論電廠排水系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)水建議

王高風

(山東電力建設第一工程公司,山東濟南 250131)

論電廠排水系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)水建議

王高風

(山東電力建設第一工程公司,山東濟南 250131)

電廠的系統(tǒng)主要是依靠設備提供的冷卻用水進行相關運作,其耗水量相對較大,所以電廠排水問題至關重要。如果排水系統(tǒng)不夠可靠,就可能引發(fā)引起一些重大事故,對電廠的安全與運行造成嚴重威脅。

冷卻水系統(tǒng) 排水系統(tǒng) 改造 節(jié)水措施

1 引言

我國作為一個缺水國家，在西北、東北以及華北等煤炭資源較為豐富的地區(qū)，水資源短缺問題相對嚴重。另外，環(huán)境污染的問題也使得水質出現(xiàn)日益惡化的現(xiàn)象。電廠是用水大戶，想要持續(xù)運行就需要大量的水資源。同時，電廠也是排水大戶，污廢水的外排不利于可持續(xù)發(fā)展與水環(huán)境保護。因此，電廠生存與發(fā)展的關鍵之處就是節(jié)水與優(yōu)化排水系統(tǒng)。

2 電廠排水系統(tǒng)分類

2.1 開式排水系統(tǒng)與閉式排水系統(tǒng)

電廠的排水系統(tǒng)一般分成開式排水系統(tǒng)與閉式排水系統(tǒng)，其中開式排水系統(tǒng)的主要特點包括應用系統(tǒng)結構相對簡單、所需設備的價格低廉、冷卻水溫度無需太高以及投資相對較少等，但其對水質的要求十分嚴苛;閉式排水系統(tǒng)的主要特點包括投資設備較高與系統(tǒng)結構相對復雜等，但可應用大多數(shù)的水質。

2.2 半閉式排水冷卻水系統(tǒng)

半閉式排水系統(tǒng)的主要組成部分包括水換熱器、實施油冷機以及電泵潤滑油等，因排水系統(tǒng)進水口處在相對較高的位置，使得回水壓頭壓力通常遠小于排水壓力，無法有效滿足系統(tǒng)工藝流程所需。在一般情況下，半閉式排水冷卻水系統(tǒng)使用的水資源是除鹽水外的一次水，然后通過閉式冷卻系統(tǒng)進行冷卻處理。每一臺半閉式排水冷卻水系統(tǒng)的工作機器，都有裝循環(huán)水泵、水換熱器以及升水水泵等，其作用是進一步提升排水系統(tǒng)工作的效率。

2.3 全開式排水冷卻水系統(tǒng)

在全開式的排水冷卻系統(tǒng)中，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作為一個最重要的部位，對主機定冷油器與小機器等儀器主要是采用將二次利用水作為水源，以便為排水系統(tǒng)節(jié)約較多的水資源。

3 電廠排水系統(tǒng)的使用情況與優(yōu)化要求的影響

3.1 電廠排水系統(tǒng)的使用情況

3.1.1 電廠冷卻水

電廠冷卻水在汽輪冷油機中得到了廣泛應用，其中用水較多的幾個環(huán)節(jié)主要包括冷卻水封水過程與熱交換流程等。在一般情況下，表面冷卻不會對冷卻的水質情況產生影響，可在完成吸熱過程中由熱交換器進行回收，以備下一次的利用。混合式冷卻水即復雜式冷卻水會將一部分水資源進行直接的消耗，而這個過程則是閉式排水系統(tǒng)的主要耗水位置。另外，在電場冷卻水的過程中，也有因未能及時回收部分高質量設備使用過的冷卻水，致使其在排水階段就直接從地溝中被排走，造成大量消耗的問題。

3.1.2 開式排水系統(tǒng)

凝氣機冷卻水系統(tǒng)作為開式排水系統(tǒng)中的總要組成部分之一，在電廠機構中的耗水量最多。這主要是因為該設備擁有電廠主要耗水的多個流程，依次是蒸發(fā)、吹風與排污。簡要來說，在電廠排水系統(tǒng)的總耗水量中，蒸發(fā)一般會占據(jù)2%，如果是建設在我國北方一些地區(qū)的電廠，這一數(shù)值還將有所提升;在電廠排水系統(tǒng)的總耗水量中，吹風這一環(huán)節(jié)則大約要占到0.2%，倘若沒有刨除排水器還可提高0.3%至0.5%左右;排污作為最后一個流程，在電廠排水系統(tǒng)的總耗水量中所占的百分比需依據(jù)電廠設備新舊與實際應用水濃縮率等要素，進行相關的測定工作。就目前來說，我國電廠在這一過程中的耗水量大約占1%左右。

3.1.3 排水與沖洗灰渣

電廠特別是燃煤電廠使用灰渣的情況主要和灰的總生產量有所聯(lián)系，而灰場損失滲漏與蒸發(fā)也會直接影響到沖洗灰渣的系統(tǒng)。與此同時，沖洗灰渣的情況也和煤的種類有關。在電廠運行的過程中，雖然灰分的熱值相對較高，但其成分相對較低，因而產灰量無法對之后的工作流程進行有效維持。舉例來說，某電廠一年使用的煤料約為140萬噸，其產灰量則約為每小時70噸?；宜葹?：4，通過計算可以得出電廠中水的回收利用率為30%左右。由此可以得知，如果電廠中灰水比的最初估計值較低，就容易導致灰場缺失滲漏與蒸發(fā)等問題的產生。

