有关火力发电厂循环冷却水系统设计分析

１ ． ２ 系统设 计
求Ｐ Ｌ Ｃ具备远程通信， 构成 网络等功能。优秀的氢油水系 统可 以将 自 动化任务分 解为 可编程 逻辑控 制器控制 的子任
务 。并且氢油水系统的三个组成部分 ， 每个子系统都 可由单 独的Ｐ Ｌ Ｃ控 制。 （ ３ ） Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统的软件设计 Ｐ Ｌ Ｃ程序设计最有 效 、 最基本 的方法是模块化 的程序设 计方法 ， 通过将全部应 用程 序划分 为若干个 软件模 块 ， 对 每 个模块提供软件要求 。Ｐ Ｌ Ｃ程序设计 流程为 ： 编程前准备 工 作一 程序框图设计一编 写程序一 程 序输入 Ｐ Ｌ ｃ 一在 实验 室 模拟调试 一修改（ 根据需求 ） 一 现场 联机一调试 编写程序说 明书交付 使用。 ３ 氢油水 系统 的总结与 改进探讨 （ １ ） Ｐ Ｌ Ｃ以太 网进行 实时通讯 ， 通 过现场总线 与分布式 过程相连接 ， 有利于提高 系统抗 干扰 能力、 稳定性和可靠性 。 （ ２ ） 通 过工控组 态软件进行 动态监测 ， 操作者 可控制整 个 系统 的启 、 停顺 序 ， 极 大地提高了 自动化程度 ， 降低 了人工 手动误操作 的概率 。 （ ３ ） 分 布式结构 的系统 ， 有利于扩展 。 （ ４ ） 工作站 采用 Ｐ ｃ工作站 ， 不仅 提高了抗 干扰 能力 ， 而 且提高计算机 系统 的可靠性 ， 此外散热性较 以往也有了很大 的改善 。
１ ． ３ 水 系统 设 计
发 电机定子冷却 水系统 用于 冷却 发 电机 定子 绕组 及 出 线侧的高压套管 。该 系统 为闭式 循环 系统 。其工 质为 除盐 水， 来 自化 学补给水系统。在进入发 电机闭式循环冷却 水系 统之前 ， 冷却水 先经过去 离子装 置进 行离 子交 换 ， 然后储 存 在定子冷却水箱 ， 再 由定子冷却水泵 注入定子绕组 。水 系统 工艺设计图如 图 ３ 。 发电机定子冷却水系统 主要包 括 一只水 箱 、 两台 １ ０ ０ ％ 容 量的冷却水泵 、 两台 １ ０ ０ ％ 容量 的水 一 水冷 却 器、 一 台去 离子装 置、 压力调节 阀、 温度调节 阀和滤 网等设备及部 件 ， 以 及 连接各 设备 、 部 件 的阀 门、 管道等 。两 台 １ ０ ０ ％容 量 的冷 却水泵 （ 水冷泵 ） 可互 为切换 、 备用， 并通 过 温度调节 阀和压 力调节 阀来调整送往 发 电机定 子绕组 和 出线套 管 的冷 却水

