火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)研究

孫國(guó)強(qiáng)

摘 要：火力發(fā)電是一種使用較多的發(fā)電形式，隨著火電廠發(fā)電量的不斷上升，火電廠的耗水量也在逐漸增大。在我國(guó)水資源日趨貧乏的環(huán)境下，火電廠的節(jié)水措施不僅影響到火電廠的經(jīng)濟(jì)效益，也涉及到了全社會(huì)的民生問(wèn)題?；谶@樣的社會(huì)背景，本文對(duì)我國(guó)火力發(fā)電廠的節(jié)水措施與技術(shù)展開(kāi)分析論述。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；節(jié)水措施；技術(shù)

火力發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)水資源，但是近年來(lái)，大部分地區(qū)火力發(fā)電廠的水資源嚴(yán)重短缺，所以，在某種程度上已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國(guó)火力發(fā)電廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)此，火力發(fā)電廠為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不被淘汰，率先引進(jìn)了先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)，由此緩解了我國(guó)火力發(fā)電廠水資源不足的局面，本文將通過(guò)不同的節(jié)水技術(shù)和措施的應(yīng)用分析論述，為我國(guó)火力發(fā)電廠安全運(yùn)行奠定積極的理論基礎(chǔ)。

一、火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)實(shí)施的必要性

火力發(fā)電廠作為水資源的消耗和利用主體，如何通過(guò)有限的水資源不斷提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，降低能耗，既是火力發(fā)電廠需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)難關(guān)，同樣也是擺在大多數(shù)火力發(fā)電廠經(jīng)營(yíng)管理人員面前的一大困難和挑戰(zhàn)。從火力發(fā)電廠的設(shè)計(jì)階段到正式的運(yùn)行階段，再到后期的管理、維護(hù)階段，需要將節(jié)水的重要性不斷凸顯出來(lái)，提高水資源的綜合開(kāi)發(fā)與利用效率，本著“循環(huán)使用、回收利用、降低消耗、提高效益”的發(fā)展原則，將電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的提升作為火力發(fā)電廠發(fā)展與運(yùn)行的重要出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)，實(shí)施國(guó)家提倡的綠色經(jīng)濟(jì)[ 1 ]政策，一方面對(duì)促進(jìn)我國(guó)資源環(huán)境保護(hù)有著非常重大的現(xiàn)實(shí)意義，另一方面，對(duì)促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展起著重要的引導(dǎo)作用。

二、火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)應(yīng)用分析

（一）火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)在鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用

通常情況下，在我國(guó)的火力發(fā)電廠中，鍋爐補(bǔ)充水是整個(gè)火力發(fā)電廠系統(tǒng)中對(duì)水質(zhì)要求最為嚴(yán)格的一部分生產(chǎn)用水，這部分水資源的來(lái)源是經(jīng)過(guò)化學(xué)除鹽技術(shù)處理之后得到的高純水。采用合理疏水方式，避免蒸汽直排。經(jīng)過(guò)對(duì)火力發(fā)電廠的鍋爐運(yùn)行設(shè)備定期檢查維護(hù)，確保鍋爐系統(tǒng)正常運(yùn)行參數(shù)，防止出現(xiàn)超壓排汽，合理控制排污次數(shù)，使鍋爐高效、節(jié)能運(yùn)行。

（二）火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)在循環(huán)水與水處理中的應(yīng)用

火力發(fā)電廠應(yīng)該根據(jù)不同用水點(diǎn)的實(shí)際要求，將用水水質(zhì)要求比較高的系統(tǒng)排水作為用水水質(zhì)要求比較低的用水系統(tǒng)循環(huán)補(bǔ)充用水，這樣就做到了水資源的一水多用、循環(huán)利用。例如，可以將工藝系統(tǒng)排水通過(guò)加工處理再返回到原來(lái)的給水工藝系統(tǒng)中，通過(guò)原來(lái)的供水工藝流程實(shí)現(xiàn)水資源的補(bǔ)給；也可以采用階梯利用水的方式將工藝排水直接傳輸?shù)椒纤|(zhì)要求的供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“廢水利用”。也可將生活排放污水、濃水等各種工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)火電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)加工之后，用于火電廠廠區(qū)的苗木綠化、脫硫系統(tǒng)[ 2 ]、除灰系統(tǒng)、灰場(chǎng)噴灑以及輸煤系統(tǒng)等不同的工業(yè)生產(chǎn)與生活領(lǐng)域。

