摘要：水资源危机是当今世界面临的重要问题，水资源的污染及匮乏不仅影响人们的日常生活，也成为制约经济发展的一个重要因素。
关键词：火力发电厂，节水，废水排放
火力发电厂是用水大户，面对水资源的匮乏及污染，应用废水零排放技术控制排水量、加强废水资源化是实现节水和废水治理的重要手段。
通过对火电厂不同环节、不同用水点的分析，实现水资源的优化重复利用，将是发电企业节约水资源、达到一水多用、废水零排放的目的。
我国水资源时空分布不均，人均水资源占有量较低，加之受经济、发展和气候变化影响，水资源短缺已成为经济社会可持续发展的制约因素，合理利用水资源已成为可持续发展和生态文明建设的重要内容。为了保护水资源、节约用水，国家相继颁布了水污染防治行动计划、“十三五”水资源消耗总量和强度双控行动方案、全民节水行动计划。
火力发电厂作为用水、排水大户，其用水占工业用水量的30%～40%，从经济运行和保护环境出发，节约用水，提高水的重复利用率，实现火电厂废水零排放意义重大。
一、火力发电厂用水现状分析
1.1节水意识不强，管理水平仍有提升空间
对“水十条”认识不到位，仍存在一些发电企业的管理组织不完善，管理水平不高的问题。如认为水资源取之不竭，用之不尽；未按照标准进行相关试验。
1.2跑冒滴漏
因设备治理不彻底，存在阀门滴漏、地下管网腐蚀泄漏。冷却塔填料收水器破损造成风吹损失量加大。
1.3某些系统设备用水量大
如带冷却塔循环供水系统浓缩倍率未达到设定值，长期低浓缩倍率运行，造成系统取水、排污量大，浪费水资源，加重水体承受载荷。
1.4用水方式不合理
对水质要求不高的设备系统用水质好的水源。尤其在南方水资源较充分、水价低的地区更明显。
如火电厂制氢站冷却水在停止制氢时仍然进行开式冷却，未及时关闭阀门，浪费工业冷却水。
1.5废水利用不合理
一些电厂，废水处理设施存在故障，运行方式不合理，造成废水处理不彻底。如工业废水处理、含煤废水、生活污水及含油废水处理设施。
如废水混凝澄清处理设施、脱水机长期不运行，仅对废水进行简单的酸碱中和处理。杂用水池长期溢流，造成重复利用率低。
二、火力发电厂的节水措施
2.1提高意识、科学管理
随着“水十条”、水资源费改税，全社会已经形成重视水资源，珍惜用水的良好氛围。火电厂必须适应这一形势，不断提高节水意识，加强顶层设计。
规范取、退水计划管理，发电企业依据发电计划申报年度取用水总额及月度分解指标。
积极参加节水型企业申报活动，通过创建节水型企业进一步提高水务管理水平。
2.2强化指标管理
2.2.1结合水平衡试验配置三级用水计量仪表，并满足合格率、检测率和计量率的要求。保证取退水分级计量。
2.2.2降低发电水耗
进行同类型机组对标管理，进一步挖掘潜力降低水耗。
2.2.3提高复用水率
单机容量为 125MW 及以上新建或扩建的循环供水凝汽式电厂全厂复用水率不宜低于 95%，严重缺水地区不宜低于 98%。
2.3以技术创新为手段
改造水力输灰为气力输灰，大幅减少电厂水耗；提高循环水浓缩倍率。
2.4开展水平衡试验
按照DL/T783《火力发电厂节水导则》定期开展水平衡试验，水平衡试验是以火电厂作为一个确定的用水体系，研究火电厂水的输入、输出和损失之间的平衡关系。水平衡试验是火电厂水资源优化利用的基础，也是开展节水规划必不可少的基础性工作。
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通过对各种取、用、耗水的测试，查清用水状况，找出节水潜力。为下一步节水工作确定方向，为制定切实可行的节水措施和规划提供科学依据，以提高用水的合理性和科学管理水平。
为实事求是地评价电厂的用水水平。应选择在常规工况下进行测试，测试期间运行机组的发电负荷率在80%以上，保证试验结果能够反映真实的用水水平。
