火电厂湿冷机组循环水节水技术问题分析及措施
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摘 要： 火力发电是利用煤、石油、天然气等能源作为燃料来生产电能，是目前最为常见的、普遍使用的发电方式。目前我国正在大力建设环境友好型社会，倡导发展循环经济，在火力发电过程中会消耗大量的水资源，所以目前我公司使用湿冷机组循环水节水技术来提高水资源的循环利用率，进而达到节水的目的。该技术在目前实际运用过程中还存在着很多问题，在工作过程中要及时的发现问题，并提出相应的解决对策，达到节水的目的，进而为建设和谐社会做出贡献。
中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0272-01
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司是目前国内最大的火力发电企业，是我国实施“西部大开发”和“西电东送”战略的重点工程。在发电过程中，对水资源进行循环利用，缓解电力工程的发展和水资源使用的紧张局面。目前公司使用的节水技术是湿冷机组循环节水技术，通过对湿冷机组的循环水浓缩倍数进行设计和调节，节约水资源的使用并减少污水的排放量。但在实际发电过程中，湿冷机组的实际运行的浓缩倍率与预设值之间存在着很大的差异，所以要在保证安全生产的基础上提高循环水的浓缩倍率，使水资源得到充分合理的利用。
一、循环水系统概述
在火力发电过程中，利用能源燃料对锅炉中的水进行加热处理，使水变成蒸汽，将燃料燃烧过程中的化学能转化为热能，通过蒸汽的压力来推动汽轮机的旋转，汽轮机通过运作，带动了发电机的运作，在此过程中将热能转化为机械能，再将机械能转化为电能。所以，水的使用在火力发电工程中具有很重要的意义。
循环水系统[1]是通过水的交换将水中的热量带走，进行水冷却的过程。通过对已经加热过的水进行冷却处理，达到水资源的循环利用。循环水系统有干式冷却系统和湿式冷却系统两种，虽然说两种系统都具有良好的节水效果，但干式冷却系统的投入比较大，效率低，进而影响火电厂的经济效益。
湿冷机组循环水技术属于湿式冷却系统，经实践经验分析，如果水浓缩倍率从原来的2.5倍提升到3.0倍，使用百万千瓦容量的装机，排污量每小时就可以减少290m3，所以提高湿冷机组循环水的浓缩倍率对于节水减排有很大的是实际意义。
二、湿冷机组循环水节水技术使用现状和问题分析
我国的水资源分布不均匀，人均水资源占有量比较少，水资源短缺严重影响我国城市化的进程和人与自然的和谐发展。但是火力发电用水量占我国工业总体用水量的40%以上，排放的废水量占全国工业废水排放量的10%左右。与其他经济发展较快的国家相比，我国的火电厂在用水方面存在着耗水量大，重复利用率低等问题，由此可见，火电厂在循环水技术运用上存在着一定的问题：
1.使用的水质不同造成水循环系统的循环水浓缩倍率不高
每一个地区的水源质量都不相同，火电厂的水源都不是固定的从一个地方输入，所以火电用水的水质存在着很大的差距。当水中的氯离子含量增多时，就会对湿冷机组的凝结器管道产生一定的腐蚀作用，使机器在正常的运作过程中，循环水的浓缩倍率达不到预设值[2]。长期使用耗水量就会比较大，排污量也较大，水资源得不到充分合理的利用，浪费严重。同时也会腐蚀凝结器的铜质管道，是水循环系统的水资源使用情况造成一种恶性循环，进而影响整个火电厂的经济效益，不利于火电厂整体工作的顺利开展。
同时，弱酸床前期出水的酸性比较强，对铜管的保护膜产生严重的腐蚀作用。很多火电厂将弱酸水作为循环水的补充水，对弱酸水的强烈的腐蚀作用的认识不到位，循环水系统运行过程中，没有积极采取相应的管理保护措施，没有做到及时清洗，及时更换输水管道。导致凝结器铜管腐蚀甚至穿孔，还会出现结垢的现象，影响循环水系统的正常运作，甚至还会出现安全隐患。
2.火电厂的循环水控制指标不够合理和完善
