（包铝热电厂 内蒙古包头市 014040）
摘要：热电厂锅炉水处理技术的发展与其在生产过程中对水质的要求密切相关，随着科学技术的不断发展，热电厂锅炉补给水处理技术也得到了进步，在我国经济发展环境变化的影响下，水循环系统成为现阶段锅炉补给水最佳途径。在我国采用反渗透技术与离子交换设备相结合方式在锅炉补给水中得到了较好的应用，以减少使用过程中含盐量较高的现象。本文分析了热电厂锅炉补给水处理方案设计与技术经济。
关键词：热电厂锅炉；补给水；方案设计；技术经济；
随着经济的快速发展，热电厂锅炉在生活中的广泛应用，对于其技术上的要求也越来越高，热电厂锅炉补给水方面的处理方案以及技术经济的分析都成为现阶段最重要的研究课题。
一、概述
锅炉水处理技术的发展与锅炉对水质的要求紧密相关。近年来，随着反渗透等各种膜技术的日臻成熟和完善，膜技术已成功应用到大型锅炉水处理装置中。随着经济的迅猛发展，环境污染日趋严重，地表水及地下水都受到了不同程度的污染，含盐量普遍较高。另外，目前我国淡水资源严重缺乏，火力发电厂都应努力压缩工业用水量。而工业用水量的大幅度减少是建立在提高水的循环利用率废水利用率的基础上的。将电厂循环水系统的排水作为锅炉补给水水源是较好的节水途径。但循环水排污水的含盐量往往比循环水补充水的含盐量高出2 倍左右。将含盐量较高的水作为锅炉补充水，若仍单纯利用传统的离子交换法，则需要大量的酸碱再生药剂，这样用于每年购买酸碱原材料的费用是相当可观的，而且大量的酸碱废水污染环境，且再生频繁、程序繁多、操作管理极不方便。因此，单纯的离子交换除盐已不能满足目前工业迅猛发展的需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，我们较多地采用反渗透技术与离子交换设备相结合的联合除盐方法。
二、热电厂锅炉补给水处理方案设计
首先，是利用无顶压逆流再生阳、阴离子交换器对锅炉进行补给水处理。此种设备在设计上外部的管系较为简单，操作起来也十分简便，操作时只需要按照标准严格控制再生液以及排液装置中的流速大小，保证适宜的进水含盐质量浓度，不需要额外的任何定压系统，又因其投资较少，具有既经济又便捷的特点。但是，由于运作时其酸碱消耗量会跟随含盐量浓度增加，这样一来其运行的经费就会加大，因此在系统中含盐量较高的情况下不适宜采用此种方案。其次，采用的水处理设备是无顶压逆流再生双室阳、阴床。其主要特点是将同一个交换器中分别装有强弱两种不同型的树脂离子交换器，这种强弱的配比，既可以充分的发挥出强型树脂交换器的彻底性，还能进一步的发挥出弱型树脂交换器的高容量等特点，比较适用于进水含盐量大于500mg/L的系统。但是这种设备没有第一种外部管系那么简单明了，属于非常复杂的类型，操作起来也十分不便。第三种方案与无顶压逆流再生阳、阴离子交换器对锅炉进行补给水处理相比，增加了一级电渗析除盐的方式，利用离子交换膜选择透过性以及电极的主要原理，采用外加电压的作用，使溶质从溶剂中分离出来，进行必要的除盐过程。这种方式的除盐率较高，一般在75%左右，经过前期的电渗析除盐，大大的减少了进水的含盐量，并且也降低了其酸碱消耗，延长了交换器的周期，更有效的达到良好的水处理。但是，同样的，这种方式也存在一些问题，在操作时此种方式的用水量较大，且浪费较为严重，在目前水资源逐渐紧缺，我国提倡节约水源的情况下，并不适合采用此种方案，对于经费的要求也较高。第四种方案是利用二级除盐的方式，采用的是反渗透设备。这种反渗透设备除盐率十分高，造成后续混床的进水含盐量大大的降低，也同样很大程度减少了酸碱的消耗量。反渗透设备的应用与其他方案中设备应用相比，其自用水率较为低下，运行费用也较少，在合理的情况下对于水的回收率可以达到80%左右。