接触散热。借传导和对流散热，称为接触散热；较高温 度的水与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的 热量传至空气中去，水温得到降低。
蒸发散热。因水的蒸发而消耗的热量，称为蒸发散热， 进入冷却塔的空气，湿分含量一般均低于饱和状态， 而在水汽界而上的空气已达饱和状态，这种含湿量的 差异，使水、汽不断扩散到空气中去，随着水汽的扩 散，界面上的水分就不断蒸发，把热量传给空气。所 以水的蒸发冷却，可使水温低于空气的温度。
• 浓缩倍率一般控制小于3.0 • 优点
加药设备简单；运行维护方便；可减缓铜管腐蚀。 • 缺点
含膦药剂对环境不友好；含膦药剂利于菌藻生长。
循环冷却水需要研究的课题
• 开发新型水质稳定剂及高效复合配方 • 加强防腐技术的研究 • 三级处理后的污水,作为循环冷却系统补充
水的研究
石灰纯度较低时，难于正常运行，且劳动强度大， 劳动环境差。
离子交换法+水质稳定剂联合处理
• 适用条件 • 适用于水源非常紧张条件下的高浓缩
倍率〔φ＞５〕运行。 • 优点 • 浓缩倍率高 • 缺点 • 基建投资大；运行费用高；增加水质
腐蚀的倾向性。
水质稳定剂处理
• 适用条件 在通常水质条件下，可在较高浓缩倍率倍率下运 行。
垢的危害
• 增加了水流阻力，降低了冷却水的流量。 • 由于垢的热导率很低，因而急剧降低了凝汽器的传热系数。 • 冷却塔和喷水池喷嘴结垢，特别是冷却塔填料结垢，将造
成水流短路，这些都会除低冷却效率，提高凝汽器进水的 温度。 • 由于凝汽器管结垢，往往要求停机进展清洗，既减少了发 电量，还要消耗大量人力、物力。
换处理方法使碱度与pH值降低； • 冷却水的腐蚀性离子含量高； • 凝汽器管材选用不当； • 结垢或粘泥引起沉积物下局部腐蚀。

第 １ 期
刘
新 ： 电 厂 冷 油 器 、 冷 器 冷 却 水 运 行 方 式 的分 析 及 改进 火 空
・６ ・ ３
１ 方 案 设 想
为 了保证 安全 生产 ， 约用水 ， 浪 费掉 的水 节 将
济。
２ 利 用 钢 板 焊 接 制 作 一 个 贮 水 箱 。利 用 钢 ） 板制 作虽 然 比建 水池 费用 小 ， 钢 板 内外 都需 要 但 防锈 、 防腐 ， 决起 来也 比较 困难 。 解 ３ 利 用 现 有 闲 置 设 备 改 造 。主 要 是 老 软 化 ）
刘 新
（ 春 市 南岔 热 电厂 ， 伊 黑龙 江 伊 春 １３０ ） ５ １０
摘
要： 冷油器 、 空冷器是火力发 电厂 中耗水量较 多的设 备。由于该设备在运行 中要不断地补充用水 ， 因而 ，
造成大量的水资源浪费和不足 ， 直接影 响到 电厂的经济效益和安全 生产。本 文通过分析研究 冷油器 、 空冷 器 的冷却方式并提出改进措施 ， 对保证冬季 电厂的安全生产 非常有意义 。
某 厂生产 的汽 轮 机 附属 设备 冷 油 器 、 空冷 器
的补充 水 。但 该 循 环 系统 用 不 了这 些水 ， 多余 的 水 通过 溢水 口溢走 了 。每天损失 工业水 达二 千多
吨， 造成 了极 大 的浪 费 。尤 其在 每年 １ １月份进 入
枯 水期 以后 ， 工业 水 紧 张 ， 给安 全 生产 带来 威胁 。 如果 在原 来结构 的基 础 上进 行 改 进 ， 非 常 有利 将
于节 约用水 。
的冷却用 水设计 为采用 工业水 和循环 水双 系统运
行 的方式 。 由于循 环水 温度过 高 （ ３ ￣ 右 ） 达 ０Ｃ左 ，

冷却塔均匀进风提高发电厂循环水冷却效果技术的探析【摘要】发电厂循环水冷却效果的提高,可以降低发电标煤耗，是顺应节能减排、循环经济的发势趋势，本文对提高发电厂循环水冷却效果常用的的三种技术手段：（一）改造凝汽器，增加换热面积，提高凝汽器的换热效果。

