蒸汽动力循环系统在火电厂中的应用

张俊

摘 要：中水在火电厂循环冷却水工艺中的合理应用具有十分重大的意义，城市中水大规模回用可以有效实现，对于缓解水资源紧张问题有着十分大的作用，还可以减轻水体污染。并且，中水回用的范围和规模也得到了扩展，电厂生产用水问题得到了解决。文章简要分析了中水在火电厂循环冷却水工艺中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：中水；火电厂；循环冷却水

中图分类号： F407 文献标识码： A

中水是处于自来水和污水之间，采用相关工艺来处理城市中的生活用水或污水，处理之后可以达到二级水质标准，可以用于回收，虽然不可以饮用，但是可以在一定范围内重复使用。城市污水具有很多的优点，比如有着可靠的来源和稳定的水质，并且有着较大的水量，引水也不需要较长的距离，因此被作为第二种水源来进行备用，作为一种可再生水资源，可以有效缓解我国水资源紧缺的问题，符合可持续发展的精神。

近些年来，全社会越来越重视城市污水的回用，并且进行了深入的研究，取得了不错的效果。火电厂在生产过程中需要较大的循环冷却水量，甚至占到了电厂全部用水量的95%以上，并且电厂对循环用水的水质也没有很高的要求，这样就可以在电厂循环冷却水中应用城市中水，通过合理应用，电厂用水紧缺的问题可以得到一定程度的缓解，并且减少污水排放，起到环境保护的作用。

本文以某火电厂为例，分析了中水在火电厂循环冷却水工艺中的应用。

1 城市中水回用的发展现状

西方发达国家早已经在实际生活中应用中水回用技术，比如美国、日本、意大利等等。如美国、日本等都将中水应用到厕所冲洗用水以及城市喷泉和道路清洁当中，还可以用于农田和园林的灌溉以及空调制冷设备补充用水等方面，这些成功的经验都值得我国借鉴。在上个世纪，日本就将中水道专门设置在了上水道和下水道之间，对于中水使用大力推广和提倡。通过调查发现，目前美国正在建设的中水回用厂已经扩展到很多个地区，这也是为了对中水道系统的设置进行推广。亚洲地区的新加坡也在对中水市场进行大力开拓，这是为了对水资源进行节约。

我国在很晚的时期才开始发展污水的再生利用，并且没有投入大量的资金，在中水回用方面还需要进一步发展。我国结合具体国情，将农业、工业、市政等作为了中水回用的主要目标，在污水处理以及再生利用系统中有机的结合了不同层次的人工和自然净化，居民冲厕、灌溉、洗车是目前主要应用的几个方面，目前正在大力开发的领域有工业、农业等。相较于世界上的其他发达国家，我国工业用水只有很低的重复利用率。成功运用的如华能北京热电厂，将水源作为高碑店污水厂二级出水，采取一系列工艺进行深度处理，在火电厂循环冷却补充水中应用，这样本电厂新鲜水的用量就得到了大大的降低，每年水费可以得到极大的节约，不仅可以扩大火电厂的经济效益，还可以提高社会效益。

2 运行中存在的问题及解决办法

（1） 澄清池排泥池设计容量为300M3,底部为平面池底。实际运行中出现当澄清池排泥量大和泥浆中固相物质含量高时，池底的沉淀物分配不均匀，不能及时被泥浆泵抽出，造成在排泥池的四周形成沉淀淤积，影响排泥的连续性。针对此问题，我们采取了对排泥池改造，把池底由原来的平底改造成圆锥形，使排进来的泥浆能汇集到中央泥浆泵入口管处，从而解决了泥浆淤积的问题。

（2） 澄清池排泥池的排泥泵出入口容易产生淤堵，特别是泵的出口逆止阀经常因卡涩而不能及时复位，形成停泵时泥浆倒流而溢到泵体外，同时也出现因泵入口管堵而使泵体不能形成真空造成不打水现象。针对这两种问题，我们对原来设计的管道进行了改进，分别在泥浆泵的入口和出口管上加装了冲洗水阀，并接入泵的启动程序中，使启动泵和停泵时分别进行入口管和出口管的短时间冲洗，改进后效果很好，基本上消除了存在的问题。

