火力发电厂循环冷却水系统节能改造

夏津津

摘 要： 近年来，我国经济发展较快，电力行业规模持续扩大，但火力发电需要耗费大量水资源，严重影响生态环境与电厂的持续发展，因此我国电厂循环冷却水系统标准越发严格。当前，电厂要合理应用节水及零排放技术，从根本上降低水资源消耗量，推动自身实现持续发展，同时有效保护生态环境。火力发电企业作为国家工业行业中最大的用水企业，需要科学地对废水进行处理。将先进的处理废水技术运用其中，从而提升企业的经济效益，保护水资源。

关键词： 火力发电厂;循环冷却水;节能

【中图分类号】TM621.2 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.164

1 火力发电厂循环冷却水系统

1.1 火电厂循环冷却水系统概述

循环冷却水系统属于火电厂最为关键的系统之一，能够保障火电厂稳定运转。大部分火电厂通过冷却塔对机组进行降温，基本原理为：将水吸入冷却塔中，持续对火电厂机组进行冷却，降低机组运转温度，冷却塔内水温逐渐提高，就会形成水蒸气，最后其由冷却塔顶部排出。除此之外，循环冷却水系统还可以为机组运转供应冷却水[1]。因生产阶段会形成诸多废热，通常需要通过冷却水将其排出。其间，火电厂一般需要构建冷却塔进行冷却，将废热引入冷却塔，其会和空气产生热交换，通过空气扩散到大气中。

1.2 火电厂循环冷却水系统的节水意义

随着先进技术的应用，循环冷却水浓缩率有所提高，但时至今日其消耗依然偏大。电厂因浪费大量水资源而耗费更多成本，同时生态环境污染严重。

起初，多数电厂通过水力除灰渣系统进行节水，排污水与循环水大都源于该系统，这样有助于废水利用，但电厂耗水量并未显著降低。近几年，为了切实降低耗水量，真正实现节约水资源这一目标，诸多电厂研发出不少节水系统与方法。耗水量有所降低，但依然无法得到有效控制，这就需要利用循环冷却水系统。因此，电厂循环冷却水系统具有十分重要的节水意义，不仅能够保障电厂机组稳定运转，还能够控制耗水量，降低环境污染。

2 火力发电厂废水处理

2.1 处理冲灰水

在对火力发电企业的冲灰水进行处理的时候，要针对冲灰水管道中的结垢、酸碱值按照国家的标准进行调节[2]。

2.1.1 炉烟的处理可以运用炉烟中具有的二氧化硫、二氧化碳等属于酸性的气体对污水进行酸碱中和，达到标准酸碱程度后再排出。

2.1.2 对冲灰水进行循环运用对冲灰水进行循环运用是当前火力发电企业最经常运用的模式。但是在运用该模式的时候，需要注意污水循环的管道中的结垢需要及时地清除，避免因为大量的结垢妨碍水資源的循环排出，在这过程中可以运用阻垢剂来疏通。

2.2 运用循环水来排污水

针对传统的火力发电企业来讲，对废水进行处理的时候可以运用循环水来排污水。但是目前企业中运用较多的还是干除灰系统，从而节约对淡水资源的运用率。因此在进行设计的时候，需要对水与灰按照严格的比例进行调配，从而减少冲灰水的含量。所以说运用循环水来排污水已经成为火力发电企业处理污水的关键环节。

3 火力发电厂循环冷却水节能措施

3.1 回收利用排出的废水

二次循环的水资源造成损失的表现主要是排污的损失，其与冷却塔具备的浓缩倍率息息相关。浓缩的倍率越高，排污的损失就会越低，从而做到显著的节约水资源[3]。旁流过滤相关工艺操作的基本程序就是运用混凝、加药以及较为常规的澄清过滤技术装置;反渗透工艺主要就是对水资源进行脱盐，从而减少水体中的含盐量，使其符合标准的要求。

3.2 运用城市中水

在研究节水技术的时候，发现能够将城市中的水资源当作补给的水资源。不仅能够节约水资源的利用率，还能够避免污水的排放，特别是对于水资源严重短缺的地区，我国一些地区的企业已经在城市中水操作有较为显著的成功案例。

3.3 火电厂循环冷却水系统节水技术

为了提升节水效果，火电厂需要应用节水技术，过滤循环冷却水的水源，将所有漂浮物滤出，保证水源质量，同时达到节水效果。空气冷却是一种利用空气代替水资源进行冷却的先进技术，主要内容为：利用汽轮机产生气体，再将其投入空气冷却装置，利用气体实现冷却，这样空气和蒸汽之间就会形成热交换，如果想要提升冷却效果，可以加强设备通风，这样可以避免因水汽量较多而大量蒸发。但是，冷却技术仅适用于缺水区域或当地温度条件适中的电厂，以免因温度条件不符导致水汽大量蒸发。

3.4 循环水泵变频改造节能

火力发电厂循环水泵变频改造，在生产运行中获得非常可观的成效[4]。假设循泵电机功率为1250hkW，那么运行时间所达到的节能率便达到15%左右，其中一台泵每小时可节约电量为125kW，火力发电厂每日节电量为3000kW·h，一台泵每年节电量便可超过50万kW·h，节约成本超过20万。可见循环水泵变频改造在节约成本、实现可持续发展方面的重要作用。

结语：虽然我国地大物博，水资源的储备量相对较为丰富，但是需要意识到我国人口也非常多，其中人均水资源占用率是世界上最低的国家[5]。伴随着国家经济的发展、城市的建设，国民对水资源的需求量也日益增多，导致水资源匮乏。火力发电企业是用水和排水的大户，在企业正常运转的时候因为对水资源过分的开发。导致火力发电企业水资源匮乏，在枯水的阶段经常会出现水资源不足的状况。目前还有部分火力发电企业在用水与排水的时候较为随意，没有意识到对工业废水处理以及节约用水的重要性，导致资源环境污染严重。

所以，相关的火力发电企业需要学习先进的废水处理措施以及相关的节约水资源运用的技术，从而保障水资源的充足，避免出现浪费的状况。火力发电企业将国内外先进的水资源节约技术引入其中，从而推进火力发电行业的长足发展。

参考文献

[1] 张潇，火力发电厂节水技术研究[J]，企业技术开发，2016，35（22）：66-68.

[2] 刘国中，浅议火力发电厂节水技术的优化[J]，山东工业技术，2016（02）：147+181.

[3] 罗颂，火力发电厂循环冷却水系统的设计分析[J]，黑龙江科技信息，2015（15）：45.

[4] 王斌，刘政修，火力发电厂节水技术[J]，全面腐蚀控制，2014，28（10）：34-40.

[5] 刘伟，火力发电企业节水策略优化研究[D]，华北电力大学，2014.