（二）扩建通风冷却塔，增加循环水的换热面积，加强冷却效果。

（三）采用自然通风冷却塔进风均匀技术，重构塔内空气动力场，提高冷却塔冷却效率。

实际应用情况进行了分析比较，可以看出冷却塔进风均匀技术具有投资小、占地面积小、节煤增效、投资回收期短的特点，具有较高的理论价值与现实意义。

【关键词】循环冷却水；自然通风冷却塔；均匀进风；发电标煤耗火力发电厂的冷却塔是汽轮机尾部的重要冷却部件，它的作用是将循环水的温度降低，提高冷却效率。

冷却塔是一种直接接触式传热传质换热设备，利用上升的空气流把下降的循环水冷却，理论上，这种形式的换热设备的换热效率应该是比较高的。

但是，目前调查的结果却是冷却塔的平均运行效率不超过50%。

冷却塔的运行效率决定循环水温度，循环水温度又直接影响汽轮机的真空度，最终影响电厂的发电标煤耗和经济效益。

目前，在提高发电厂循环水冷却效果方面，常用的的技术手段主要是：改造凝汽器，增加换热面积，提高凝汽器的换热效果；扩建通风冷却塔，增加循环水的换热面积，加强冷却效果；采用自然通风冷却塔进风均匀技术，重构塔内空气动力场，提高冷却塔冷却效率。

以某电厂型号C50-8.83/0.49的50MW单抽凝汽式汽轮机为例，对三种技术方法的实施技术改造的情况进行分析比较。

１凝汽器增加换热面积改造传统的凝汽器传热计算方法有HEI 法和Верман法，但这两种方法对凝汽器壳侧传热变化考虑较少，对不同蒸汽流量、冷凝液膜温度变化未加以考虑。

在凝汽器连接尺寸不动、所有外部接口不变的前提下，在采用ASME 传热计算方法利用凝汽器汽侧流场数值分析软件对管束进行校核和优化保留凝汽器壳体、热水井，更换芯子，使冷却面积由3000m2增大至3500m2，加大凝汽器的冷凝面积，改善凝汽器的热交换环境和条件，从而达到提高凝汽器的真空度，降低凝汽器的背压的目的。

循环冷却水余热回收供热节能分析国网黑龙江省电力有限公司绥棱县供电分公司黑龙江绥棱 152200摘要：在传统火力发电厂供热时，能源一般使用煤、石油、天然气等能源，供暖效率较低，可生产对人类有害的气体，使用循环冷却水余热回收技术可以改变这一点。

通过这项技术的使用，使整个供暖过程变得干净、环保，节约大量的能源，增加供暖的规模，运用循环冷却水余热回收技术很重要。

关键词：循环冷却水；余热回收取暖节能；前言：现阶段大型火力机械组的实际热效率一般在40%左右，55%以上的热量通过锅炉排出烟雾和冷凝器冷凝排出的方式分散在环境中，再利用这一部分的热量，可以大大提高机组的能量利用率，分离式热利用管交换机和低压省煤器研究发电厂的排烟余热技术，通过对烟气余热加热凝结水进行分析，结果显示该余热回收方式能够有效地提高机器设备的效率。

1循环冷却水系统循环冷却水必须再循环，特别是当水被用作冷却水的来源时，必须再循环；为了提高水的再利用率，从根本上节省水资源，实现节能和减少排放的目标。

水的条件，可以使用河流，河流，湖泊，海洋，地下，中等封闭的冷却水系统，循环冷却水系统通常分为封闭式和开放式冷却系统。

冷却水系统位于冷却装置所在的水泵上，通常可分为预泵、冷却水系统，后泵和两级泵。

在预泵和后泵配置中，应最大限度地利用剩余水头在封闭式冷却系统中冷却水的温度取决于干球温度和风速，主要取决于自然条件。

在年平均温度较低的地区，可以使用或者只能在寒冷季节使用。

水的温度、水质、使用等，必须单独安装冷却水循环系统。

为了实现冷却循环，必须特别注意以下参数：效率系数输入功率与性能之比、发动机功率和单位能量消耗，输送时的能耗系数自控阀。

2循环冷却水余热回收供热节能分析2.1循环水余热回收循环水中回收余热的整个计划主要由两个项目组成，在第一阶段中热回收通常依靠工业蒸汽抽汽装置220MW来完成。

进入冷却塔前由于有剩余压力，利用冷却水的阻力以及阀门和弯曲管，可以弥补剩余压力的一部分，所以我们需要在热泵站安装一个增压泵，进而提高压力。

火电厂循环冷却水排水处理技术导则工标全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：火电厂循环冷却水排水处理技术导则随着我国经济的飞速发展，火电厂作为主要的能源生产企业，发挥着至关重要的作用。

