火力发电厂用水状况和存在的问题

叙述了火电厂的用水状况和存在的普遍问题，针对目前火电厂的耗水量较大的现状，通过调整全厂水系统运行方式和定期水平衡试验治理不必要的跑、冒、漏损失等角度，提出了切实可行且符合火电厂运行实际的多途径节水方法和节水技术，能有效地降低火电厂的发电水耗。

1 前言
水是人类赖以生存的宝贵的自然资源，水资源短缺已成为世界性热门话题。我国的水资源总拥有量居世界第6位，但人均水资源的占有量居世界第84位，是一个严重缺水国家，在北方局部地区已经出现了严重的淡水资源危机。火力发电厂是耗水大户，它的耗水量约占工业用水的20%，一座1000MW装机容量的大型火力发电厂的耗水量相当于一个中等城市的用水量[1]。因此，对火力发电厂而言，节约用水、合理用水意义重大。
2 火力发电厂用水状况和存在的问题
火力发电厂的主要用水系统有：凝汽器的冷却用水（循环冷却水），锅炉冲灰、渣用水，工业冷却用水(辅机冷却水和回转设备轴承冷却密封水等)，化学车间自用水(包括及处理设备自用水)，锅炉补给水和生活、消防用水等。
目前火电厂用水存在的问题主要有：20世纪90年代以前投产的老电厂用水不合理，特别是200MW以下级机组的老电厂存在工业冷却水消耗量大[2]；机组辅汽系统复杂，外供用户较多，辅汽损失较大；生活水系统复杂，用水混乱，不利于统一管理，导致生活水滥用现象经常发生；热力设备管道疏水、放水和锅炉排污未能回收再利用；污技术落后或没有污水处理回收设备；循环水处理方式、技术落后，不能保证按设计浓缩倍率运行；水力除灰渣系统运行方式不合理，造成灰水比远小于设计值，且渣浆池溢流严重等。
2.1 凝汽器冷却水和开式循环水
凝汽器冷却水系统(包括开式冷却水)是火力发电厂(湿冷塔型式)耗水量{zd0}的系统，该系统的冷却塔风吹、蒸发、排污等三项水损失是火电厂水耗的主要构成部分。蒸发损失约一般占循环水总流量的1.1～1.3%，北方干燥地区可达到1.6%以上；风吹损失约占循环水总流量的0.1%(无除水器0.3～0.5%)；排污损失和循环水的浓缩倍率相关，浓缩倍率越高排污损失越小，一般约占循环水总流量的0.5～1.0%。以一个2×300MW容量的火电厂为例，冷却水总流量约为70000m3/h，蒸发损失约为840 m3/h，、风吹损失约为70 m3/h，在浓缩倍率为2.5时，排污损失为770 m3/h，循环水补水流量为1680 m3/h。机组对凝汽器冷却水和开式冷却水流量要求随着季节的变化而变化，冬季环境温度较低(特别是北方地区)，需要的冷却水流量最多只占夏季的三分之二，根据季节变化改变循环水泵的运行方式具有节电(厂用电)节水(冷却塔的风吹损失等)的双重效果。
2.2 冲灰渣用、排水
燃煤电厂的冲灰、渣总用水量取决于灰的产生量与灰水比，冲灰渣系统的水量损失主要是灰场

工业冷却水
工业冷却水主要用于汽轮机冷油器，发电机冷却器，励磁机冷却器，小汽轮机给水泵冷油器、空调机等热交换设备的冷却水以及转动设备的轴承冷却密封水等，表面式冷却一般不影响冷却水质，它吸热后经热交换设备可再回收，或者作为冷却塔的补充水使用；混合式冷却将改变水质，就是直接消耗水。部分电厂工业冷却水采取闭式循环，某电厂为例，工业用水量约为2185t/h，主要污染物是石油类，节水主要是重复利用这部分水，而回用率只有59．9%，低于节水型火电厂(其工业水的回用率为90%以上)的要求。还有部分高品质的辅机设备轴承冷却水没有回收或流入到低一级水质的用水系统中而消耗。如某电厂辅机回转设备的部分工业冷却水用量约66m3/h经使用后没有回收直接排入地沟而损失。

锅炉补给水及汽水损失
锅炉补给水主要用来补给锅炉汽轮机汽水循环的汽水损失，用作锅炉补给水的原水经除盐后送入锅炉，锅炉补给水量是锅炉总蒸发量的1～3.0%，先进的锅炉补水率在1.0%以下；锅炉排污率为0.3%～1.0%。部分电厂锅炉补水率高的原因有：机组辅汽系统复杂，外供用户较多，辅汽损失较大；热力设备管道疏水、放水和锅炉排污未能回收再利用等。化学水处理用、排水化学包括制取除盐水和凝结水精处理，制取除盐水和凝结水精处理要消耗相当于锅炉补给水总量15~20%的自用水。部分电厂制水率较低导致水量损失。
生活、消防、杂用水
生活杂用水消耗有：职工洗漱用水、饮用水、厕所用水、卫生用水、绿化用水、冲洗用水、管网渗漏等。消防用水损失主要是管网渗漏。部分电厂生活水系统复杂，用水混乱，员工节水意识不强，不利于统一管理，导致生活水滥用现象经常发生。绿化和冲洗用水过量造成水资源浪费等。电厂生活污水应经处理达标后排放或回收再利用。