（三）火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)在脫硫用水與廢水處理中的應(yīng)用

對(duì)于火力發(fā)電廠而言，還有一個(gè)重要的廢水接收系統(tǒng)，就是脫硫用水系統(tǒng)。該系統(tǒng)在節(jié)水過(guò)程中，對(duì)水資源并沒(méi)有太多的質(zhì)量要求，所以，可接收其它生產(chǎn)系統(tǒng)的排水，不僅實(shí)用，而且能夠有效保證火力發(fā)電廠的水資源系統(tǒng)平衡。主要運(yùn)行原理就是通過(guò)采用濕法脫硫技術(shù)除去火電廠水資源中的氯化物以及氟離子和重金屬等有害化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)技術(shù)處理之后的水資源再經(jīng)過(guò)廢水處理工藝系統(tǒng)的脫硫處理加工，從而達(dá)到水資源污染的零排放目標(biāo)，這種工業(yè)廢水可以用于工業(yè)生產(chǎn)中的沖灰加工。

（四）火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)在末端高濃度廢水處置中的應(yīng)用

火電廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)制造和排放大量的高濃度工業(yè)廢水，在處理時(shí)可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼗鹆Πl(fā)電廠的環(huán)境位置以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、技術(shù)條件等展開(kāi)水資源的技術(shù)加工。例如采用化學(xué)軟化的作用，不僅運(yùn)行穩(wěn)定可靠，而且操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是在處理加工時(shí)會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水中的溶解物和固形物質(zhì)增加。還有離子交換以及膜處理[ 3 ]、電滲析的方式、機(jī)械蒸發(fā)的方式，不結(jié)垢、能量損耗很小，缺點(diǎn)是受限于火力發(fā)電廠水資源的總循環(huán)量。

此外還有一系列的工藝處理方式，諸如深井注入法、太陽(yáng)池節(jié)水、滲透池節(jié)水、以及專(zhuān)門(mén)的結(jié)晶蒸發(fā)器和專(zhuān)門(mén)的干燥處理加工工藝，都具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是也受到當(dāng)?shù)赝饨绺蓴_因素的影響，所以應(yīng)該結(jié)合具體的火力發(fā)電廠運(yùn)行情況采取適當(dāng)?shù)墓?jié)水措施、技術(shù)。

（五）火力發(fā)電廠節(jié)水措施與技術(shù)在粉煤灰的消納與高濃度沖灰中的應(yīng)用

在我國(guó)大部分火力發(fā)電廠中，對(duì)工業(yè)系統(tǒng)末端的廢水處理通常采用灰渣用水系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行處理和加工，常見(jiàn)的有兩種不同的方式。一種是通過(guò)高濃度的灰水閉路循環(huán)系統(tǒng)加工，另一種是通過(guò)干除灰技術(shù)進(jìn)行處理。高濃度的灰水閉路循環(huán)系統(tǒng)加工技術(shù)在我國(guó)火電廠的使用較為廣泛，主要的工作運(yùn)行原理就是通過(guò)沉淀廢水，將沉淀中的清潔水資源用于下一階段工業(yè)生產(chǎn)中的沖灰工藝中，所以整個(gè)加工處理過(guò)程沒(méi)有廢水的排放，經(jīng)過(guò)一個(gè)完全封閉的耗水系統(tǒng)，能夠?qū)?0%的水資源回收利用。但是，這種技術(shù)加工方式也有一定的弊端，經(jīng)過(guò)對(duì)灰水的重復(fù)使用，會(huì)出現(xiàn)很多污垢，通常采用酸堿中和[ 4 ]的方式降低水資源中的PH值。不同的火力發(fā)電廠規(guī)模和形式也不同，經(jīng)濟(jì)狀況也存在明顯的差異，所以應(yīng)該選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用、環(huán)保的節(jié)水技術(shù)，不斷提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從近年來(lái)的實(shí)踐應(yīng)用情況分析，以上節(jié)水效果非常顯著，主要體現(xiàn)在降低用水成本與節(jié)水設(shè)備工藝改進(jìn)兩大方面，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的節(jié)水技術(shù)水平相比，依然存在一定的差距，需要相關(guān)的技術(shù)人員不斷探索研究、進(jìn)一步完善有關(guān)的節(jié)水工藝，從而為我國(guó)的火力發(fā)電運(yùn)行注入強(qiáng)大的技術(shù)動(dòng)力。

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