火力發(fā)電廠深度節(jié)水技術(shù)措施探討

水處理網(wǎng)訊:[摘要]探討火力發(fā)電廠深度節(jié)水技術(shù)措施，分析煤中取水的重要性和可行性，達(dá)到節(jié)能節(jié)水，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益目的。

[關(guān)鍵詞]節(jié)能降耗；深度節(jié)水；火力發(fā)電

隨著國(guó)家加快推進(jìn)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃，以及“西電東送”特高壓通道的建設(shè)，一批超臨界、大容量煤電一體化坑口電站也紛紛相繼建設(shè)投產(chǎn)，切實(shí)將內(nèi)蒙古自治區(qū)褐煤資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，拉動(dòng)了少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在滿足東部沿海地區(qū)電力需求的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境意義也十分重大。除了當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了一系列的嚴(yán)格的水資源管理政策，如“城市中水再利用”等一些積極的節(jié)水措施外，企業(yè)也紛紛在最初的設(shè)計(jì)上采取了諸如：主輔機(jī)空冷、干除灰渣、輸煤系統(tǒng)真空清掃、雨水收集、廢水回收再利用等積極有效的節(jié)水措施。

但我們認(rèn)為上述節(jié)水措施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，經(jīng)過(guò)研究和分析，當(dāng)?shù)仉娬舅加玫拿悍N多為褐煤，水分Mt高達(dá)30%左右。因此，“向煤要水，從煤中取水”成為我們亟待研究和開發(fā)的課題。

1 當(dāng)?shù)厮Y源條件

電廠位于內(nèi)蒙古中東部，屬于干旱半干旱草原氣候，年平均降水量297mm，境內(nèi)地表水系不發(fā)育，雖有四條河流，但多數(shù)為季節(jié)性河流。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃礂l件，電廠可用水源有煤礦疏干水、水庫(kù)水地表水、城市污水處理廠的再生水共3個(gè)水源。按照以上水源的具體情況和國(guó)家的用水政策以及工程煤電一體化的特點(diǎn)，因此電廠的水源主要考慮使用城市中水和煤礦疏干水。

2 火力發(fā)電廠耗水量現(xiàn)狀及節(jié)水途徑

電廠節(jié)水是一項(xiàng)牽涉到各個(gè)專業(yè)和部門的工作，合理的設(shè)計(jì)、高效低耗的節(jié)水技術(shù)和設(shè)備、電廠的運(yùn)行管理，各方面都是相輔相成的，缺一不可，要以經(jīng)濟(jì)合理和保護(hù)水環(huán)境為條件，凡是可以重復(fù)利用的水要多次使用，做到各種水質(zhì)的水都能“水盡其用”，提高污水的回用率，從而減少用水量和排水量，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。尤其在電廠的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中要把節(jié)約用水作為一項(xiàng)重要的技術(shù)原則，通過(guò)機(jī)組選型、優(yōu)化機(jī)組冷卻方式和冷卻水系統(tǒng)、合理選擇冷卻方式、除灰系統(tǒng)、脫硫形式、加強(qiáng)水務(wù)管理、開展廢水治理和廢水資源化等措施，為施工和生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)約用水，降低耗水指標(biāo)創(chuàng)造條件。

3 燃用煤質(zhì)情況

4 煤中水分高對(duì)于電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)性燃燒不利因素分析

一是增加碎煤系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，首先該煤種哈氏可磨系數(shù)為58，再加上水分高，較難破碎和磨制，因此增加了破碎機(jī)和磨煤機(jī)的機(jī)械損耗和電耗。

二是由于煤中水分高，因此也相應(yīng)增加了磨煤機(jī)干燥風(fēng)量，增加了熱耗。

三是在冬季，北方氣溫可達(dá)-30℃，極端時(shí)夜間可達(dá)-40℃，極容易造成輸煤系統(tǒng)因燃煤凍結(jié)導(dǎo)致上煤困難和鍋爐原煤斗因棚煤（因凍結(jié)造成下煤不暢）導(dǎo)致機(jī)組減負(fù)荷運(yùn)行的被動(dòng)局面。

四是對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐等爐型而言，由于煤中水份高，使得鍋爐煙氣量增大，水份在爐膛中吸收大量熱量后，隨著煙氣流動(dòng)到尾部煙道又釋放出汽化潛熱，致使排煙溫度升高，從而降低鍋爐熱效率。

5 降低煤中水分，對(duì)電廠經(jīng)濟(jì)性的有利因素分析

一是經(jīng)研究采用褐煤干燥技術(shù)，可提高燃煤熱值近900大卡，可顯著提高鍋爐效率，降低發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗和廠用電率。

二是將煤中的水分回收利用，經(jīng)初步測(cè)算，每臺(tái)機(jī)組可回收水量約90噸/小時(shí)，可減少電廠水資源消耗量，具有顯著地經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

6 取水方式分析

一是氮?dú)庋h(huán)法蒸汽管回轉(zhuǎn)煤干燥工藝，該技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有煤調(diào)濕和冷凝水余熱回收利用等技術(shù)特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制，并與電廠生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，技術(shù)較為成熟，運(yùn)營(yíng)成本低。缺點(diǎn)是蒸汽回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備龐大，占地空間大，且水回收需另設(shè)裝置。

二是采用過(guò)熱蒸汽內(nèi)加熱流化床干燥工藝，該工藝已在電廠領(lǐng)域成功應(yīng)用，燃煤提質(zhì)效果明顯，設(shè)備運(yùn)行可靠性高，技術(shù)路線成熟，可有成效回收煤中水分，且水質(zhì)好，可作為機(jī)組水耗的補(bǔ)充。缺點(diǎn)初期投資成本較大。

三是采用脫硫塔后凈煙氣取水技術(shù)，即在脫硫島后設(shè)置一級(jí)煙氣換熱器，冷卻煙氣降低煙氣中水蒸氣含量，達(dá)到收集冷凝水的目的，將收集到的凝結(jié)水經(jīng)處理后做為電廠補(bǔ)充水加以利用，缺點(diǎn)是煙氣中化學(xué)成分復(fù)雜，處理難度較大，應(yīng)用面較窄。

7 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠一直是我國(guó)取水量最大的行業(yè)之一。近年來(lái)我國(guó)加強(qiáng)了水利資源的保護(hù)和管理，在缺水地區(qū)新建火力發(fā)電廠基本采用空冷機(jī)組，與濕冷機(jī)組相比，耗水量減少了80％以上。同時(shí)，加大了污、廢水處理的力度，達(dá)到了廢水零排放。這些，特別是對(duì)于本電廠，地處煤炭資源豐富，但煤質(zhì)低劣，需要最大限度的利用地區(qū)有限的水利資源，建設(shè)更多大容量的深度節(jié)水型火力發(fā)電機(jī)組?？梢?，節(jié)約用水、建設(shè)深度節(jié)水機(jī)組對(duì)本工程來(lái)說(shuō)有著重要而深遠(yuǎn)的意義。綜上所述，在缺水地區(qū)建設(shè)電廠，采用“煤中取水”是企業(yè)節(jié)約水資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，也是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型企業(yè)的必由之路。

原標(biāo)題:火力發(fā)電廠深度節(jié)水技術(shù)措施探討