火电厂节水措施浅析

李长宽，刘 娟，王智群

(1．中国化学工业桂林工程有限公司沈阳分公司，辽宁 沈阳 110003;2．辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006;3．大庆油田工程建设有限公司油建公司，黑龙江 大庆 163000)

节能减排是当前的一个重要课题，我国节水形势更为紧迫，电力行业在国民经济中所占的比重也逐年增加，根据中国电力勘察设计协会近几年的统计数据，我国电力企业在用水量控制方面比较粗放，一些电厂项目的设计没有从节能减排需要出发，产品的取水量远高于用水定额［1］。火电厂作为电力行业的代表，其生产用水量相对较多，要保证产品质量，很大程度上需要更多的水资源消耗来保证正常运行，因此在节水方面具有很大的潜力［2］。

1 火电厂节能评价标准

火电厂节能评价标准依据国家行业标准及现场规程和实践经验，针对节能指标和节能管理工作进行逐项评价［3］，分配原则如图1所示。

a． 水耗占发电成本的3% ～4%，取其权重为7.7%。

b． 煤炭约占发电成本的70%，因此，与煤耗有关的指标权重为80.5%。由于供电煤耗的计算中包含了油耗和厂用电，将这两方面的指标也列在煤耗中。

图1 火电厂节能评价指标权重分配图

c． 节能管理工作内容和能源计量的相关指标，分别取其权重为3.3%、5.8%。

d． 材料消耗指标中的磨煤钢耗、补氢率、酸碱耗为发电固定成本的一部分，占用火电厂大量维护费用，为加强这方面管理，取其权重为2.7%。

按相互影响的层面划分，火电厂节能评价指标体系如表1所示，节能评价指标共46个，其中水耗及相关指标为5个。节水指标是火电厂节能体系中重要的组成部分，面对当前火电厂生产模式，只有深刻了解节能评价指标，才能更准确掌握节水措施。火电厂通过对影响水耗指标的主要因素进行分析，确定反映火电厂水耗状况的指标。

表1 火电厂节能评价指标体

2 火电厂节水措施

2.1 提高复用水率

根据发电厂各工艺系统对水量、水质和水温的要求及用水全过程，对全厂用水、排水进行统一平衡和调度，提出优化用水方案，实现一水多用，提高重复用水率，降低全厂耗水指标，提出水量平衡方案。降低复用水的技术措施如下。

a． 水力除灰用水可采用经处理合格后的废水或循环冷却水系统的排污水。采用水力除灰且贮灰场内的水可回收时，灰水宜重复利用。

b． 锅炉冲渣水宜根据除渣和除灰系统情况回收利用。干灰场喷淋防尘用水可采用经处理合格后的废水或循环冷却水系统的排污水。

c． 输煤系统 (输煤栈桥、卸煤沟、转运站、混煤仓及主厂房输煤皮带层等)的冲洗水，经相应工艺处理合格后循环使用。输煤系统冲洗水的补充水宜采用循环冷却水的排污水或废水处理站处理合格后的排水。

d． 工业冷却水宜回收利用。工业冷却水排水经核算，满足其它工艺用水要求时，可作为其它系统的补充水。

e． 热力系统的疏水、锅炉排污水应根据具体情况，经降温后可用作锅炉补给水处理的原水或热网、循环冷却水等系统的补充水。

f． 锅炉化学清洗过程中的冲洗水可送往水力除灰系统重复利用，当作为渣水系统的补充水时，应符合渣水补充水的要求。

g． 生活污水经处理达到回用标准后，宜用于绿化、喷洒或杂用水系统，当其水质达到其它系统的用水标准时，也可作为相应工艺系统的用水。

2.2 控制化学自用水率［4］

化学自用水率指化学制水车间消耗的水量占化学制水车间取用水量的百分比。新鲜水经过沉淀过滤、阴阳离子交换床和反渗透装置制成除盐水或软化水，作为补充水进入生产系统。水处理的基本原则如下。

a． 地表水预处理宜采用沉淀、澄清或过滤。悬浮物含量较少时，可采用接触混凝、过滤或膜处理。

b． 当地表水悬浮性固体和泥砂含量超过所选用澄清器的进水要求时，应在供水系统中设置降低泥砂含量的预沉淀设施。

c． 对于再生水及矿井排水等回收水源应根据水质特点采用生化处理、杀菌、过滤、石灰凝聚澄清、超 (微)滤处理等工艺。对于水处理容量较大，碳酸盐硬度高的再生水宜采用石灰凝聚澄清处理，石灰药剂宜采用消石灰粉。

d． 当水源非活性硅含量较高时，应考虑硅对蒸汽品质的影响，可采用接触混凝、沉淀、澄清、过滤及超 (微)滤等方法去除。

e． 原水有机物含量较高时，可采用氯化、混凝、澄清、过滤等方法处理。上述处理仍不能满足下一级设备进水水质要求时，可同时采用活性炭、吸附树脂、生化处理或其它方法去除有机物。

