解析火電廠系統節水及褐煤干燥

王菁菁

（四川電力設計咨詢有限責任公司 四川成都 610041）

解析火電廠系統節水及褐煤干燥

王菁菁

（四川電力設計咨詢有限責任公司 四川成都 610041）

在火力發電技術上我們國家起步較晚并且在投入建設初期并沒有考慮電廠用水情況，所以我們國家的火電廠用水浪費并且節水水平低，隨著我們國家可使用水資源的不斷較少，可用水資源出現供不應求，可用水資源對快速發展電力工業的影響越來越明顯，隨著不斷在技術上進行改進和發展，經過處理后的水質得到明顯改善。褐煤的煤化程度較低且主要儲藏在我國云南東北四川等地區，當前我們國家的褐煤的煤層厚度較厚，埋藏的深度較淺儲量豐富。通過對褐煤干燥后將其投入發電中，可以很好的降低火電廠發電成本降低經濟支出。

火電廠；系統節水；褐煤干燥

引言

隨著當今時代的不斷發展進步，工業化程度不斷發展加深工業用水的比例也在逐漸上升，電廠用水在工業用水總量占據著十分重要的比例。褐煤由于其自身的水分含量較高，資源豐富并且價格低廉等特點，對其進行干燥處理之后可以將其投入使用項目中。褐煤干燥技術，是將褐煤進行預干燥處理將褐煤中多余的水分吸收并回收處理之后，將回收水作為電廠直接進行使用的低等級水，進而做好水循環利用節水工作。

1 火電廠系統節水分析

1.1 國內外電力工業用水節水現狀

我們國家水資源總量較為豐富位居世界第六位，但是人均水資源占有量較少，我們國家的缺水主要是當地本身可用水資源缺少以及水質型缺水。我們國家火電廠相對于其他國家來說起步較晚，而國外較早就開展了對電廠節水技術的研究，美國、加拿大以及前蘇聯等國家大多數都采用濕式除灰系統的火電廠，將沖灰水重復進行供除灰系統使用循環冷卻補充水通過濕式除灰系統用回水來進行過補充，不僅可以減少對新鮮干凈水的消耗，還可以減少火電廠灰水的排放量。歐洲西部的大部分國家采用干式氣力除灰技術，在國外的火電廠污水回收處理利用也十分廣泛，在80年代美國、日本已經實現了火電廠廢水零排放。我們國家由于火電廠起步較晚，使用初期為了保障電廠安全運行忽略了用水節水情況，造成我們國家電廠用水量過大，節水水平較低，火電廠的機組設備耗水量較大并且存在許多問題，沒有廢水處理回收裝置，工業冷卻水消耗量較大，鍋爐排污水回收不能再利用，水力除灰渣系統灰水比嚴重失調等問題的出現。經過不斷發展我們國家的節水系統技術已經得到快速發展并投入使用后得到良好的成效，經過處理之后的水質得到明顯改善。

1.2 火電廠用水簡介

水是火電廠進行生產發電工作的關鍵，用水問題已經越來越成為制約火電廠發展的重要因素。某火電廠的供給水是地表水，為了滿足節水要求，發電設備主機和輔機需要采用表凝式簡介空冷方案設計，輔機采用帶機械通風冷卻塔的循環冷卻系統，除灰系統使用正壓濃相氣力除灰和干灰輸送方案，來提高電廠用水的重復率，采取必要的節水技術盡可能的減少新鮮水的使用，確保電廠各項目耗水量達到國家標準。鍋爐定排水水質較好，可冷卻之后直接回收至循環冷卻水系統重復利用，油罐冷卻水在夏季的最大的用水量是20m3/h，可以將含油漬的廢水就近排放在工業廢水地下水道經過加工處理之后可以用作除灰或者是輸煤系統的使用水。將鍋爐補給水系統的高含鹽廢水收集之后作為脫硫系統用水，反洗排水排入工業廢水水道處理之后回收循環利用。將脫硫廢水用于灰場的噴灑。電廠的沖洗汽車和進行地面清潔的使用水由工業水供給，排除的水質含有顆粒物質和少量的油漬經過相關凈化處理之后可以用來做除灰和輸煤系統的使用水。電廠的生活用水經過生物氧化技術處理之后可以作為電廠的低等級使用水，使用經過凈化處理之后的生活污水做綠化用水，可以提高水資源的利用率。

1.3 火電廠用水相關節水措施

電廠設備主機和輔機冷卻排氣采用間接冷卻方式，除灰系統使用少量高含鹽污水作為加濕用水，熱力系統用水采用回收利用，鍋爐排水、熱力設備和管道正常排水等經過處理之后作為脫硫水。將整個電廠的排水資源化并且重復使用，根據電廠的整體排水條件采用循環利用或者是梯級使用和廢水處理綜合利用等方式來節約用水，將廢變寶，對電廠排水水質進行分類并加以合理利用。另外還可以采用一些經濟合理的廢水污水處理工藝，將工業廢水進行集中處理。生活污水采取生物氧化的處理技術，當前在我們國家多數新建電廠廣泛使用，將含煤廢水經過含煤廢水一體化處理系統凈化處理之后回收利用在輸煤系統用水中。在電廠的每個供水系統的出水干管和主要用水支管上安裝水量計量裝置，加強節約用水的宣傳力度，提高全廠工作人員節約用水的意識，制定可行性較強的規章制度來進行節水工作。另外還要進行水務管理工作，使各項目的節水措施最終得到落實。

