缩略图

燃煤电厂节水技术探讨

作者

李欣陽 宋倩倩

辽阳中国石油辽阳石化公司热电部 辽宁辽阳 111003

1 燃煤电厂节水的意义

首先,节水在环境保护方面具有重要意义。燃煤电厂的运行通常需要大量水用于冷却、清洗和除灰等环节,这些环节的水消耗直接影响到周边水体的生态平衡。过度抽取地表水或地下水会导致水位下降,从而影响周围生态系统的健康。因此,通过引入先进的节水技术和管理措施,减少水资源的消耗,能够有效减轻对自然环境的压力,保护水生态环境的多样性与稳定性。

其次,节水有助于提高燃煤电厂的经济效益。水资源的获取和处理涉及到相应的成本,包括水费、污水处理费以及设备维护费等。在水资源紧张的地区,水价不断攀升,企业的运营成本也随之增加。因此,通过优化水的使用效率,减少不必要的水消耗,能够显著降低电厂的运营成本,提高经济效益。此外,节水措施的实施还可以提升企业的社会形象,增强其在市场中的竞争力。

最后,节水对于促进社会可持续发展具有深远的意义。水是人类生存和发展的基本资源,确保水资源的可持续利用是实现经济、社会与环境协调发展的基础。燃煤电厂在节水实践中积累的经验和技术,能够为其他行业提供借鉴,推动全社会的节水意识提升和水资源的合理配置。这种跨行业的节水合作,将为实现2030 可持续发展目标奠定坚实基础。

2 燃煤电厂节水技术分析

2.1 采用冷却技术节水

在燃煤电厂的运行中,冷却系统是一个至关重要的环节,其主要功能是将发电过程中产生的废热有效排出,以确保设备的安全和稳定运行。然而,传统的冷却方法通常消耗大量水资源,导致水资源的浪费。因此,采用先进的冷却技术进行节水显得尤为重要。

近年来,干冷却技术和混合冷却技术逐渐成为燃煤电厂节水的有效解决方案。干冷却技术通过空气作为冷却介质,减少了对水源的依赖。这一技术不仅能够显著降低水的消耗量,还能有效减轻对周边水体的温度影响,从而降低对生态环境的压力。此外,干冷却系统在低水位或缺水地区表现尤为突出,适应性强,具备广泛的应用潜力。

另一方面,混合冷却技术结合了湿冷却和干冷却的优点,能够根据实际气候条件和水资源的可用性灵活调整冷却方式。这种技术在保障设备正常运行的同时,最大限度地减少了水的使用量。通过优化冷却系统的设计和运行参数,混合冷却技术能够实现更高的热交换效率,进而降低单位电能消耗所需的水量。

2.2 循环系统节水

在燃煤电厂中,循环水系统的设计与管理直接影响到水资源的使用效率。传统的循环水系统往往存在大量水资源的浪费现象,特别是在水的补给和排放环节。因此,优化循环系统以实现节水是提升电厂整体水资源利用率的重要手段。

首先,合理设计循环水系统的流量和循环次数至关重要。通过科学计算和模拟,确定最优的循环水流量,可以有效减少因过量循环而造成的水资源浪费。此外,使用智能控制技术对循环水的流量进行实时监控和调整,能够根据发电负荷的变化灵活调节水的循环量,确保水资源的高效利用。

其次,实施闭路循环冷却系统是减少水消耗的有效措施之一。闭路循环系统通过回收和再利用水,避免了大量的水源补充需求。这种系统通过冷却塔或热交换器将水进行多次循环利用,不仅降低了对新鲜水的需求,还减少了水体的蒸发损失和污染风险,从而实现了更为可持续的水资源管理。

2.3 除灰(渣)系统节水

在燃煤电厂的运行过程中,除灰(渣)系统是确保设备正常运转和环境保护的重要组成部分。传统的除灰方法一般依赖于大量的水资源,这不仅增加了电厂的水耗,还可能对周边水体造成污染。因此,提升除灰系统的节水效率,对实现燃煤电厂的可持续发展具有重要意义。