重要的用水系统和设备、水量较大的生产用水管道的流量必须通过仪表测量，相同设备抽样测试。
测试期间机组稳定运行，水平衡试验在冬季、夏季工况分别进行，最后总体评价。
2.5带冷却塔循环水节水处理
严格按照DL/T246《化学监督导则》的要求，开展循环水化学药剂配伍性试验和动态模拟试验，满足GB50050《工业循环冷却水处理设计规范》规定值，确定最佳浓缩倍率，杜绝长期低浓缩倍率运行，节省大量原水。
2.6化水系统的节水
混凝沉淀处理系统的脱水设备投入正常运行，分离为泥饼和水，水就可以重复利用。
如化学各种过滤器的反洗水，除含有颗粒杂质外，水质较为干净可以用于输煤系统的冲洗或绿化用水。
不同的地区水质不同，对于循环水排污水的利用也不尽相同。原水水质好的南方地区，循环水排污水可以满足脱硫工艺用水需求，加之运行调整得当这样循环水基本做到不外排。
也可以采用超滤+膜法处理作为锅炉补给水处理的补充水。
2.7水力除灰
利用水力除灰系统将灰和渣送到灰场是比较经济的方法，灰渣水用管道送到灰场后，灰渣浆中的粗分散杂质在灰场沉淀下来，澄清后的水送回电厂循环使用。这样的循环水资源的利用使得火电厂可以每次回收利用约50%的用水，提高了系统排水的利用率，就大量节约用水，达到了节水节能的目的。
目前这种除灰方式存在于一些小机组，新建机组已被干式除灰（气力输灰）所代替。
三、火力电厂废水零排放措施
3.1脱硫废水处理
脱硫废水由于具有高氯离子、重金属等特点在火电厂比较难处理，通常为了维持脱硫浆液的稳定，需要定期排放一定量的废水。
运用“预处理+蒸发浓缩+结晶”技术可以实现零排放。处理工艺分为废水处理和污泥浓缩两部分，其中废水处理由中和、化学沉淀、混凝澄清工序组成。
通过石灰碱液调整脱硫废水PH，使大多数金属离子形成难溶的氢氧化物沉淀分离出来。对浓缩液投加混凝剂、助凝剂及脱水剂进一步脱水、固化处理，实现固液分离。
3.2中水回用
对于发电企业，维持设备系统的运行维护和管理，必须有工作人员参与其中。这就有人员生活产生的污水，水质特点是COD、BOD含量高，通过生物接触氧化法即可实现达标处理，回收利用。
3.3其他火电厂废水
化学再生废水、原水预处理泥浆水可通过酸碱中和、絮凝澄清、脱水处理即可实现重复利用。
含煤废水主要包括煤场雨排水及输煤冲洗水，水质成分主要取决于煤的化学成分，经过加药絮凝沉淀处理，煤泥返回煤场，过滤后的清水用于输煤栈桥冲洗，实现自循环利用。
3.4对水循环使用，梯度利用
水质梯级使用的原则，水资源的日益紧张使节水成为重要的课题，减少用水是最基本的有效措施。应结合当地的环境资源和水资源的综合考虑，尽可能的应用接近需使用水级别的水资源，避免应用太高级别的水质，使水资源没有合理的应用而产生了较大的浪费。
3.5采用先进的运行管理方法
在水资源的循环利用方面应采用先进的采样监测手段，先进的管理理念。同时精确的调控体系也是不可缺少的。
四、结论
火力发电厂作为用水、排水大户，从经济运行和保护生态环境出发，节约用水，实现火力发电厂废水零排放意义重大。应将节水工作贯穿规划、设计、施工和生产运行的全过程。
废水梯级利用是实现火力发电厂废水零排放的核心，提高循环水的浓缩倍率、循环水排污水回收利用是火电厂节水工作的关键，脱硫废水的治理回用是实现废水零排放的难点。每一种废水“零排放”技术均具有其固有的优缺点和适用边界条件，在制定电厂废水零排放技术路线时，因各火电厂水质、水量、煤质不同，宜一厂一策，选取适用的技术路线，并进行详细的可行性分析，从而得出最适合每一个电厂的技术路线。
论文作者:张忠明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
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