孫國強
摘 要:火力發電是一種使用較多的發電形式,隨著火電廠發電量的不斷上升,火電廠的耗水量也在逐漸增大。在我國水資源日趨貧乏的環境下,火電廠的節水措施不僅影響到火電廠的經濟效益,也涉及到了全社會的民生問題。基于這樣的社會背景,本文對我國火力發電廠的節水措施與技術展開分析論述。
關鍵詞:火力發電廠;節水措施;技術
火力發電廠的正常運轉離不開水資源,但是近年來,大部分地區火力發電廠的水資源嚴重短缺,所以,在某種程度上已經嚴重制約了我國火力發電廠的生產運轉。對此,火力發電廠為了在市場競爭中不被淘汰,率先引進了先進的節水技術,由此緩解了我國火力發電廠水資源不足的局面,本文將通過不同的節水技術和措施的應用分析論述,為我國火力發電廠安全運行奠定積極的理論基礎。
一、火力發電廠節水措施與技術實施的必要性
火力發電廠作為水資源的消耗和利用主體,如何通過有限的水資源不斷提高火力發電廠的經濟效益,降低能耗,既是火力發電廠需要重點攻克的技術難關,同樣也是擺在大多數火力發電廠經營管理人員面前的一大困難和挑戰。從火力發電廠的設計階段到正式的運行階段,再到后期的管理、維護階段,需要將節水的重要性不斷凸顯出來,提高水資源的綜合開發與利用效率,本著“循環使用、回收利用、降低消耗、提高效益”的發展原則,將電力企業的經濟和社會效益的提升作為火力發電廠發展與運行的重要出發點和立足點,實施國家提倡的綠色經濟[ 1 ]政策,一方面對促進我國資源環境保護有著非常重大的現實意義,另一方面,對促進我國國民經濟又好又快發展,實現火力發電廠的安全、經濟、穩定、高效運行和可持續發展起著重要的引導作用。
二、火力發電廠節水措施與技術應用分析
(一)火力發電廠節水措施與技術在鍋爐系統中的應用
通常情況下,在我國的火力發電廠中,鍋爐補充水是整個火力發電廠系統中對水質要求最為嚴格的一部分生產用水,這部分水資源的來源是經過化學除鹽技術處理之后得到的高純水。采用合理疏水方式,避免蒸汽直排。經過對火力發電廠的鍋爐運行設備定期檢查維護,確保鍋爐系統正常運行參數,防止出現超壓排汽,合理控制排污次數,使鍋爐高效、節能運行。
(二)火力發電廠節水措施與技術在循環水與水處理中的應用
火力發電廠應該根據不同用水點的實際要求,將用水水質要求比較高的系統排水作為用水水質要求比較低的用水系統循環補充用水,這樣就做到了水資源的一水多用、循環利用。例如,可以將工藝系統排水通過加工處理再返回到原來的給水工藝系統中,通過原來的供水工藝流程實現水資源的補給;也可以采用階梯利用水的方式將工藝排水直接傳輸到符合水質要求的供水系統,實現“廢水利用”。也可將生活排放污水、濃水等各種工業廢水經過火電廠工業廢水處理系統加工之后,用于火電廠廠區的苗木綠化、脫硫系統[ 2 ]、除灰系統、灰場噴灑以及輸煤系統等不同的工業生產與生活領域。
(三)火力發電廠節水措施與技術在脫硫用水與廢水處理中的應用
對于火力發電廠而言,還有一個重要的廢水接收系統,就是脫硫用水系統。該系統在節水過程中,對水資源并沒有太多的質量要求,所以,可接收其它生產系統的排水,不僅實用,而且能夠有效保證火力發電廠的水資源系統平衡。主要運行原理就是通過采用濕法脫硫技術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物質,經過技術處理之后的水資源再經過廢水處理工藝系統的脫硫處理加工,從而達到水資源污染的零排放目標,這種工業廢水可以用于工業生產中的沖灰加工。
(四)火力發電廠節水措施與技術在末端高濃度廢水處置中的應用
火電廠在運行過程中會制造和排放大量的高濃度工業廢水,在處理時可以根據當地火力發電廠的環境位置以及當地的氣候條件、技術條件等展開水資源的技術加工。例如采用化學軟化的作用,不僅運行穩定可靠,而且操作簡單,缺點是在處理加工時會導致循環水中的溶解物和固形物質增加。還有離子交換以及膜處理[ 3 ]、電滲析的方式、機械蒸發的方式,不結垢、能量損耗很小,缺點是受限于火力發電廠水資源的總循環量。
此外還有一系列的工藝處理方式,諸如深井注入法、太陽池節水、滲透池節水、以及專門的結晶蒸發器和專門的干燥處理加工工藝,都具有很多優點,但是也受到當地外界干擾因素的影響,所以應該結合具體的火力發電廠運行情況采取適當的節水措施、技術。
(五)火力發電廠節水措施與技術在粉煤灰的消納與高濃度沖灰中的應用
在我國大部分火力發電廠中,對工業系統末端的廢水處理通常采用灰渣用水系統對廢水進行處理和加工,常見的有兩種不同的方式。一種是通過高濃度的灰水閉路循環系統加工,另一種是通過干除灰技術進行處理。高濃度的灰水閉路循環系統加工技術在我國火電廠的使用較為廣泛,主要的工作運行原理就是通過沉淀廢水,將沉淀中的清潔水資源用于下一階段工業生產中的沖灰工藝中,所以整個加工處理過程沒有廢水的排放,經過一個完全封閉的耗水系統,能夠將70%的水資源回收利用。但是,這種技術加工方式也有一定的弊端,經過對灰水的重復使用,會出現很多污垢,通常采用酸堿中和[ 4 ]的方式降低水資源中的PH值。不同的火力發電廠規模和形式也不同,經濟狀況也存在明顯的差異,所以應該選擇經濟實用、環保的節水技術,不斷提高火力發電廠的運行經濟效益。
三、結語
綜上所述,從近年來的實踐應用情況分析,以上節水效果非常顯著,主要體現在降低用水成本與節水設備工藝改進兩大方面,取得了良好的經濟效益和社會效益。但是,與國外發達國家的節水技術水平相比,依然存在一定的差距,需要相關的技術人員不斷探索研究、進一步完善有關的節水工藝,從而為我國的火力發電運行注入強大的技術動力。
參考文獻:
[1] 龐惠.火力發電廠節水技術和措施[J].科技與企業,2013(07):153.
[2] 余菲,陳圓.火力發電廠節水措施與技術探討[J].清洗世界,2013(07):35-38.
[3] 石茜,黨曉杰.談火力發電廠節水技術措施[J].山東冶金,2011(04):47-48.
[4] 張旸,劉玉如.火力發電廠節水措施探討[J].資源節約與環保,2015(12):14.