在火电厂的运行过程中，循环冷却水起到了关键的作用，它既可以有效地降低设备的温度，提高能源利用效率，又可以保护环境，减少对水资源的消耗。

这些循环冷却水在经过循环使用后，会带有一定的污染物，需要进行有效的处理后再排放。

制定一套科学合理的火电厂循环冷却水排水处理技术导则至关重要。

一、火电厂循环冷却水的特点1. 循环性：火电厂循环冷却水是通过循环系统不断地进行输送和循环使用的水，随着使用时间的增加，水质可能会受到影响，需要及时处理。

2. 污染物含量高：火电厂循环冷却水中可能含有各种有机和无机物质，如热力油、腐蚀产物等，需要进行有效处理才能排放。

3. 排放标准严格：为保护环境和水资源，火电厂循环冷却水排放必须符合国家规定的排放标准，否则将受到严重的处罚。

1. 确定排水处理目标：在处理火电厂循环冷却水排水前，首先需要明确排水处理的目标，如降低污染物浓度、回收部分水资源等。

2. 采用合适的处理技术：根据火电厂循环冷却水的特点，选择合适的处理技术，如化学法、生物法、物理法等，对污染物进行有效处理。

3. 合理设计处理设施：在设计排水处理设施时，应考虑到设施的可靠性、经济性及处理效果，确保排水处理的顺利进行。

4. 进行监测和检验：对火电厂循环冷却水排水处理系统进行定期的监测和检验，确保排水处理效果符合标准要求。

5. 定期维护和保养：定期对排水处理设施进行维护和保养，确保其正常运行，提高排水处理的效率和效果。

6. 加强技术培训：对火电厂循环冷却水排水处理技术进行培训，提高操作人员的技术水平和管理能力，确保排水处理工作的顺利进行。

7. 做好信息记录和报告：对火电厂循环冷却水排水处理过程进行详细记录和报告，及时反馈情况，方便对排水处理效果进行评估和改进。

化工厂循环冷却水系统节能改造方案经济性分析目前，国外工业循环水泵运行效率一般在70%左右，而我国平均运行效率约为50%左右，可见工业循环水系统节能有着广阔的空间。

化工厂冷却循环水系统运行时需要设置的参数较多，运行条件容易发生变化，循环系统中水泵机组的参数优化过程较为复杂，造成了冷却循环水系统在运行时实际工况容易偏离最佳工况点，即管路及水泵产生过多的无效阻力，造成系统能源利用率偏低，浪费电力严重。

标签：化工厂；循环冷却水系统；节能改造；方案经济性1 工业循环冷却水系统构成及原理工业循环冷却水系统，由单级双吸式离心泵，冷却塔，风机，旁滤系统，以及监测换热系统等部分构成。

通过离心泵将凉水塔池中的水打到生产车间的换热器中，从而给换热器将温，然后循环回来的水在泵压作用下流向塔顶，再通过横流式和逆流式冷却塔将其降温，如此循环往复，使水资源在不断冷却过程中，实现循环利用。

2 工业循环冷却水系统的安全与节能设计思路2.1 工业循环冷却水系统的安全问题及设计思路2.1.1 工业循环冷却水系统的安全问题工业循环冷却水系统安全问题，主要体现在以下方面：（1）水力不平衡：水力不平衡问题，一般由冷却水系统运行稳定性差有关，主要体现在流量以及压力不稳定两方面，从根源上看，在于系统设计不合理。

