解析火电厂系统节水及褐煤干燥

王菁菁

（四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610041）

解析火电厂系统节水及褐煤干燥

王菁菁

（四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610041）

在火力发电技术上我们国家起步较晚并且在投入建设初期并没有考虑电厂用水情况，所以我们国家的火电厂用水浪费并且节水水平低，随着我们国家可使用水资源的不断较少，可用水资源出现供不应求，可用水资源对快速发展电力工业的影响越来越明显，随着不断在技术上进行改进和发展，经过处理后的水质得到明显改善。褐煤的煤化程度较低且主要储藏在我国云南东北四川等地区，当前我们国家的褐煤的煤层厚度较厚，埋藏的深度较浅储量丰富。通过对褐煤干燥后将其投入发电中，可以很好的降低火电厂发电成本降低经济支出。

火电厂；系统节水；褐煤干燥

引言

随着当今时代的不断发展进步，工业化程度不断发展加深工业用水的比例也在逐渐上升，电厂用水在工业用水总量占据着十分重要的比例。褐煤由于其自身的水分含量较高，资源丰富并且价格低廉等特点，对其进行干燥处理之后可以将其投入使用项目中。褐煤干燥技术，是将褐煤进行预干燥处理将褐煤中多余的水分吸收并回收处理之后，将回收水作为电厂直接进行使用的低等级水，进而做好水循环利用节水工作。

1 火电厂系统节水分析

1.1 国内外电力工业用水节水现状

我们国家水资源总量较为丰富位居世界第六位，但是人均水资源占有量较少，我们国家的缺水主要是当地本身可用水资源缺少以及水质型缺水。我们国家火电厂相对于其他国家来说起步较晚，而国外较早就开展了对电厂节水技术的研究，美国、加拿大以及前苏联等国家大多数都采用湿式除灰系统的火电厂，将冲灰水重复进行供除灰系统使用循环冷却补充水通过湿式除灰系统用回水来进行过补充，不仅可以减少对新鲜干净水的消耗，还可以减少火电厂灰水的排放量。欧洲西部的大部分国家采用干式气力除灰技术，在国外的火电厂污水回收处理利用也十分广泛，在80年代美国、日本已经实现了火电厂废水零排放。我们国家由于火电厂起步较晚，使用初期为了保障电厂安全运行忽略了用水节水情况，造成我们国家电厂用水量过大，节水水平较低，火电厂的机组设备耗水量较大并且存在许多问题，没有废水处理回收装置，工业冷却水消耗量较大，锅炉排污水回收不能再利用，水力除灰渣系统灰水比严重失调等问题的出现。经过不断发展我们国家的节水系统技术已经得到快速发展并投入使用后得到良好的成效，经过处理之后的水质得到明显改善。

1.2 火电厂用水简介

水是火电厂进行生产发电工作的关键，用水问题已经越来越成为制约火电厂发展的重要因素。某火电厂的供给水是地表水，为了满足节水要求，发电设备主机和辅机需要采用表凝式简介空冷方案设计，辅机采用带机械通风冷却塔的循环冷却系统，除灰系统使用正压浓相气力除灰和干灰输送方案，来提高电厂用水的重复率，采取必要的节水技术尽可能的减少新鲜水的使用，确保电厂各项目耗水量达到国家标准。锅炉定排水水质较好，可冷却之后直接回收至循环冷却水系统重复利用，油罐冷却水在夏季的最大的用水量是20m3/h，可以将含油渍的废水就近排放在工业废水地下水道经过加工处理之后可以用作除灰或者是输煤系统的使用水。将锅炉补给水系统的高含盐废水收集之后作为脱硫系统用水，反洗排水排入工业废水水道处理之后回收循环利用。将脱硫废水用于灰场的喷洒。电厂的冲洗汽车和进行地面清洁的使用水由工业水供给，排除的水质含有颗粒物质和少量的油渍经过相关净化处理之后可以用来做除灰和输煤系统的使用水。电厂的生活用水经过生物氧化技术处理之后可以作为电厂的低等级使用水，使用经过净化处理之后的生活污水做绿化用水，可以提高水资源的利用率。

1.3 火电厂用水相关节水措施

电厂设备主机和辅机冷却排气采用间接冷却方式，除灰系统使用少量高含盐污水作为加湿用水，热力系统用水采用回收利用，锅炉排水、热力设备和管道正常排水等经过处理之后作为脱硫水。将整个电厂的排水资源化并且重复使用，根据电厂的整体排水条件采用循环利用或者是梯级使用和废水处理综合利用等方式来节约用水，将废变宝，对电厂排水水质进行分类并加以合理利用。另外还可以采用一些经济合理的废水污水处理工艺，将工业废水进行集中处理。生活污水采取生物氧化的处理技术，当前在我们国家多数新建电厂广泛使用，将含煤废水经过含煤废水一体化处理系统净化处理之后回收利用在输煤系统用水中。在电厂的每个供水系统的出水干管和主要用水支管上安装水量计量装置，加强节约用水的宣传力度，提高全厂工作人员节约用水的意识，制定可行性较强的规章制度来进行节水工作。另外还要进行水务管理工作，使各项目的节水措施最终得到落实。

