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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M3， 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。下面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、灰场冲灰水蒸发、脱硫系统蒸发；排污方面主要有锅炉排污、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。 神头第二发电厂的排污系统查看，系统时常存在一定的排污，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要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-1 1.5 2.23 870 2.0 1.07 416 2.5 0.68 264 3.0 0.48 188 3.5 0.37 143 4.0 0.29 113 4.5 0.23 91 5.0 0.19 75 目前国内循环水处理方法较多，主要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、石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来，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还要消耗一部分水。 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