管路设计不合理，管径大小不符合系统需求，会导致设备与设备之间水头损失增加，致使水力不平衡问题发生。

（2）冷却塔冷却效果欠佳：冷却塔冷却效果差，易对系统的安全性造成影响，该问题一般由冷却塔位置不合理或进出水不均匀等多导致，冷却塔位置不合理，导致进风侧受遮挡，进出水不均匀，部分冷却塔承受冷却水量负荷过大，都会影响系统的安全性。

2.1.2 工业循环冷却水系统安全设计思路（1）水力不平衡问题的安全设计思路：在同一系统中，通常采用同一水泵加压，因此，各个设备最初压力相同，可通过以下思路，确保系统运行过程中，设备的水压相等：首先，调整水头损失，提高设备与设备之间压力的平衡性。

（ ４ ） 电厂 自运 行 投 产 以来 发 现 冷却 塔 冷 却效 果 不
佳 ，经冷 却塔 性能 试验 后发 现冷 却后水 温未 能达 到额 定
塔 温 度 为３ ２ ℃ 。补给 水及 工 业 水采 用淡 水 。补给 水泵 ２
台，流量为４ ８ ５ ｍ 。 ／ ｈ ，扬程为４ １ ｍ 。工业水泵３ 台，流量
行 。故必 须将 冷渣 器冷 却水接 到循 环水 母管 ，然 后再经
冷 却塔 进 行冷 却 处 理 。增 加 冷渣 器 回水 至 循 环 水 母 管
后 ，若运 行 中其余 工业 水 回水温较 高 时 ，关 闭工业水 回 水 至循环 水泵 前池 回水 阀 即可将 部分或 前 部 回到循环 水
单 台循环 水 泵 流量 为 ３ ． ０ ４ ８ ｍ ／ Ｓ ，扬 程 为２ ２ ． ２ ３ ｍ 。每段
冷 却塔 冷 却 水 量 为４ ３ ９ ０ ｍ 。 ／ ｈ ， 进塔 温 度 为 ４ ０ ． ５ ℃ ， 出
两 个 中１ ． ２ ｍ 及 ①１ ． ４ ｍ 连 通管 连通 ， 由于连通 管偏 小 ，水 流 不 畅 ，５ ＃ 风 机 下 水池 水 位 比１ ＃ 风 机 下 水 池 水位 高 约 ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ（ 开两 台泵 时接近 ３ ０ ０ ｍ ｍ ） ，造 成大 量循 环水 自位 于５ ＃ 风 机 下水池 内的溢流 管 口不断 流失 ，故 必须 临时加 高冷却 塔溢 流 管 口高度 ，待水 池有 机会 放水 时再 降低水 池 间隔墙 两端 高度 ， 以保 证流 水通 畅 ，流水 通畅后 还可 相应提 高循 环水 泵进水 水位 ， 降低 循环 水泵功 耗 。
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ６ ２ １
文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ５ ）１ ０ — ０ ０ ３ ６ － ０ ２

