高倬
摘 要:該文對火力發電廠的各個工藝系統排水設計要點進行分析,主要講解了火力發電廠系統供排水的組成部分,并對各個系統供排水的運作原理進行解析,包括汽機、鍋爐系統的用水,脫硫用水、鍋爐專用水等方面的內容,同時分析這些環節在運作與協作上的相關設計要點,僅供專業人士的參考與借鑒。
關鍵詞:火力發電廠;各工藝系統用水;排水設計
中圖分類號:TM621 文獻標志碼:A
當前,我國仍然采用以火力發電為主的供電方式,這種發電方式在很多環節都需要得到水的協助,每個環節對水資源的供應與排水要求都存在較大差異。所以,為了進一步節約水資源,還應該進行比較專業的規劃,讓系統供排水的設計更為合理,同時也能更好地滿足節能、環保方面的要求。
1 火力發電廠的系統排水設計概念
作為一個淡水資源嚴重短缺的大國,火力發電廠的整個用水系統的運作直接關乎著最終的供排水效果,為此,需要加強火力發電廠的系統排水的優化設計,具體來說,主要應該涵蓋凝汽器冷卻水、輔機冷卻水、脫硫脫硝用水、運煤除灰用水和暖通空調用水等方面,確保每個系統的用水都可以在工藝調整下得到重復或是循環利用,同時也能促進整體供排水系統的穩定運行。
2 系統供排水的設計安裝原理簡析
2.1 汽機、鍋爐系統用水
2.1.1 凝汽器冷卻水和輔機冷卻水
火力發電廠中主要依靠凝汽式輪機開展熱力循環工作,利用凝汽設備讓設備運作中的水得到冷卻,需要注意的是,凝汽設備與汽輪機的排氣口要保持足夠的真空壓強,防止2個設備的運作組件之間出現協作問題。火力發電廠中的凝汽設備一般會使用表面式,這種型號的凝汽器在實際應用過程中占用的資金較少,同時應用效果也較為穩定。就目前的情況來看,冷凝設備在火力發電場中已經得到了較為廣泛的應用。
輔機冷卻水也就是我們俗稱的開式冷卻水,這種形式的冷卻水系統在循環水系統中屬于一個重要的分支,一般情況下,冷卻水從循環水進水管直接進入系統的內部,經過使用環節后再循環回水系統中。循環水的水源供應為淡水時,水質達到質量標準,是可以直接利用的。開式冷卻水系統的構造較為簡單,可以直接用公用系統作為補給水系統,或是夏季低溫水源上的支撐。開式冷卻水系統運作過程中唯一的缺點是水質無法得到較高水平的保障,存在較大的結垢率。
凝汽冷卻水與輔機冷卻水是凝汽設備與換熱系統中較為常見的設備,也是整個系統運作中的重要支撐。這些設備組成在實際設備運作中起到的是設備冷卻作用,水質在實際應用過程中沒有收到污染的話,就可以一直進行重復利用。讓整個系統的冷卻與運作可以獲得更為高效的運作。
2.1.2 脫硫用水
脫硫工藝水主要包含:1)吸收塔上部除霧器沖洗用水;2)吸收塔漿池、吸收劑制備系統運行的啟動用水和補水;3)真空皮帶脫水機濾布沖洗水等系統。脫硫裝置中的水資源在不斷地循環使用過程中會因為包含很多金屬元素(汞、鉛、鎳、鋅)、非金屬污染物(砷、氟)以及氯離子等而呈現出弱酸性質,這種酸性屬性會使脫硫設備纏上較強的腐蝕性,進而影響到石膏的品質,所以脫硫裝置要及時對收集到的弱酸性廢水進行排出,這種帶有酸性化學性質的水資源可以經過廢水系統的處理,將其中含有的重金屬物質去除掉,主要經過中和、絮凝、沉淀等步驟之后就可以達到排放的標準。但是,那些脫硫廢水是不能采用直接排放的方法進行處理的,原因是這些廢水的水質依然較差,不僅具備較強的腐蝕性,同時在潔凈度上也無法滿足直接排放的標準。但是這些脫硫廢水可以經過其他處理方法達到標準后另作它用,可以將其作為干灰的調濕水、煤場噴灑水等,當脫硫廢水不能全部利用時,可以直接送到事故備用灰場蒸發,或是在場內進行直接蒸干,但是這種蒸干處理方式的實用性不是很強,原因是這種方法占用的資金較多。