因此，根据其费用低、脱盐高、自用水率低等特点，我们可以说此种方案较为适用在原水含盐量较高的操作中。循环水系统在热电厂锅炉补给水处理运行过程中，受到不断地蒸发散热，以致使循环水中的含盐量不断增加，对补给水运行带来一定的影响。因此，对于循环水来说要保证水质的稳定性，也要保证冷凝器热交换的效果，就要适当的缴入一些阻垢缓蚀剂，已达到标准。同时，在排水中会出现一定的藻类物质，为了杀菌灭藻，会在循环水中会人工适当的投入氯碇，保持一定量的余氯。另外，循环水排污水的浊度 高，是由于冷却塔中循环水和空气接触带入部分尘埃所致。综上分析，通过对四种方案的特点分析比对，针对热电厂以含盐量较高的新水为水源的锅炉补给水处理方案设计经济上的比较，第四种方案因其运行费用低，应用广泛的特点，并且其他三个方案相比相对返本年限也较短，因此为最佳的补给水处理方案。另外，根据循环水排污水等方面的分析，以及技术经济的对比，我们所说的四种方案中，当以循环水排污水作为锅炉补给水处理系统的原水时，为了节约水资源，减少废水排放量，促进可持续发展，反渗透加混床方案是最经济合理的应用方案。
三、热电厂循环水技术经济
1.目前常用的热泵装置, 根据驱动能源的类型分类, 主要有以热能为驱动能源的吸收式热泵和以电能( 或机械能) 为驱动能源的压缩式热泵。循环水供热由于供回水温差较小( 为10-15℃左右) , 同样供热负荷下较城市热网需要更大的管网投资和水泵电耗。因此循环水供热的适用范围为电厂周边半径3-5公里以内。理论上热泵既可以设置在热源端(电厂内), 也可以设置在用户端。但从减少管网输送热损失和热泵规格的角度考虑, 热泵应尽量设置在靠近用户端。将热电厂的循环冷却水通过一次循环水管网输送到设立在各个用户处的热力站, 热力站内分别安装有吸收式热泵机组或者电动压缩式热泵机组。电厂循环水在相应的热泵机组中放热降温后, 返回电厂凝汽器吸热升温后再输送到热力站。如此循环往复地将电厂凝汽器余热输送到用户热力站, 热泵机组从循环水吸热并加热二次侧热媒, 通过二次管网输送到用户处的采暖末端设备。
2.热力站具体采用哪种形式的热泵, 需要结合电厂周边用户地区的能源供应状况而定。吸收式热泵技术主要是采用高温热水( 120℃-130℃) 、蒸汽( 6bar) 或天然气驱动, 吸收电厂循环水的低位热量, 产生45℃-55℃的中温热量用于采暖。对于电厂周边热水网采暖的用户以及具备燃气或蒸汽条件的用户,可以将循环水通过管道引到热力站, 并在热力站增设吸收式热泵, 从而实现相应地区周边的高效供热, 节约用能一倍以上。蒸汽或天然气没有到达同时电力容量不受限制的电厂周边地区, 可采用压缩式热泵技术回收电厂循环水热量。压缩式热泵系统综合能源利用率略低于吸收式热泵, 但是压缩式热泵的一个优势就是占地小, 设置灵活, 可以设施在热力站甚至是设置在住户家中, 实现设备冬夏两用, 降低设备初投资。
综上所述,目前水资源普遍被污染水质恶化以及淡水资源严重缺乏的情况下, 热电厂锅炉补给水常采用含盐量普遍较高的水源或以循环水排污水作为锅炉补给水水源以节约水资源, 减少废水排放量。
参考文献：
[1]李静，鲍东杰，司芬改，等.热电厂锅炉补给水处理方案设计与技术经济分析[J].工业水处理，2016.
[2]徐秀萍.利用循环水排污水做锅炉补给水处理系统的选择[J].山东电力技术，2016.
[3]李颖. 锅炉补给水处理系统的比较及相关问题探讨[J]. 江西电力,2015,29.
论文作者:杨振
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/8
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