摘要：随着我国经济社会的不断发展，人民的物质生活也极大的丰富。与此同时，经济社会的日益发展与水资源不断枯竭之间的矛盾也日益加深。火力发电厂作为重要发电场所，既是用水大户又是排水大户，水作为重要的工作媒质，作用十分重要。本文在对火电厂用水系统介绍的基础上，提出了一些对废水进行回收利用的措施，具有一定的实用意义。
关键词：火电厂；废水回收；工艺改进；水平衡
我国作为世界上最大的发展中国家，水资源储量丰富，但同时我们也应该看到，人均水资源占有量较少，水资源浪费较为严重。随着我国经济社会的不断发展进步，日益增长的用水需求与不断枯竭的水资源之间的矛盾不断激化。保护水资源，合理开发与利用水资源是我国长期坚持的一项基本国策。火电厂作为目前最为重要的发电方式，既是用水大户也是排水大户，用水成本占发电成本的比例越来越高，已经成为仅次于煤以外的第二大成本。因此如何做好节约用水工作，不断采用和完善可行的废水回收利用方案，最大程度回收电厂废水，是保护水资源的重要措施，对降低火电厂发电成本也有着实际意义。本文从火电厂用水现状分析、用水系统研究和废水回收利用方法与措施三方面来介绍。
1.火力发电厂用水现状分析
在我国的发电行业中，火力发电处于十分重要的地位，火力发电占所有发电设备装机容量为 8.6亿千瓦的69.1%。火电厂的能量转化是通过燃料的燃烧，将化学能先转变成热能传递给锅炉中的水，使之变为具有一定压力和温度的蒸汽，在汽轮机中蒸汽膨胀做功，热能转变为机械能，蒸汽推动汽轮机旋转带动发电机转子，将机械能转变为电能送入到电网中，在这一系列能量转化的过程中，水作为传热工质所起的作用至关重要[1]。
火电厂用水一般选择电厂附近的地表水和地下水。常用的节水技术手段主要是空冷技术，包括海勒式间接空冷、表面式间接空冷和直接空冷三种方式。不同于常规火电厂的湿冷机组的循环供水冷却系统，空冷机组的整个循环水系统为密闭循环，没有水的损耗，没有补充水水源等问题。
2.火电厂用水系统研究分析
2.1循环水系统
循环水系统的主要作用是为凝汽器提供冷却用水，维持凝汽器的真空，使汽水循环得以维持，并且同时向汽机侧辅机设备提供冷却水。在火电厂的整个生产过程中，凝汽器的冷却用水占火力发电厂的总用水量的90%以上[2]。凝汽式冷却用水系统按冷却方式可以分为干式冷却和湿式冷却。
2.2 工业用水系统
火力发电厂的工业水系统用水点分散，用水量也不大。工业水系统来水一般通过工业水泵由循环水系统而来，主要是用于厂房内辅机设备、高温取样架、制氧站、除灰输送风机及各车间转机设备冷却，使用后一般可回用至循环水系统。常规的工业水系统冷却水一般分为直接冷却水和间接冷却水。其中，直接冷却水可用于直接和热介质接触通过热交换以达到冷却目的，其水质要求应为低温，无杂质，不腐蚀设备。而间接冷却水是通过热交换器换热来达到冷却目的，并不与热介质直接接触，故其不受热介质污染。间接冷却水的水质要求不高，只需用水对换热器的热管无腐烛，不结垢。
2.3 化学除盐系统
化学除盐水系统用水一般来源于深井水或者河水等水质较好的源水，也可来源于如经过反渗透等工艺处理后的循环冷却水排污水等，其原水经过处理后主要作为锅炉用水的补水。化学除盐水系统为锅炉、氧站、炉内采样冷却、溶药和精处理再生等单位供水，最终的去向主要表现为锅炉汽水损失、锅炉排污损失和再生废水。在凝汽器发电厂中，锅炉补给水量的多少取决于锅炉排污量和系统汽水损失水量的多少。锅炉的排污量因机组情况的不同而异，锅炉汽水损失主要包括排汽损失和一些热水的蒸发损失等。
此外，还有生活、消防用水系统；灰渣用水系统；脱硫用水系统；输煤用水系统；杂用水系统等等，每一部分各有其作用，也消耗了大量的水资源，为此有必要采取合理有效的方法来对火力发电厂的废水进行回收，并在一定程度上继续利用回收的水资源。
3.火电厂废水回收利用方法与措施
通过系统改造，按照各用水系统对水质的要求，采取分级别用水，即先将水质好的水源用于火电厂水处理，水质稍差水源用于工业冷却水和循环水补水。这样做有效的提高出水量，减少水处理废水排放。具体如图1所示。
图1 电厂废水系统处理流程
水的循环使用是将排水水质较高的系统用水作为排水水质较低的系统用水来使用。废水的再利用是指将用水系统产生的废水处理后重新加以利用。系统产生废水处理后的再利用，一方面可以解决排放废水所产生的污染问题，另一方面由于废水再生后的资源化，可以节约新鲜水资源，达到节约用水缓解水资源短缺的目的[3]。为此设计如下的水平衡框图，采用絮凝工艺、沉淀工艺、压力滤池和药剂沉淀等工艺处理火电厂废水，具体处理措施包括用浓缩水力除灰、去除冲灰水中的悬浮物、治理冲灰水中PH超标、处理冲灰水中的氟等。
图2 水平衡设计框图
回收废水并将其继续利用，即起到了保护环境的作用，又降低了火力发电厂的发电成本[4]，具有一举多得的作用，也可以带来良好的经济效果与社会意义。
4.结语
水资源作为不可再生资源，在我们的生活中起到十分重要的作用。在工业系统中，如何对工业废水进行一定的处理，使其既不污染环境又可产生一定的经济效益一直是研究人员的关注热点。本文以火力发电厂的废水回收利用为例，简要介绍火力发电厂的水系统，并在此基础上提出一定的措施，采用水平衡的理论，具有一定的实际应用意义。
参考文献：
[1]卢晗，何姗姗，李薇.火电厂废水零排放的技术研究[J].科技通报，2017，33（11）：11-15.
[2]何世德，李锐，张占梅，李兰艺.火电厂节水及废水“零排放”系统综述[J].环境科学与管理，2008（09）：23-25+35.
[3]梁大超，郭黎黎，钱文丽.火电厂工业废水回用的探索与实践[J].云南水力发电，2018，34（03）：3-4+9.
论文作者:徐卫东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/1
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