首先,采用干式除灰技术是减少水资源消耗的有效途径之一。与传统湿法除灰相比,干式除灰系统通过机械装置直接将灰渣从锅炉中排出,避免了水的使用。这种方法不仅减少了水的需求,还能有效降低污水的产生,从而减轻对水环境的负担。此外,干式除灰的灰渣可以进一步利用,如作为建筑材料或土壤改良剂,充分发挥其资源价值,实现经济效益与环保效益的双赢。

其次,针对湿法除灰系统,可以通过优化设计和技术改造来实现节水目标。例如,采用高效的水喷射装置和灰渣分离技术,能够显著提高水的利用率。在这一过程中,水的喷射量可根据实际需要进行精确控制,避免因过量用水而造成的浪费。此外,定期对系统进行维护和清理,确保设备的正常运行,也有助于减少水资源的损耗。

2.4 废(污)水处理后回用

在燃煤电厂的运行过程中,废水(污水)的产生是不可避免的。这些废水不仅含有大量的污染物,还可能对环境造成严重影响。因此,实施废水处理后回用技术,不仅可以有效减少新鲜水的需求,还能降低对环境的负担,实现资源的循环利用。

首先,废水处理技术的选择至关重要。常见的处理方法包括物理法、化学法和生物法等。通过合理的处理工艺,可以将废水中的悬浮物、重金属及有机污染物去除,确保处理后的水质达到回用标准。例如,利用膜分离技术和高级氧化技术相结合,能够有效提高废水的处理效率,使得回用水的水质更为安全可靠。这一过程不仅可以大幅度降低新鲜水的消耗,还能减轻污水对周围水体的污染。

其次,回用水的应用领域也应进行合理规划。在燃煤电厂中,经过处理的废水可以用于冷却系统、锅炉补给水、设备清洗及喷淋降尘等多个环节。通过将废水回用于这些非饮用水用途,不仅能够有效降低对新鲜水源的依赖,还能实现水资源的最大化利用。此外,回用水的使用还可以显著降低废水排放量,改善电厂的环境影响。

2.5 生活用水节水

在燃煤电厂的日常运营中,生活用水的管理同样是提升整体水资源利用效率的重要环节。虽然生活用水的消耗相较于工业用水而言占比不大,但其节水措施的实施不仅可以减少电厂的水费支出,还能在整体上推动企业的可持续发展。

首先,合理的生活用水管理制度是实现节水目标的基础。在燃煤电厂中,应建立明确的用水标准和管理规定,制定节水计划,鼓励员工参与到节水行动中。通过开展节水宣传教育,提高员工的节水意识,使他们在日常工作和生活中自觉采取节水措施,比如及时关闭水龙头、修复漏水设备等,从而形成良好的用水习惯。

其次,采用节水型设备和设施是提升生活用水效率的有效手段。安装低流量水龙头、节水型卫生洁具和智能水表等设备,可以显著降低生活用水的消耗。例如,低流量水龙头在保持水流压力的同时,减少了水的流量,从而达到节水的效果。此外,智能水表能够实时监测用水情况,帮助管理人员及时发现异常用水行为,进行针对性的整改。

3 结语

节水在燃煤电厂运营中不仅是应对资源紧张的重要手段,更是实现经济与环境协调发展的必由之路。通过技术创新和管理优化,燃煤电厂能够有效减少水资源消耗,为生态环境保护贡献力量。同时,这些节水经验也为其他行业提供了借鉴,有助于提升全社会的节水意识,实现更广泛的可持续发展目标。

参考文献:

[1]刘广建,岳凤站,周硕,等.燃煤电厂水平衡模型与节水分析[J].中国电 力,2022,55(04):221-228.

[2]张建斌.燃煤电厂节水及废水零排放探讨[D].西安建筑科技大学,2020.

[3]张传喜,唐国瑞.燃煤电厂节水及废水零排放的应用[J].山东工业技术,2018,(23):68.

[4]卫茂盛,董兆祥.新形势、新要求、燃煤电厂节水治污有新法[C]//河北省金属学会,北京金属学会,天津市金属学会,山东金属学会,山西省金属学会.2018 京津冀及周边地区钢铁、焦化行业超低排放改造技术交流会论文集.大唐信阳华豫发电有限公司;邯郸市奥博水处理有限公司;,2018:68-71.

[5] 史传红. 燃煤电厂节水及废水零排放的应用[J]. 山东工业技术,2017,(14):72.