試析發電廠百萬機組節水研究與探討

馬博慧

山東電力工程咨詢院有限公司

試析發電廠百萬機組節水研究與探討

馬博慧

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本文首先對濕冷機組節水進行了研究，然后對百萬千瓦空冷機組節水情況作了探討，最后將兩種節水方案進行了對比分析與探討。

水平衡設計；節水；耗水量

隨著社會經濟以及工農業的不斷發展，我國的水資源越來越緊張，節約用水是現階段的重要國策之一，因此，本文對于發電廠百萬機組節水的不同方案分別作了研究分析，希望減輕水資源貧乏地區的用水壓力。

一、濕冷機組節水研究

1、水平衡設計

本次研究中采用水平衡設計方案以及有效的節水措施，最終電廠本期2X1000MW機組在沒有增加運行難度與投資的情況下實現了年最小平均耗水的目標，表1反應了具體的用水指標。

表1　全廠用水指標

2、對于百萬千瓦濕冷機組節水研究的探討

（1）與我國節約用水的產業政策完全相吻合，使地表的水量消耗得到了有效的減少。

（2）循環水中有一部分排污水處理之后二次應用于鍋爐補給水，剩下的部分循環水排污水用于輸煤系統以及除灰脫硫等，這樣做的效果是減小了電廠的耗水量。

（3）采用節水措施以后，整個電廠的耗水量已經發到了最小，在經濟方面更加合理，實施起來也是可靠的。

（4）采用了水量平衡設計方案以及節水方案之后，在電廠2X1000MW機組增加運行難度不大的情況下，耗水量達到了全年的最小值，耗水指標已經達到了國家的領先水平。

二、百萬千瓦空冷機組節水分析與探討

電廠空冷技術的應用主要是為了節約用水，這一特點對在水量缺乏的地區建設火電廠時，能作出較大的貢獻，電廠的建設容量因此可以在水資源有限的情況下得以擴大，使當地的生活用水、農業用水不至于因此而被爭搶，保證了缺水地區的經濟發展。

空冷系統在現階段有三種形式，一種是直接空冷系統，另外兩種是間接空冷系統。間接空冷系統中有一種采用的是鋼管鋼片的表凝式間接空冷系統，還有一種采用的是鋁管鋁片的混凝式間接空冷系統，在費用方面，這三種空冷系統都差不多，但經過總體的分析，也能得出它們各自不同的特性，尤其是直接空冷系統，它的一次性投入比其它兩種更低，也就是說，其門檻比較低，并且，在占地面積方面，它也相對來說更小一些，在寒冷的冬天，氣溫雖低，但是直接空冷系統卻具有較好的防凍效果。

1、輔機循環水冷卻系統

依據供水的廠家地址以及供水的水源可以將輔機的供水系統分為不同的形式，（1）第一種是采用帶機力通風冷卻塔的母管制循環供水系統；（2）第二種是采用板式換熱器的閉式單元制循環供水系統；（3）第三種是采用帶蒸發式冷卻塔的閉式單元制循環供水系統。

2、地表水

地表水一般都是淡水，電廠水源采用地表水時，淡水的水質基本可以達到電廠輔機循環水系統的要求。輔機供水系統一般會采取兩種形式，第一種為帶自然通風冷卻塔的循環供水系統，第二種為采用帶機力通風冷卻塔的循環供水系統。

3、城市中水

電廠水源要想采用城市中的水，需要進行深度的處理，經深度處理之后，水質基本上能夠滿足凝汽器循環冷卻水的標準要求，但根據大火規要求，電廠轉動機械軸承冷卻水在水質方面有著很高的要求，因此將輔機冷卻器以及機械真空泵冷卻器等都需要有良好的密封效果，電動給水泵軸承以及凝結水泵軸承等的系統同時也應該設計為密封的形式，冷卻水運用的是高級的除鹽水，除鹽水系統為閉式系統啟動時和正常運行的過程中提供補水來源，系統內的泄漏損失為正常運行閉式系統唯一補充的水源。城市中水可以直接的用作開式系統的冷卻水水源。

4、蒸發式機力通風冷卻塔的閉式循環冷卻系統

單元制供水系，也就是蒸發式機力通風冷卻塔的閉式循環冷卻系統是輔機系統采用的系統，它將傳熱與傳質以及水冷與空冷這幾樣元素緊密結合，融為一體，它是一種效率非常高的節能設備，集各種優勢于一身，其工作原理是：通過蒸發冷卻塔，冷卻介質把熱量傳給塔內管束外壁的水膜，熱量在水膜迅速蒸發的過程中被帶走，然后由上方的風機抽走蒸發后的濕空氣，下方會有新的冷空氣進來填補空缺，實現冷卻的效果，周而復始，循環往復。（閉式循環水量是噴淋水量的三倍）。

5、板式換熱器的閉式循環冷卻系統

輔機系統采用板式換熱器的閉式循環冷卻水系統，它的工作原理是利用開式循環水來冷卻閉式循環冷卻水，閉式水冷卻并帶走生產流程中部分設備在工作過程中所產生的大量熱量以及冷卻由于機械設備自身的轉動摩擦的過程中所產生的熱量，還可將能量轉換過程中產生熱量的設備進行冷卻，有了這層保障，電廠的運行安全就有了保障。

三、百萬千瓦機組采用濕冷與空冷機組節水比較

在采取了有效的節水措施，空冷機組與常規濕冷機組用水量的比例是1∶4，也就是說，百萬千瓦濕冷機組的用水量是百萬千瓦空冷機組電廠用水量的四倍，所以，經研究分析得出，在富煤缺水地區建設火力發電廠首先就應該考慮建設空冷機組。

結束語

本文分別對兩種機組節水的情況進行了研究，經大量的數據對比分析，最終得出百萬千瓦空冷機組的用水量只有百萬千瓦濕冷機組電廠用水量的四分之一，所以，建設空冷機組是水資源匱乏地區建設火力發電廠的首選。

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