況。目前還有部分火力發(fā)電企業(yè)在用水與排水的時(shí)候較為隨意，沒有意識(shí)到對(duì)工業(yè)廢水處理以及節(jié)約用水的重要性，導(dǎo)致資源環(huán)境污染嚴(yán)重。

所以，相關(guān)的火力發(fā)電企業(yè)需要學(xué)習(xí)先進(jìn)的廢水處理措施以及相關(guān)的節(jié)約水資源運(yùn)用的技術(shù)，從而保障水資源的充足，避免出現(xiàn)浪費(fèi)的狀況?；鹆Πl(fā)電企業(yè)將國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的水資源節(jié)約技術(shù)引入其中，從而推進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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