作者 | 康阿青

中冶东方工程技术有限公司

摘要：在新的时代背景下，随着社会的不断进步，国家对电厂循环冷却水处理以及节水的要求越来越高，使得电厂不得不提高对循环冷却水进行处理工作的力度。于是在这种情况下，如何对循环冷却水进行有效处理，如何让循环冷却水处理措施发挥出最大的节水效果，成为我国各大电厂的首要任务。因此，本文主要针对电厂循环冷却水系统节水及零排放技术进行研究。

关键词：电厂；循环冷却水系统；节能；零排水技术

现阶段，随着我国经济建设进程的不断推进，电力行业的规模也在不断扩大，而在电厂生产过程中主要应用水资源提供动力，但是淡水资源作为不可再生能源却处于日渐紧缺的状态，很大程度影响电厂生产。所以在电厂生产过程中应该进行循环冷却水系统和零排放技术的应用，其可以有效地提高循环冷却水的利用率，减少对水资源的消耗，进而为电厂创造更多的经济效益和社会效益。

早期建设的电厂采用水力除灰渣系统，循环水的排污水常用于水力除灰渣系统，虽然做到了废水综合利用，但电厂耗水指标并没有明显减少。近期建设的电厂，为了节约水资源，多采用干式除灰渣系统，相比较于早期建设的电厂，除灰渣系统用水量大大减少，但为了减少外排水，大量的循环水排污水需要另觅利用的途径。例如：2×660MW超临界凝汽式汽轮发电机组，夏季循环水系统用水量为122600m³/h，蒸发损失为1.5267％，风吹损失为0.05％：两项耗水量为1933m³/h，再加上排污水量，每小时排水超过2500m³/h。以上数据充分说明了电厂是一个耗水大户，因此选择合适的循环冷却水方案非常关键，既可以保证循环冷却水系统安全可靠运行，又能大量节约水资源，减少环境污染。

2.1循环冷却水旁滤池节水技术

循环水通过换热器会产生大量的悬浮物质，经过沉降会聚集在装置底部，或附着于金属壁上，不仅会影响传热效果，甚至会对装置造成腐蚀，所以必须要对循环水进行处理。通常使用的方法就是增加排污量，但是需要补充大量的水源，这样一来就增加了水资源的消耗。而循环水旁滤过滤法主要将循环水系统中部分冷却水分流出来进行过滤，将浑浊物体清除后排出，再将过滤后较为纯净的水送回循环冷却水系统中，其不仅能降低循环水的浊度，还能起到良好的节水作用。

2.2实施高浓缩倍数循环冷却水节水成套技术，提高循环冷却水浓缩倍数某化工研究设计院研制出高浓缩倍数

循环冷却水节水成套技术，不仅提升了冷却水的重复利用率，还极大地减少了污水排放量。某电厂应用此技术需构建11000t/h循环量的冷却水系统节水示范装置，可对冷却水中阻垢分散剂剂量、pH、电导率等进行自动控制，经过3a多的稳定运转考核，其碳钢腐蚀率小于0.03mm/a，污垢黏附速率低于10mm，污垢热阻小于1.22×10-4m2·K/W，浓缩倍数5.0~5.5，异养菌数小于1×105mL-1，总硬+总碱为1600mg/L，所有控制指标都符合标准，并达到了世界最先进的节水水平。电厂应用节水成套新技术获得的效果是显而易见的，不仅达到了节水的目的，还创造了更高的经济效益。该技术已在该市各大电厂得到了普遍的应用，每年可节省3.0×107t的水资源，并减少了污水的排放量，为电厂带来了巨大的经济效益。同时通过提高循环冷却水的浓缩倍数，便可降低补水量及排污量，从而达到更好的节水效果。循环水的含盐量与补充水含盐量的比值称之为浓缩倍数。在循环冷却水系统中，浓缩倍数作为衡量冷却水循环利用率的主要标准，浓缩倍数高代表冷却水循环利用率越高，而补充量和排放污量也会随之降低，只要促使冷却水的浓缩倍数上升，便能够起到很好的节水效果，进而促使经济效益的最大化。所以采用高浓缩倍数循环冷却水处理技术可起到节水减排的功效。然而一旦浓缩倍数增加，循环水的含盐量也会上升，从而增加凝汽器的腐蚀程度。通过添加酸、稳定剂、石灰，或弱酸性氢离子交换树脂处理技术，便可促进循环冷却水浓缩倍数的增加，从而降低污水排放量。