录 ）；
４ 试验 数据分 析
第一 ，从季节 特 点来看 ，试 验 时段河水 平均 水 位 较 高，河 水 中垃 圾含 量较 少 ，循环 水系 统除 污装
置 负载 相 比冬季枯 水期 和夏季 暴雨 期大 幅降低 ，其 运 行环境较 好 。
第八 备好至少三 套水位测试 工具 。 ，准
３２ 试 验 操作 步 骤 ．
第一 ，确 认试验需 具备条件全 部满足 。
第 二 ，保 持 四 台旋 转 滤 网 正 常运 行 ， 冲 洗 水
充足 。
第 二 ，从 试 验 结果 来 看 ，４ 台旋转 滤 网运行 可
以满足６ 台循环水泵运 行要求 。
第三 ，一 期投入 两 台循环 水泵运 行 ，调整 ＃ 、 １ ＃ 机 凝汽器 各冷 却水 出水 门开 度 ，观 察 并记录 一期 ２
第 三 ，冲洗 水泵 工作 正 常 ，冲 洗水 流量 、压 力
合适 ； 第 四 ，旋转 滤 网后平板 滤网清理干 净 ； 第 五 ，一 二 期 的六 台 循 环 水 泵 均 可 投 入 正 常
运行 ； ’
第九 ，试验 中测得 的数据 。
第六 ，一期＃ 、＃ 机和 二期＃ 机 凝汽器 各冷 却 １ ２ １ 水 出水 门开关 灵活 、远控 正常、开度 指示正确 ； 第 七 ，一 期 三 台 循 环 水 泵 入 口水 位 计 指 示 准 确 可 靠 （ 验 前 与 就 地水 位 计 进 行 核 对 并 做 好 记 试
的通流能力 。０
参考 文献
【 马晖扬， １ 】 流体力学 ［ ．中国科学技 术大学出版社 ，０９ Ｍ］ ２ ０
［】 火力发电厂水工设计规 范（ ／ ３ ９ ２ ０ ）ｓ． ２ ＤＬＴ ５３ — ０６ ［ ］ 作者简介 ： 东栋（９ ３ ， 孟 １８一） 河北邢台人 ， 广州中电荔新 电

电厂循环冷却水系统节水及零排放技术分析发布时间：2022-05-23T06:08:27.167Z 来源：《当代电力文化》2021年36期作者：程亚平[导读] 在“节约资源，保护环境”理念不断发展的现在，加强对电厂循环冷却水系统节水及循环水处理必要性的基础上程亚平大唐淮南洛河发电厂安徽省淮南市 232008摘要：在“节约资源，保护环境”理念不断发展的现在，加强对电厂循环冷却水系统节水及循环水处理必要性的基础上，深入分析了电厂循环冷却水系统节水及零排放技术，降低电厂对水源的消耗，提高资源利用效率，节约成本。

根据本文分析，高浓缩倍数循环冷却水节水成套技术、循环冷却水旁滤池节水技术、膜蒸馏技术等均能实现节水与零排放的目标，电厂可根据自身情况进行选择。

关键词：循环冷却水；零排放技术；节水前言：随着我国经济的不断发展，各行各业对于电能的需求量也在不断扩大，电厂规模也随之得到了扩大。

在电厂生产过程中，水资源是一种不可或缺的动力资源，而在我国进一步发展的现在，淡水资源已经成为了一种紧缺资源，未来将影响电厂的正常生产。

为保证电厂长期稳定发展，部分电厂已经开始了循环冷却水系统以及零排放技术的探索，并进行了实际应用。

根据时间，该技术可提升水资源利用率，减少水资源需求量，对提升电厂的社会效益及经济效益具有重要作用。

1 循环冷却水节水的重要性水资源紧缺早已成为共识，电厂在早期建设时，就已经对如何降低水资源消耗设计了一些解决办法，通常为水力除灰渣系统，该系统可对循环水的排污水进行作用，综合利用废水，但是，在分析电厂水资源消耗情况时却发现，该系统的应用对于水资源整体需求量的降低没有起到相应的作用。

近年来，为减少水资源需求，不少电厂安装了干式除灰渣系统，相比较来说，这种系统对于水资源的消耗量较少，但是在降低外排水量的过程中，循环水排污水的利用途径需要重新选取。

根据相关数据，2×660MW超临界凝汽式汽轮发电机组在具体运转的过程中，循环水系统的夏季水资源消耗量是122600m3/h，其中，风吹损失0.05%、蒸发损失1.5267%，总消耗量是1933m/h，另外，系统的污水排放量是超过2500m3/h的。

电厂凝汽器循环冷却水系统详解火力发电厂凝汽器冷却水系统凝汽器循环冷却水系统总体可分为三类：直流冷却系统循环冷却系统间接冷却系统循环冷却水系统简单，换热器数量少，只有管程一种通常为黄铜管或不锈钢管或钛管。