（3） 初期运行时，由于采用的消石灰（设计要求有效纯度≥80%，80%以上<100目，过剩水份<1%）质量不理想，有效纯度只在75%左右，而且由于该消石灰生产工艺的限制，消石灰二次钙化成分多，杂质含量较多，经常出现澄清池排泥池的泥浆沉淀速度快、消石灰配置箱沉淀淤堵出口管现象，增加不少麻烦。通过提高对消石灰质量的要求，这些问题得以解决。

目前在火电厂中，主要有三种深度处理工艺，分别是石灰混凝澄清过滤法、膜处理法以及MBR膜处理后回用等等。火电厂需要依据二级出水水质标准，并且结合本厂的具体情况，比如选用的凝汽器管材等，来对中水深度处理工艺进行合理选择。

①石灰混凝澄清过滤法。在目前火电厂循环冷却水工艺中，应用比较广泛的是石灰混凝澄清过滤法，这种技术具有一系列的优点，比如不需要较高的处理成本、可以将水中多种杂质给有效去除掉等等，因此被广泛的应用于水处理领域中。本电厂选用的是石灰混凝澄清过滤法，在1995年开始动工，2003年开始投入运行，长期以来，有着十分稳定的运行效果，在出水水质方面也可以达到循环冷却系统补充水的标准。将城市污水用石灰深度处理，可以对水质进行软化，有效去除掉中水中的碳酸盐硬度，同时可以将污水中其他的杂质给去除掉，比如磷、重金属、有机物等等，甚至可以将水中的病毒给有效去除掉。通过研究发现，中水中存在的有机物以及其他的悬浮物等，可以对碳酸钙的结晶产生干扰作用，增加残留的碳酸盐硬度，或者是不能够长大形成的碳酸钙晶粒，在水中以饱和的形态存在，这样就会对软化效果产生影响，因此，一般需要将适量混凝剂添加进去，然后在投加石灰，这样就可以将杂质有效去除掉，石灰处理的效率得到提高。

②预处理+微滤处理法。微滤技术的推动力是压力差，这种膜分离技术主要是将水中粒径在0.2～10 um的颗粒物给截留下来。利用微滤技术，可以将1 um以下的颗粒给截留掉，而那些大分子有机物和溶解性固体则可以通过微滤膜，比如无机盐等，但是却可以将那些悬细菌、浮物以及部分病毒等进行阻挡，对水进行有效的净化，使其水质符合相关标准。

③MBR膜处理后的回用。MBR作为一种高效废水处理系统，有机的结合了生化反应器和膜分离，常规生化工艺的二沉池用膜分离技术来代替。通常情况下，可以将MBR工艺分为两个构成部分，分别是生化反应池和超滤单元。高活性好氧微生物对超滤回流液进行硝化作用，这样就可以氧化氨氮和有机氮，使其转化为硝酸盐和亚硝酸盐，经过反硝化池污泥的作用，将其还原为氮气，有效的排出去，这样脱氮目的就达到了。通过实践研究发现，可以有效去除掉污水中80%左右的氨氮。因此，随着时代的发展，MBR工艺将会被更广泛的应用于高氨氮污水的处理中。利用MBR工艺，可以有效的分离固体和液体，有着较高的生化效率，并且有着十分稳定的出水水质。同时，在生物池内，微生物量也可以维持一个较高的浓度，有着较长的排泥周期和较强的抗负荷冲击能力，可以将水中的氨氮给有效去除掉。基本上没有存在出水悬浮物，可以很大程度的去除掉原水中的细菌和病毒。

3 结 语

通过上文的叙述我们可以得知，在火电厂循环冷却水工艺中应用中水，具有很大的现实意义，对于缓解水资源紧张问题有着十分大的作用，还可以减轻水体污染。并且，中水回用的范围和规模也得到了扩展，电厂生产用水问题得到了解决，具有较大的经济效益、社会效益和环境效益。随着时代的发展，我国节能减排以及可持续发展的国策将会更加牢固的坚持下去，那么中水处理技术将会获得更快的发展。本文简要分析了中水在水电厂循环冷却水工艺中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

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