火电厂没有做好循环水和补充水使用前的水质鉴定，对所用水资源的成分不够清楚，也没有明文规定使用水的超标限制，在检查过程中对某中含量超标的水进行使用权的限制。同时没有做到对凝结器的铜质管道进行及时的检查管理，做不到及时的对腐蚀的管道进行维修和更换，没有对结垢的管道进行及时的清理。
三、针对使用湿冷机组循环水节水技术过程中出现问题的调整措施探讨
1.尽量避免使用弱酸水作为循环水的补充水
弱酸水对凝结器的铜管和碳钢结构都有很强的腐蚀性，如果要使用弱酸水，就必须要做好监督检查工作，及时对管道进行更换除垢。同时，在低浓缩倍率环境下，其腐蚀性更强，所以要提高运行过程中的浓缩倍率[3]。
经研究和笔者的实际工作经验来看，当浓缩倍率越大时，弱酸水的腐蚀性就越小，循环水的浓缩倍率越小，弱酸水的腐蚀性就越强。所以在运行过程中，应尽量减少弱酸水在循环水浓缩倍率小于2倍的环境中的停留时间。
在实际工作过程中，可以通过提高弱酸水的PH值，降低弱酸水的酸性，进而减小弱酸水的腐蚀作用，具体措施如下：可以在弱酸水中加入一定量的生水，一般弱酸水和生水的比例为3：2，使之进行融合，降低原弱酸水的酸性；可以通过延后弱酸床的控制终点来降低水的酸性，将出水控制的终点JD由以前的1.97mmol/L延后至3.0mmol/L，且该方法在使用过程中具有很强的可行性，也比较方便，便于现场操控。也可以在使用过程中，提高弱酸水的浓缩倍率。通过降低弱酸水的酸性，从根源上降低水的腐蚀性。
同时也可以更换补充水，用石灰水等高硬度、含碱性的水代替弱酸水，但是石灰水也具有腐蚀性，应将石灰水的PH值控制在8.5-9.5之间，过低就会造成HSn70-1A材质管道的局部腐蚀，过高就会造成凝结器空抽取BFe30-1-1的铜质管道腐蚀[4]，这样不能有效的缓解水的腐蚀作用。
2.提高循环水系统的浓缩倍率
经研究发现，80%以上的火电厂循环水的浓缩倍率都低于最佳的浓缩倍率。通过提高循环水的浓缩倍率可以适当的减少耗水量和排污量。但是如果循环水的浓缩倍率超过5倍，节水效果就不会很明显，因为在运行过程中，过高的浓缩倍率会增加循环水的含盐量，同样会对管道造成一定的腐蚀和结垢，不利于管道的畅通。所以在改进循环水浓缩倍率的过程中，一定要注意合理控制，采用比较先进的科学技术在经济条件允许的情况下，合理提高循环水的浓缩倍率。
目前，我公司循环水的浓缩倍率已经接近2-4倍，提高循环水浓缩倍率的主要方法有在水中加入硫酸调节循环水的PH值，在水中加入适当的水质稳定剂保证水中化学物质含量的均衡；使用石灰水结合水质稳定剂对水进行处理；采用循环水分级的浓缩串联补水技术进行处理。进而提高循环水的浓缩倍率，并且要对该倍率进行合理的控制，保证其在最佳范围内科学有效的运行，在提高工作效率的基础上确保工作进展的安全性。
3.改进凝结器管道的材质，对其进行及时的检查更换
尽量选用抗腐蚀性的管道，保证凝结管道的质量；同时在工作过程中，及时对管道进行检查，观察是否有腐烂堵塞的现象；在水中添加一些防腐蚀的药物，减低循环水的腐蚀性；同时也可以采用化学阴极保护法对管道进行及时的保护，如在循环水的输入和输出口加装镁质版或锌质板，来保护原有的管道。
四、结束语
为了循环经济的建设，水资源的节约与保护已经成为社会普遍关注的话题。在火电厂进行发电的过程中，用水量很大，为了达到有效节水和减少污水排放的目的，火电厂必须改进技术。提高湿冷机组循环水的浓缩倍率，采用抗腐蚀的管道结构，进而提高水资源的利用效率，有效缓解我国水资源的紧张状况，促进和谐社会的建设。
参考文献
[1]张琪琛. 火电厂系统节水及褐煤干燥研究[D].华北电力大学，2014.
[2]刘伟. 火力发电企业节水策略优化研究[D].华北电力大学，2014.
[3]杨志平. 大型燃煤发电机组能耗时空分布与节能研究[D].华北电力大学，2013.
[4]朱愉洁，刘伟，朱华章. 火电厂节水技术研究进展[J]. 北方环境，2013，07：38-41.