2.3电厂循环冷却水系统的自动加药控制技术

对于电厂循环冷却水系统而言，冷却水装置的运行还不够稳定，再加上外界温度、湿度存在较大的波动，冷却水的浓缩倍数水质等也存在着较大的变化，如通过人工控制难以获得满意的结果，所以为了保证冷却水的水质得到合理、有效的控制，便可应用自动加药控制系统。其技术的优势在于：水质稳定可控性极高，运行过程更加经济、节约；节省药剂的投放量，还能确保其发挥出良好的效用；科学增加循环水浓缩倍数，降低对水资源的消耗。

2.4空气冷却技术

电厂建设处于水资源较为匮乏的地区，或在气候条件比较适合的地域，可对空气冷却技术进行合理、有效的应用，所以空气冷却技术是一种以空气取代水的冷却介质的冷却方式，主要是汽轮机的排汽直接进入空气冷凝器，用空气来冷却，空气与蒸汽进行热交换，所需的冷却空气通常由机械通风方式来提高，从而避免水汽过多蒸发。

2.5循环冷却水的零排污技术

近年来工业总用水量与日俱增，对于循环冷却水的应用方面存在着巨大的潜力。当前在电厂生产中主要通过提升浓缩倍数的方式进行节水，但是随着浓缩倍数的上升，就会增加循环水系统结垢、腐蚀的概率，为了解决此问题又开始添加水稳剂来降低腐蚀结垢的可能性。而循环冷却水的零排污具体操作为：提高浓缩倍数到5~6运行，循环水系统便可减少污水的排放；若浓缩倍数达到5~6依然有少量污水进行排放，便将污水通过净化处理后作为补充水送回循环水系统中，继而保证循环水系统的零排放。为了减少电厂成本的投入，最好的应用方式就是将废水实施生化处理，再进行深度处理后送回循环水系统中，能够达到更加经济、节约的零排污效果。

2.6补水系统节能技术

对电厂循环冷却水进行节能节水工作，可以保护环境提升系统运行的环境效益，在补水系统进行节能措施主要是指，对系统供水进行补给。一般情况下，循环系统中的补水主要由厂房内部建设中的供水泵供给，这一时期，循环水具有水质优良，水温适中等优点，这样补给水可以直接进入塔之后的洗水池中，形成一个新系统的水动力。在城市建设中，冷却系统中的水主要来自城市供水，城市输水管网的压力一般按0.3MPa设计，可以满足循环水的补给压力需求。这样就是不需要对这些废水进行加压处理，可直接做一项循环水进入整体系统中。据资料显示，通过对补水系统进行节能，可以比传统工作节省众多能量，在很大程度上降低整体能量的损耗。所以说，通过对生产系统中的补水进行优化，可以降低系统运行的压力，降低补水所消耗的电能，实现节能的作用。

某一大型电厂，每年生产所需水资源为3500t，其循环水资源主要由厂边的2个大型水库提供，生活用水则来自于城市用水管道，每年需求量为650t。近两年来，随着国家对电能需求量的提高，该大型电厂增设了1台发电机，并将其纳入到原来的发电机组当中，在经过一番仔细的分析之后，该大型电厂的技术人员总结出：如果按照原来的生产方式对水资源进行利用，那么每年生产所需的水资源将会增加1400t，而由此产生的生产成本则会比原来提高29.5%，这样庞大的一个数据，对于电力企业来说，比较不乐观。因此，为了降低电力生产成本，该大型电厂的技术人员从循环冷却水入手，采用了化学处理法以及交换处理法，对循环水进行了科学的处理，且他们还依照循环冷却水的实际情况，制定了周期性处理目标。在随后一年的时间之内，该大型电厂对循环冷却水进行了8次有效地处理，并在年后，对这一年内所用到的生产水资源进行了分析，发现：该年度内，用于生产的水资源总共3040t，较之前相比下降了37.9%，循环冷却水的利用率较原来相比，提升了37.6%；其次，从生产成本的角度上来看，该年度内，由于循环冷却水利用率的提高，该大型电厂的生产成本较之前相比，下降了29.6%。可见，该大型电厂在对循环冷却水的处理措施进行合理应用之后，其产生的节水效果是非常明显的。因此，为了提高电厂水资源的利用率，也为了降低电厂的生产成本，我国各大分段电厂应当依照其生产的实际要求及其建厂规模的大小，合理选用循环冷却水处理措施。这样才可以让循环冷却水处理措施发挥出最大的作用。

综上所述，电厂循环冷却水处理的实施效果，不仅影响着电厂的生产效率，还与我国节水政策的执行效果有着最为紧密的联系。所以一定要对循环冷却水系统节水及零排放技术进行深入研究和分析，科学合理地处理循环冷却水。

本文来源《中国设备工程》2019年