電廠循環冷卻水系統節水及零排放技術研究

劉文婷

摘要：隨著我國經濟建設進程的不斷推進，電力行業的規模也在不斷地擴大，而在電廠生產過程中主要應用水資源提供動力，但是淡水資源作為不可再生能源處于日漸緊缺的現狀，很大程度上對廠的生產造成影響。相關調查顯示：工業用水占我國總用水量的60%，循環冷卻水用量占工業用水量的70%。由此可見，在電廠生產過程中應用先進、高效的循環冷卻水系統節水及零排放技術，可有效地促進循環冷卻水的利用率，減少對水資源的消耗力度，從而創造更多的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：循環冷卻水系統；節水技術；零排放

1.循環冷卻水系統節水及零排放技術分析

（1）循環冷卻水旁流處理工藝

電廠循環冷卻水系統應用旁流處理工藝是為了能夠更好的防止水資源的浪費，其主要原理是將循環冷卻水系統中產生的有害雜質清除，然后將排出的廢水通過再生處理后輸送到循環冷卻水系統中繼續使用。如此一來不僅促進了水資源的重復利用率，還減少了污水的排放量，甚至可促使系統實現零排放，發揮了良好的節能減排作用。

通過旁流處理工藝能夠有針對性的去除循環冷卻水中含有的、溶解固體和微生物等有害成分，從而確保冷卻水能夠得到實時的清潔。旁流處理工藝相比于污水再生回用工藝段相比，所需的成本投入更少。將其與化學處理方法相結合能夠有效的改善水質，具有減緩腐蝕、抑制污垢的作用，可延長設備的使用期限。此外，旁流處理工藝能夠明顯的降低系統的排污水量和補充水量。當前電廠普遍應用的新型三級旁流處理工藝，主要由“化學混凝纖維過濾—弱酸樹脂軟化—反滲透” 三個環節構成，不僅具有便捷性、功能性、經濟型、可操作性，還能夠促使系統零排放運行。

（2）循環冷卻水旁濾池節水技術

循環水通過換熱器中會產生大量的懸浮物質，經過沉降會聚集在裝置底部，或附著于金屬壁上，不僅會影響傳熱效果，甚至會對裝置造成腐蝕，所以必須要對循環水進行處理。通常使用的方法就是增加排污量，但是需要補充大量的水源，這樣一來就增加了水資源的消耗。而旁濾池過濾法主要將循環水系統中部分冷卻水分流出來進行過濾，將渾濁物體清除后排出，再將過濾后較為純凈的水送回循環冷卻水系統中，其不僅能降低渾水的濁度，還能起到良好的節水作用。旁濾池過濾法的節水作用表現在：旁濾軟化處理能夠有效的降低循環冷卻水中鈣、硅濃度，繼而增強濃縮倍數，實現節約減排的目的；促進旁濾池反沖洗水的重復利用，能夠節省水資源的消耗；合理暫停旁濾池便可達到零排放標準，在水質較好的情況下，暫停旁濾池也可節約水資源。

（3）提高循環冷卻水濃縮倍數

在電廠循環冷卻水系統節水應用中，通過提高循環冷卻水的濃縮倍數，便可降低補水量及排污量，從而達到更好的節水效果。循環水的含鹽量與補充水含鹽量的比值稱之為濃縮倍數。在循環冷卻水系統中，濃縮倍數作為衡量冷卻水循環利用率的主要標準，濃縮倍數高代表冷卻水循環利用率越高，而補充量和排放污量也會隨之降低，只要促使冷卻水的濃縮倍數上升，便能夠起到很好的節水效果，進而促使經濟效益的最大化。所以采用高濃縮倍數循環冷卻水處理技術可起到節水減排的功效。然而一旦濃縮倍數增加，循環水的含鹽量也會上升，從而增加凝汽器的腐蝕程度。通過添加酸、穩定劑、石灰，或弱酸性氫離子交換樹脂處理技術，便可促進循環冷卻水的濃縮倍數的增加，從而降低污水排放量。

（4）高濃縮倍數循環冷卻水節水成套技術

中海油天津化工研究設計院研制出高濃縮倍數循環冷卻水節水成套技術，不僅提升了冷卻水的重復利用率，還極大地減少了污水排放量。天津某電廠應用此技術需構建11000t/h循環量的冷卻水系統節水示范裝置，可對冷卻水中阻垢分散劑劑量、pH、電導率等進行自動控制，經過3a 多的穩定運轉考核，其碳鋼腐蝕率小于0.03mm/a，污垢黏附速率低于10mcm，污垢熱阻小于1.22×10-4m2·K/W，濃縮倍數5.0-5.5，異養菌數小于1×105mL-1，總硬+總堿為1600mg/L，所有控制指標都符合相關規定的標準，并達到了世界最先進的節水水平。電廠應用節水成套新技術獲得的效果是顯而易見的，不僅達到了節水的目的，還創造了更高的經濟效益。該技術已在天津各大電廠得到了普遍的應用，每年可節省3.0×107t的水資源，并減少了污水的排放量，為電廠帶來了巨大的經濟效益。

