摘要：发电厂节水涉及原水的水质、设备材质以及处理工艺和运行方式等诸多因素，结合盘电的实际，根据有关技术标准，提出节水的分析计算方法和技术措施，以及节水与材料保护的影响因素。

关键词：发电厂　节水　水处理　材料保护

1　电厂节水的重要性

水是宝贵的自然资源，是工农业生产和人民生活必不可少的物质。天津是缺水地区，盘电今年的用水指标是1820万吨，每小时2000吨水，两台600MW机组（按满负荷用水量计算）夏季蒸发量为2×898吨/小时，风吹损失量为2×64吨/小时，浓缩倍率按2.5计排污量为2×535吨/小时，合计两台机组每小时补充水量为(浓缩倍率按2.5计)：2994吨/小时，循环冷却水占火电厂耗水量的80%左右，加上其他用水，全厂需要新鲜水3742吨/小时左右，1860万吨的水指标严重不足，并且水价在逐年上涨。为节约水资源，降低发电成本，节水工作势在必行。

2　水质与材料保护的关系

发电厂设备的材质与水质的关系密切，这里主要考虑水质的结垢与腐蚀问题。国家标准《工业循环冷却水处理设计规定》GB50050-95给出循环冷却水的水质标准，针对换热设备结垢问题，给出循环冷却水的甲基橙碱度的允许值为≤500g/L（以CaCO₃计），并在使用中注明“根据药剂配方及工况条件确定”。这里甲基橙碱度对应的硬度，就是通常所说的极限碳酸盐硬度。

不是任何水质都可以达到人们期望的高浓缩倍率，这是从水质的可行性上讲；同时也不是任何高浓缩倍率的循环水，设备材质都可以接受。不同材质对水质的耐受程度是有限的。国家电力行业标准《火力发电厂凝汽器管选材导则》DL/T712-2000给出了不同材质的适应水质，见表一。

<DIV align=center>

水质管才</DIV>	溶解固形物mg/l	<DIV align=center>Cl-</DIV><DIV align=center>mg/l</DIV>	<DIV align=center>悬浮物和含沙量</DIV><DIV align=center>mg/l</DIV>
<DIV>H68A</DIV>	<DIV><300，短期<500</DIV>	<DIV><50，短期<100</DIV>	<DIV><100</DIV>
<DIV>HSn70-1</DIV>	<DIV><1000，短期<2500</DIV>	<DIV><150，短期<400</DIV>	<DIV><300</DIV>
<DIV>HSn70-1B</DIV>	<DIV><3500，短期<4500</DIV>	<DIV><400，短期<800</DIV>	<DIV><300</DIV>
<DIV>HSn70-1AB</DIV>	<DIV><4500，短期<5000</DIV>	<DIV><2000</DIV>	<DIV><500</DIV>
<DIV>BFe10-1-1</DIV>	<DIV><5000，短期<8000</DIV>	<DIV><600，短期<1000</DIV>	<DIV><100</DIV>
<DIV>HA177-2</DIV>	<DIV><35000，短期<40000</DIV>	<DIV><20000，短期<25000</DIV>	<DIV><50</DIV>
<DIV>BFe30-1-1</DIV>	<DIV><35000，短期<40000</DIV>	<DIV><20000，短期<25000</DIV>	<DIV><1000</DIV>
<DIV>Ti</DIV>	<DIV>不限</DIV>	<DIV>  </DIV>	<DIV>  </DIV>
<DIV>注：HA177-2只适合水质稳定的清洁海水。</DIV>

</DIV>

同时规定：目前国产凝汽器铜合金管，只适合下述清洁程度的水中：C(S^2-)<0.02 mg/l; C(NH₃)<1 mg/l; C(O)<4 mg/l; C(COD)<4 mg/l。

设备材质因素设计的问题很多，就凝汽器管材而言，还有TP304、TP316、TP317等多种牌号，必须具体情况具体分析，必要时需经试验验证，并进行经济技术比较加以确定。

不仅如此，水质还与建筑材料密切相关，发电厂循环水系统的水塔和一些沟道是由钢筋水泥等建筑材料建造的，水中硫酸根会对水泥产生侵蚀，而这些侵蚀性，又与环境的气候条件和水中其它离子成分有关。国家标准《岩土工程勘查规范》GB50021-94对此有明确规定。