f． 当采用常规预处理系统不易保证反渗透进水水质要求或处理系统过于复杂、庞大时，可选择超 (微)滤处理作为反渗透的预处理系统。

g． 水源中碳酸盐硬度或硅酸盐含量较高、原水受到污染需综合治理以改善水质时，可采用石灰、弱酸离子交换或其它药剂联合处理。

2.3 降低灰水比［4］

采用水力除灰系统的电厂 (海水除外)，灰水比是指输送每吨重量的灰渣所耗用水的重量。电厂应在除灰系统管路上设置测量点，并有专门的测量器具，每季度测量一次。基本要求如下。

a． 火电厂除灰渣和烟气净化方式的选择，应把节约用水作为一个重要因素进行考虑，根据燃料及其灰渣特性、灰渣量、灰渣综合利用条件、厂外输灰渣距离、交通运输条件、环保及节能要求等，综合技术经济比较后确定。

b． 严重缺水地区和条件合适的火电厂宜采用干式除尘、干式除灰渣及干贮灰场。当要求烟气脱硫时，上述地区的火电厂应考虑采用有利于节水的脱硫技术。

c． 采用水力除灰系统的火电厂 (海水除外)，灰浆的浓度应采用高浓度 (水灰比不超过2.5～3)或中浓度 (水灰比不超过5～6)，不宜采用低浓度进行水力除灰。

d． 当采用干式除尘及厂外采用高浓度或中浓度水力输灰系统时，厂内宜采用干灰集中后加水制成灰浆的水力除灰系统。

e． 锅炉排渣装置宜采用节水型设备。排渣设备取出的干渣和制粉系统排出的石子煤可采用带式输送机集中至高位渣斗后装车外运。当炉底渣和石子煤在厂内采用水力集中时，宜采用压力管道输送至脱水仓，经脱水后用汽车外运。

f． 火电厂在生产运行中应加强对除尘、除灰渣用水量的管理。灰渣水力输送的水灰比应按设计要求严格控制。

2.4 提高循环水浓缩倍率［5］

循环水浓缩倍率是指采用湿式冷却水塔的电厂，其循环冷却水与补充水的含盐浓度之比。在循环冷却水系统中，循环水通过冷却水塔时水分不断蒸发，蒸发掉的水中不含盐分，所以循环水中的溶解盐类不断浓缩，其含盐量也逐渐增大，为了将循环水含盐量控制在一定水平，需要排放一部分循环水，同时补充一部分新水，循环水与新水的含盐量之比即为浓缩倍率。浓缩倍率越大，节水程度越高［6］。影响浓缩倍率的因素主要为冷却水塔的合理选择、工艺管道配置、旁滤装置、保有水量和补充水的水源及水质等。

2.5 降低锅炉补水率［7］

锅炉补水率指向锅炉及其热力循环系统补充的除盐水量占锅炉实际蒸发量的百分比。锅炉补水率应控制在锅炉蒸发量的2%以下，但有少数电厂全年平均补水率达5%，个别电厂高达8%以上。降低锅炉补水率的技术措施如下。

a． 加强对汽水品质的监督，合理确定锅炉定期排污率和连续排污率。

b． 单元式机组宜采用滑参数启动方式。

c． 适时检查系统管道阀门，提高汽水系统严密性。

d． 尽量减少非生产用汽量、用水量及厂用蒸汽量。

3 结束语

我国火电厂是主要用水、排水大户，且耗水指标与国内外先进水平有一定差距，在水资源日渐匮乏及环保法规日趋严格的形势下，提出了提高复用水率、控制化学自用水率、降低灰水比、提高循环水浓缩倍率、降低锅炉补水率等多项节水措施，应结合国情做好火电厂的节水工作，减少废水排放对环境的污染，实现企业可持续发展。

［1］ 中国电力企业联合会．火电行业节水现状、经验及存在问题［J］．资源节约与环保，2005，21(5):23－24．

［2］ DL/T 5339—2006，火电厂水工设计规范 ［S］．

［3］ 宋 雷，高新民．火力发电厂节水途径探讨［J］．电站系统工程，2006，22(2):20－22．

［4］ DL/T 783—2001，火电厂节水导则 ［S］．

［5］ 赵翠仙，张胜寒，许勇毅．浅析火力发电厂循环冷却水的高浓缩倍率［J］．工业安全与环保，2005，31(12):9－11．

［6］ 房金祥．提高热电厂循环水浓缩倍率的措施 ［J］．能源技术，2006，27(2):85－88．

［7］ 陈进生．火电厂节水技术探讨 ［J］．工业水处理，2003，23(1):73－75．