（5）提升循環冷卻水水質

提升循環冷卻水的水質能夠有效的避免裝置被腐蝕，從而增加了設備的使用時間。循環冷卻水長期反復地應用，可增加沉淀物的堆積量，使得設備管道極易發生堵塞情況。主要應用方式：添加緩蝕阻垢劑能夠促使循環冷卻水系統的濃縮倍數提升，從而起到節水減排的作用。通過對當前電廠循環水的實際情況，并將其中投放適量的緩蝕阻垢劑、殺菌劑等，并對水質進行有效的提升，對相關指標進行合理、有效的控制，僅通過添加緩蝕阻垢劑便能夠保證工藝的有效運行；對于較差的水質進行沖擊式投入殺菌滅藻劑后，前期可通過水質置換法加快提升冷卻水的純凈度，等到水質提升到一定標準后可應用旁濾方式不斷的凈化水質，從而減少污水的排放量。

（6）空氣冷卻技術

如電廠處于水資源較為匱乏的地區，或在氣候條件比較適合的地域，可對空氣冷汗缺技術進行合理、有效的應用，所以相關領域應該加快對空氣冷卻技術的普及，并促使整個工藝運行更加的高效、經濟。空氣冷卻技術主要是汽輪機凝汽器循環冷卻水系統形成密閉循環，通過空氣講汽輪機的排汽進行冷卻，從而避免水汽過多的蒸發。

（7）循環冷卻水的零排污

近年來工業總用水量與日俱增，對于循環冷卻水的應用方面存在著巨大的潛力。當前在電廠生產中主要通過提升濃縮倍數的方式進行節水，但是隨著濃縮倍數的上升，就會增加循環水系統結垢、腐蝕的概率，為了解決此問題又開始添加水穩劑來降低腐蝕結垢的可能性。而循環冷卻水的零排污具體操作為：提高濃縮倍數到5-6運行，循環水系統便可減少污水的排放；若濃縮倍數達到 5-6依然有少量污水進行排放，便將污水通過凈化處理后作為補充水送回循環水系統中，繼而保證循環水系統的零排放；為了減少電廠成本的投入，最好的應用方式就是將廢水實施生化處理后，再進行深度處理后送回循環水系統中，便能夠實現更加經濟、節約的零排污效果。

（8）循環水泵房的地溝水回用

在電廠循環水泵房內的地溝水來源包括：機泵冷卻水、閥門滲漏、機泵抽真空系統用的原水、少量地下水，綜合而言水質相對比較純凈，可對其進行循環使用，而且地溝水中主要成分就是循環水，回收利用更加的簡便快捷。

（9）循環冷卻水排污水的再用

循環冷卻水系統中排除的廢水含有較多的鹽分，同時還有減少腐蝕結垢而投入的藥劑，而這些藥劑很多含有毒成分，所以在排污過程中要注意對藥劑的清理。循環冷卻水系統排污處理的關鍵在于降低污水的排放量，并減少污水處理所需的費用，其中最好的方式就是除鹽或軟化。當前在電廠中應用的脫鹽處理裝置有四種：反滲透器、電滲析器、離子交換器、蒸汽壓縮蒸發器。

2.電廠循環冷卻水系統查漏技術

在電廠循環冷卻水系統中采用查漏技術，能夠以最快的時間和有效的方法查出系統中出現的泄漏源，并采用有效的方式進行補救，從而將故障帶來的損害程度降到最低，起到了良好的節水效果。相關研究通過譜圖配比法快速查漏新技術，在某電廠循環冷卻水系統中進行查漏，取得了顯著的效果，可對其進行推廣和應用。

3.電廠循環冷卻水系統的自動加藥控制技術

對于電廠循環冷卻水系統而言，冷卻水裝置的運行還不夠穩定，再加上外界溫度、濕度存在較大的波動，冷卻水的濃縮倍數等水質也存在著較大的變化，如通過人工控制難以獲得滿意的結果，所以為了保證冷卻水的水質得到合理、有效的控制，便可應用自動加藥控制系統。其技術的優勢在于：水質穩定可控性極高，運行過程更加經濟、節約；節省藥劑的投放量，還能確保其發揮出良好的效用；科學增加循環水濃縮倍數，降低對水資源的消耗。

結束語：

水資源危機已成為全球性問題，水是人類賴以生存的重要資源，節約用水、節能減排對于我國社會的可持續發展具有積極的現實意義。尤其在電廠生產中普及節約理念是至關重要的，現階段對于循環冷卻水系統節水及零排放技術的研究已成為相關領域的重要課題。隨著科技的不斷發展，相信不久的將來可真正的得到廣泛的應用。

參考文獻：

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