3　分析与计算

大唐盘电现有两台600MW汽轮发电机组，循环水系统为自然通风冷却塔的开式循环冷却系统，凝汽器管材均为HSn70-1B，单台机组的循环水流量65948t/h，系统水容积30000m3。用水水源为水库水和深井水。

循环冷却水的损失率（p）由三部分构成：一是蒸发损失，冷却水将汽轮发电机组凝汽器的热量吸收，靠水蒸汽的蒸发散发到大气中；二是风吹损失，循环水在冷却塔的循环中有一部分被吹散入大气中；三是排污损失。蒸发损失率主要与环境温度有关，一般华北地区自然通风塔的蒸发损失率（p1）为循环冷却水量的1.4%；风吹损失取决于冷却塔的型式，带收水器的自然通风塔的风吹损失率（p2）为0.1%。一般而言，排污损失也是必不可少的，由于蒸发损失的存在，循环水会不断的浓缩，要保证循环水系统热力设备的安全运行（保证凝汽器的真空度、设备不腐蚀、不结垢）就要不断地排出一部分浓缩的循环水，补入新鲜水（原水）。排污率（p3）的大小，取决于循环水浓缩倍率（n）的大小，浓缩倍率越大排污率就越小。P、p1、p2、p3、n的关系（1）、（2）、（2）式：

ｐ＝p1＋p2＋p3　　　　........................................... （1）

n=p/(p2＋p3)=(p1＋p2＋p3)/(p2＋p3)...... （2）

p3=[p1-p2(n-1)]/(n-1)=[p1/(n-1)]-p2.... (3)

3.1 水质数据与水量分析

从表三数据可以看出，越在低的浓缩倍率下提高浓缩倍率节水效果越好，到6倍时再提高，节水效果不明显，而这是每提高1倍浓缩倍率所付出的代价是巨大的。

3.2　大唐盘电循环水三种不同运行方式的对比

3.2.1 #3和#4水塔浓缩倍率控制在2.5倍

蒸发量： 2×898t/h

风吹损失量： 2×64t/h

排污量： 2×535t/h

3.2.2　#3浓缩倍率控制在2.5倍、#4水塔浓缩倍率控制在6.0倍

蒸发量： 2×898t/h

风吹损失量： 2×64t/h

排污量： 535（#3水塔）＋116（#4水塔）t/h

3.2.3 #3水塔浓缩倍率控制在2.5倍，排污水经弱酸处理后补入#4水塔；#4水塔浓缩倍率按6.0倍控制, 辅机冷却水和冲洗水由#4水塔抽取。

蒸发量： 2×898t/h

风吹损失量： 2×64t/h

排污量： 0（#3水塔）＋116（#4水塔）t/h

#3水塔和#4水塔浓缩倍率控制在2.5倍和 #3水塔浓缩倍率控制在2.5倍、#4水塔浓缩倍率控制在6.0倍相比，减少排污量：535-116=419 t/h

按照#3水塔浓缩倍率控制在2.5倍，排污水经弱酸处理后补入#4水塔；#4水塔浓缩倍率按6.0倍控制, 辅机冷却水和冲洗水由#4水塔抽取的方式运行，#3水塔和#4水塔不需要排污，从运行情况看目前#4水塔浓缩倍率在3.7-4.1之间，因此辅机冷却水和冲洗水的用量在268-226 t/h之间，大于浓缩倍率为6.0时的排污量116t/h，在此工况下运行水塔不需要主动排污，冲洗水还可以部分回收到水塔，与两个水塔浓缩倍率都在2.5倍下运行相比节水量: 954 t/h，不但解决了用水指标问题，同时节省电能的消耗，减少排污水量和对环境的污染。

3.2.4　从凝汽器管材HSn70-1B的性能和水库水的分析指标上看原水浓缩2.5倍，弱酸水浓缩到6.0倍，循环水系统运行是安全的。

4　结束语

在水资源日益短缺的今天，大唐盘电的节水工作还有潜力可挖。火力发电厂节约用水工艺的选择与发电厂设备系统的材料密切相关，只有多因素综合考虑，才能保证在发电机组安全可靠运行的条件下，实现经济效益、环保效益的统一。

5　参考文献

[1]火力发电厂节水导则 DL/T 783-2001。

[2]工业循环水处理设计规范 GB50050-95。

[3]火力发电厂凝汽器管选材导则 DL/T712-2000。