2 褐煤干燥提质掺烧技术

2.1 褐煤干燥提质掺烧系统

褐煤的含水量高于其他煤炭，如果不对褐煤进行预干燥操作直接掺烧，在这个过程中就会存在大量热量被褐煤中的水分吸收转蒸发或者是直接吸收，这些燃烧之后的气体排除之后会对环境带来很大的影响还会造成排烟机排烟过热损失重大，最终会导致锅炉不能正常进行工作，导致电厂的热效率降低，褐煤的含水量高的特点使其在运输和贮存过程中的成本增加，和直接进行掺烧的褐煤相比，进行预干燥处理之后的褐煤存在一定的优势，预干燥处理之后的褐煤会大大降低煤炭燃烧的数量，提高锅炉的正常使用和生产效率，因此褐煤预干燥处理是十分有必要的。褐煤预干燥处理是一种较好的解决粉尘和直接掺烧热量消耗的方法。当前我们研究的褐煤提质掺烧系统，可以将省煤器出口水作为干燥介质，通过间接加热蒸发褐煤水分，这种褐煤干燥提质系统不仅可以实现褐煤干燥还可以降低直接掺烧褐煤之后对锅炉和排烟机产生的危害，将褐煤中大量水分吸收处理之后，可以做为电厂工业生产使用水以此循环使用，做好工业用水节水工作。

2.2 干燥器的干燥原理和相关设计要求

在褐煤干燥提质掺烧系统使用中，把没有进行干燥的褐煤称重之后从给煤机的左边放到干燥机内，通过干燥机的传动齿轮和干燥机筒体驱动干燥机运行，在筒体旋转倾斜时干燥好的褐煤就会逐渐向干燥机的出口移动。由风机提供的干燥风将褐煤中的水分带走并从左侧进行冷凝器实行冷凝，最终来作为回收水份。干燥机内的水分从干燥器的右边会直接进入集水箱中，通过集水箱将水分分配个每个干燥管最终排回省煤器，以此循环使用，干燥完成之后的褐煤在干燥机右侧排出后直接进行制粉。

2.3 褐煤预干燥机器传热过程

褐煤预干燥干燥器主要通过省煤器来进行干燥管内外的气流传热，通过省煤器的出口处饱和水干燥管内外气流对换传热，加热气体之后将气体和没有进行干燥处理的褐煤实行热传导实现热量之间的交换工作。在整个褐煤干燥传热过程中，包括干燥管内外传热，干燥气体之间的对流，没有进行干燥处理的褐煤煤粒的对流和辐射传热。

3 褐煤提质掺烧系统的经济学分析

进行干燥处理之后的褐煤如果直接进行掺烧或者是不进行预干燥处理进行掺烧，和不掺烧的褐煤相比存在燃煤成本的优势，以及回收水资源节约水资源和褐煤干燥后的单位散发的热量价格存在经济差异。由于褐煤的含水成分较高和低热值的特点，电厂通常不会直接进行褐煤掺烧使用，褐煤资源丰富并且价格低廉，将褐煤干燥处理之后可以降低锅炉的效率，提高磨煤机器制作褐煤干燥工作效率。解决磨煤机磨制褐煤干燥出力较小的问题。使用褐煤后不仅会在一定程度上降低燃煤经济成本，电厂还可以将干燥后的褐煤进行循环利用，从而来降低电厂用水节水，不同的掺烧比例的褐煤投资回报率也会随之出现不同。

4 结束语

由于褐煤高水分的特点直接对褐煤进行掺烧会对电厂带来很多影响，和其他煤种相比褐煤的价格低廉，因此越来越多的电厂考虑使用褐煤，褐煤干燥提质掺烧系统很好的解决了褐煤传统干燥方式带来的问题，克服了热烟气干燥的安全性能差的缺点，避免了使用汽机排汽干燥的工作效率小的后果。褐煤干燥提质掺烧系统由于用煤成本和用水成本明显降低，目前该系统中只会适合在缺水地区使用，系统中的回收水可以直接在电厂作为低等级水使用。当前我们国家正在大力建设环境友好型社会，倡导发展循环经济，在火力发电厂会消耗大量的水资源和煤炭资源，通过对电厂进行用水和节水宣传教育工作，来降低用水量提高水资源利用率，褐煤由于其自身的成本低廉和资源丰富等特点，再进行干燥处理之后可以将其运用到火电厂生产工作中，降低其他煤种煤炭的使用率，最终来降低电厂生产成本，提高电厂生产效率。

[1]杨志平.大型燃煤发电机组能耗时空分布与节能研究[D].华北电力大学，2013.

[2]余学海，廖海燕，詹仲福，赵旭.印尼高水分褐煤干燥特性研究[J].洁净煤技术，2012（02）.

[3]余学海，廖海燕，翟剑萍，詹仲福，赵 旭.蒸汽管回转褐煤干燥及传热特性[J].洁净煤技术，2013（01）.

TM621

A

1004-7344（2016）32-0112-02

2016-11-2

王菁菁（1980-），女，工程师，本科，主要从事火电厂的供水系统和消防部分，包括火电厂取水工艺、循环冷却水，原水预处理，厂区供排水系统，工业废水处理和消防部分等工作。