3.2 優(yōu)化要求對排水系統(tǒng)的影響

3.2.1 最大效益優(yōu)化法

電廠排水系統(tǒng)應用的水稱為“冷卻水”，而冷卻水將采取收費措施。為使獲取的效益實現(xiàn)最大化，就必須充分考慮冷卻水價格的問題，列出關于汽輪器的輸出功率與冷卻水在開式和閉式時進行的補水率等因素的公式。在無條件進行實驗或者條件不明確時，電廠排水系統(tǒng)存在的不確定性就會顯現(xiàn)出來，因此需要依據(jù)長時間的工作數(shù)據(jù)，將凝氣機冷卻水用量計算出來。

3.2.2 綜合性耗煤成本法

在冷卻水溫恒定的前提下，依據(jù)電廠排水系統(tǒng)相應的構件組成方式，能夠使排水系統(tǒng)各個設備荷載的穩(wěn)定性得到一定的保證，使排水系統(tǒng)過程中的水流量問題得到改變，并由此使綜合性耗煤的成本得到有效的降低。這一結果除了能使排水流量的取值范圍設定到最佳，還能為電廠節(jié)約一大部分的資金。只要依據(jù)耗煤發(fā)電率、標準煤價與綜合性耗煤的成本率等建立起相關的公式，就能為電廠排水系統(tǒng)日后的應用打下較為良好的基礎。因此，綜合性耗煤成本法在我國電廠排水系統(tǒng)中得到了廣泛應用，以后也將成為排水系統(tǒng)運行的準則之一。另外，最大效益優(yōu)化法也逐漸受到大家的認可。合理結合最大效益優(yōu)化法與綜合性耗煤成本法，對解決電廠排水系統(tǒng)故障有著一定的幫助與指導作用。

4 節(jié)水措施建議與改造電廠排水系統(tǒng)的方法

4.1 節(jié)水措施的幾點建議

4.1.1 電廠廢水的回收利用

回收利用工業(yè)廢水、生活污水以及冷卻塔排污水，可將其作為冷卻塔循環(huán)水所需的補給水，使電廠的耗水量得到很大程度的降低。另外，射水池溢水、消防水池溢水與電廠的灰渣水等在經過相應的處理后，水質較好的也能作為冷卻塔循環(huán)水的補給水;水質較差的工業(yè)廢水、含油廢水與化學污染水則可用于沖煤灰場的噴淋水與調濕灰用水等，其作用主要是減少低污染水排放的損失，使回收利用率得到進一步的提高。

4.1.2 城市中水的回收利用

將城市中水作為電廠補給水源進行回收利用，可以使新鮮水資源得到有效節(jié)約，并使污水排放得到進一步的減少，因而特別適用于一些水資源短缺的地區(qū)。

4.1.3 海水冷卻的直接利用

在海邊的電廠可直接對海水進行利用，將其作為冷卻水。就目前來說，部分電廠已采用海水淡化工藝，使生產與生活用水得到了有效解決。

4.1.4 除灰系統(tǒng)節(jié)水

因濕式除灰系統(tǒng)有著較大的耗水量，在有條件的新建電廠中可首先選擇干除灰的方法，濕式除灰系統(tǒng)則需盡量保證閉路循環(huán)。另外，火電廠在采用灰渣分排時可節(jié)約的沖灰水約40%，這在一定程度上也有利于綜合利用灰渣。

4.2 電廠排水系統(tǒng)的改造

4.2.1 改造系統(tǒng)種類

為使傳統(tǒng)電廠排水系統(tǒng)存在的一些缺陷與不足得到有效改良，可通過應用電子系統(tǒng)的方式來優(yōu)化電子體系，對系統(tǒng)種類進行改造。具體來說，首先，我國在對國外先進脫硫技術與設備進行引用的時候，必須確保閉路循環(huán)排水的相關要求得到充分滿足，進一步加強電廠在排水時的管理與監(jiān)督，盡可能地從副產品或者廢品中獲取其中的水資源。真正的脫硫技術必須擁有接受廢水系統(tǒng)與耗水系統(tǒng)等，以便簡化工藝;其次，在電廠排水系統(tǒng)工作前，必須先對水進行相關的預處理，使原本的工藝模式得到有效改造，然后通過不斷的實驗與創(chuàng)新尋找出相對合適的水質控制劑，使電廠排水系統(tǒng)故障得以避免發(fā)生。

4.2.2 處理末端廢水

就目前來說，我國電廠處理末端廢水的主要方法包括相應、專門的干燥機與設備蒸發(fā)處理這兩個。然而，這些方法通常存在工作成本較高的問題。為使這類問題得到有效解決，需要選擇更為合適的場所，例如蒸發(fā)池。具體來說，可以通過排水系統(tǒng)把主要的一些殘渣固定與少量較高濃度的廢水運送至蒸發(fā)池，待蒸發(fā)池中的大量水分逐漸損失掉后，可將固定物質帶走再進行填平工作。不過，蒸發(fā)池無法有效完成循環(huán)系統(tǒng)的部分工作，還需建造廢水池或者蓄水池等，并通過重復使用、分級管理等原則，確保廢水實現(xiàn)真正的零排放。

5 結語

根據(jù)相關調查數(shù)據(jù)顯示，盡管我國水資源總的具有量是世界第五位，但我國人均水資源的具有量卻遠遠落后于其他國家，位居世界八十位之后，所以我國十分缺水，而電廠的耗水量卻相對較大。為使電廠排水系統(tǒng)的故障問題得到有效解決，需杜絕水側漏、損失等問題，減少取水量，使水的重復利用率和排水系統(tǒng)工作效率得到提升，并使發(fā)電耗水率得到有效的降低。本文主要對電廠排水系統(tǒng)分類與使用情況等方面進行了一定的論述，并提出了幾點看法?？偟膩碚f，電廠必須依據(jù)自身實際，以節(jié)水效果、經濟效率等方面為出發(fā)點，對排水系統(tǒng)進行合理有效的改造。

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