2.1.3 汽機、鍋爐專業其他用水
在汽機、鍋爐專業用水和機房地面沖洗用水中,可以直接采用循環用水,因為這些用水環節對水質的要求并不是很高,可以直接使用一些經過處理的費水,不僅節約資金,同時也不會對設備的正常使用產生一些不必要的影響。
2.2 輸煤系統、暖通空調用水
火力發電廠的輸煤系統用水主要包括除霧除塵用水、地面沖洗用水以及煤場噴灑用水等。除霧除塵系統主要應用在皮帶機、翻車機、斗輪機等設備中,因為這些設備在實際使用的過程中會產生較大的灰塵,這些進行過噴霧處理的水會被細化,進而從空中落到地面的過程中可以直接對浮在空中的灰塵進行抑制。一般情況下,條形煤場與圓形封閉煤場等區域經常需要進行噴霧處理,噴灑水量則需要依據場地面積、灰塵揚起程度等實際情況而定。輸煤系統的地面沖洗水與煤場噴灑水對水質、水壓等指標的要求不是很高,因此,一般會使用復用水。輸煤系統中的沖洗水有一些會被回收到煤水處理站中進行處理,在煤水處理系統中被重復利用。暖通專業的用水主要有2種,一種是除塵用水,另一種是空調用水。除塵器一般會被安置在運煤系統與灰渣系統的內部,主要被用于抑制煤、灰塵等浮在空氣中的雜物,因此對水質的要求也不高,所以,復用水是最好的選擇,但是暖通空調對水質的要求較高,因此必須使用廠區的生活用水進行補充。
2.4 灰場用水
灰場是火力發電廠中必備的場地,同時也是國內火力發電廠的運作基礎,很多火力發電廠都會設置備用灰場,庫存容量則直接依據當地的灰渣綜合利用情況而定,初期灰場應直接按照發電廠的本期設計容量進行區域劃分,在設計過程中,還應按照煤的種類與占地面積進行精細規劃。還有,初期應按照貯存火力發電廠的本期設計容量、與煤種3年的灰渣量等指標上的需求進行建設,當灰渣可以直接全部得到利用時,可以按照1年的灰渣存儲量進行設計,確定相關指數上的標準后就可以開始進行征地的面積確定,并開始建設備用灰場。灰場用水主要包括管理人員的生活用水、運灰車輛的沖洗用水、灰場管理站內的綠化澆灑用水等。市政用水可以直接作為管理人員的生活用水,因此在灰場中應設置出一座管理站。如果人員離市政供水點的距離較遠的話,可以采用汽車運送的方法對人員生活用水上的需求進行滿足,使用生活水泵進行供給。如果這些灰場建設的區域具備較好的地下水條件,也可打井對人員的生活用水進行供應。灰場內部還需設置出一座灰水沉淀池,收集灰場中的雨水,這些雨水得到收集后,再經過沉淀就可以直接進入灰場管理站的清水池中,主要用于灰場噴灑,站內汽車清洗等。
3 結論
在進行火力發電廠的各工藝系統供排水設計時,設計人員應對場內的實際情況加以了解,并按照水源條件、環保等方面的要求進行工作上的安排,對各類用水、供水與排水工作進行專業且科學的規劃,進而選出最佳的建設方案,即可滿足環保、節能上的要求,也要給企業節省更多的資金。尤其在盡量滿足用水水質要求的基礎上,做到節約用水,讓水資源得到更為充分的利用,實現一水多用、重復使用的設計目標。
參考文獻
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