2 褐煤干燥提質摻燒技術

2.1 褐煤干燥提質摻燒系統

褐煤的含水量高于其他煤炭，如果不對褐煤進行預干燥操作直接摻燒，在這個過程中就會存在大量熱量被褐煤中的水分吸收轉蒸發或者是直接吸收，這些燃燒之后的氣體排除之后會對環境帶來很大的影響還會造成排煙機排煙過熱損失重大，最終會導致鍋爐不能正常進行工作，導致電廠的熱效率降低，褐煤的含水量高的特點使其在運輸和貯存過程中的成本增加，和直接進行摻燒的褐煤相比，進行預干燥處理之后的褐煤存在一定的優勢，預干燥處理之后的褐煤會大大降低煤炭燃燒的數量，提高鍋爐的正常使用和生產效率，因此褐煤預干燥處理是十分有必要的。褐煤預干燥處理是一種較好的解決粉塵和直接摻燒熱量消耗的方法。當前我們研究的褐煤提質摻燒系統，可以將省煤器出口水作為干燥介質，通過間接加熱蒸發褐煤水分，這種褐煤干燥提質系統不僅可以實現褐煤干燥還可以降低直接摻燒褐煤之后對鍋爐和排煙機產生的危害，將褐煤中大量水分吸收處理之后，可以做為電廠工業生產使用水以此循環使用，做好工業用水節水工作。

2.2 干燥器的干燥原理和相關設計要求

在褐煤干燥提質摻燒系統使用中，把沒有進行干燥的褐煤稱重之后從給煤機的左邊放到干燥機內，通過干燥機的傳動齒輪和干燥機筒體驅動干燥機運行，在筒體旋轉傾斜時干燥好的褐煤就會逐漸向干燥機的出口移動。由風機提供的干燥風將褐煤中的水分帶走并從左側進行冷凝器實行冷凝，最終來作為回收水份。干燥機內的水分從干燥器的右邊會直接進入集水箱中，通過集水箱將水分分配個每個干燥管最終排回省煤器，以此循環使用，干燥完成之后的褐煤在干燥機右側排出后直接進行制粉。

2.3 褐煤預干燥機器傳熱過程

褐煤預干燥干燥器主要通過省煤器來進行干燥管內外的氣流傳熱，通過省煤器的出口處飽和水干燥管內外氣流對換傳熱，加熱氣體之后將氣體和沒有進行干燥處理的褐煤實行熱傳導實現熱量之間的交換工作。在整個褐煤干燥傳熱過程中，包括干燥管內外傳熱，干燥氣體之間的對流，沒有進行干燥處理的褐煤煤粒的對流和輻射傳熱。

3 褐煤提質摻燒系統的經濟學分析

進行干燥處理之后的褐煤如果直接進行摻燒或者是不進行預干燥處理進行摻燒，和不摻燒的褐煤相比存在燃煤成本的優勢，以及回收水資源節約水資源和褐煤干燥后的單位散發的熱量價格存在經濟差異。由于褐煤的含水成分較高和低熱值的特點，電廠通常不會直接進行褐煤摻燒使用，褐煤資源豐富并且價格低廉，將褐煤干燥處理之后可以降低鍋爐的效率，提高磨煤機器制作褐煤干燥工作效率。解決磨煤機磨制褐煤干燥出力較小的問題。使用褐煤后不僅會在一定程度上降低燃煤經濟成本，電廠還可以將干燥后的褐煤進行循環利用，從而來降低電廠用水節水，不同的摻燒比例的褐煤投資回報率也會隨之出現不同。

4 結束語

由于褐煤高水分的特點直接對褐煤進行摻燒會對電廠帶來很多影響，和其他煤種相比褐煤的價格低廉，因此越來越多的電廠考慮使用褐煤，褐煤干燥提質摻燒系統很好的解決了褐煤傳統干燥方式帶來的問題，克服了熱煙氣干燥的安全性能差的缺點，避免了使用汽機排汽干燥的工作效率小的后果。褐煤干燥提質摻燒系統由于用煤成本和用水成本明顯降低，目前該系統中只會適合在缺水地區使用，系統中的回收水可以直接在電廠作為低等級水使用。當前我們國家正在大力建設環境友好型社會，倡導發展循環經濟，在火力發電廠會消耗大量的水資源和煤炭資源，通過對電廠進行用水和節水宣傳教育工作，來降低用水量提高水資源利用率，褐煤由于其自身的成本低廉和資源豐富等特點，再進行干燥處理之后可以將其運用到火電廠生產工作中，降低其他煤種煤炭的使用率，最終來降低電廠生產成本，提高電廠生產效率。

[1]楊志平.大型燃煤發電機組能耗時空分布與節能研究[D].華北電力大學，2013.

[2]余學海，廖海燕，詹仲福，趙旭.印尼高水分褐煤干燥特性研究[J].潔凈煤技術，2012（02）.

[3]余學海，廖海燕，翟劍萍，詹仲福，趙 旭.蒸汽管回轉褐煤干燥及傳熱特性[J].潔凈煤技術，2013（01）.

TM621

A

1004-7344（2016）32-0112-02

2016-11-2

王菁菁（1980-），女，工程師，本科，主要從事火電廠的供水系統和消防部分，包括火電廠取水工藝、循環冷卻水，原水預處理，廠區供排水系統，工業廢水處理和消防部分等工作。