但是工作量较大，主要设备包括取水泵、旋转滤网、冲洗设备和检修起吊设施及系统管道等，其工作量约占电厂冷却水系统总工作量的70%以上。

直流冷却系统•最简单的冷却系统，水只经过热交换器一次，排放水直接回到水源地，耗水量大，可能造成热污染；•由于冷却水的来源一直在更新，冷却水没有再次直接循环回收利用，所以水中矿物质基本是保持不变的。

•直流冷却系统回水管路有的采用封闭式管道,有的采用明渠排放。

因此在组织施工时需要结合设计图纸的要求进行确定是土建专业施工，还是安装专业进行施工。

•直流冷却系统设备主要包括提升泵、旋转滤网、冲洗水装置、液控蝶阀以及冷却水输送管道等。

•直流冷却系统一般需要布置较长的冷却水管线，由布置在海洋、江河或湖泊中供水泵房的水泵直接将冷却水提升输送到冷却设备，这一段的管线较大，一般情况下，300MW机组冷却水管线工程通径为DN1800mm , 600MW机组冷却水管线为DN2200mm ,现场施工时土方开挖工作量大，占用场地较大，对现场整体组织施工影响较大，因此需要在项目组织实施过程中提前策划，避免对后续项目的施工带来不利影响。

•这些管道的一般需要在现场直接卷制，需要配备龙门吊、卷板机和较大的组合场地。

管道焊接可采用内外口双面焊接，此外还需要喷砂和防腐专业的配合。

•直流冷却水系统管线较大，一般不需要进行冲洗，但需要在管道施工过程中进行清理，并办理隐蔽签证。

循环冷却水系统•在冷却水系统中,冷却水经过循环水泵送入凝汽器,进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后，流入冷却塔底部水池，再由循环水泵送入凝汽器循环使用,此循环再利用的冷却水则称循环冷却水。

这种冷却形式主要是最原始传统的冷却方式，系统比较简单，设备主要包括循环水泵、旋转滤网、起重设备、冲洗设备、液控蝶阀、隔断蝶阀、胶球清洗装置以及输送管线等，此外有些设计还包括配套的水处理设备和机力风机设备等。

3.火电行业节水和水循环技术研究3.1火电行业水资源代谢模型火力发电厂在生产过程中，为保证其生产和生活的正常运行，所需要从天然水体取用的新鲜水量，称为取水量；把维持生产正常运行所需要的水量称为用水量；把在生产过程中耗损的水量称为耗水量；把使用过后又排放回天然水体的水量称为排水量。

其中耗水量是衡量一个电厂节水水平的最重要的指标，为了便于比较，火电行业常使用两个“耗水率”的概念，一个是“装机耗水率”：装机为百万千瓦的电厂每秒钟所消耗的水的体积[单位为m3/ （S*GW）]；另一个是“单位产量耗水率”：发一度电所消耗的水的重量[单位为kg/（kW*h）]。

火电厂中水的消耗包括循环冷却水损失、除尘除灰排渣水损失、热力系统汽水损失、化学水处理系统水损失、厂区工业水损失和生活、消防水损失等几个方面。

其中循环冷却水损失主要由蒸发损失、排污损失、风吹损失和泄漏损失组成，一般约占全厂耗水量的70%。

除尘除灰排渣用水损失与除尘除灰排渣方式以及系统形式有关，不同的方式和系统形式其用水损失有很大差别，可以在占全厂耗水量的10%~45%的范围内变化。

热力系统的汽水损失，在锅炉部分有锅炉排污放水、锅炉安全门和过热器放汽门的排汽损失、用蒸汽推动附属机械（如汽动给水泵）的消耗、蒸汽吹灰和燃烧液体燃料（如油）时采用蒸汽雾化法的蒸汽消耗等；在汽轮机部分有轴封处的连续向外排汽，在抽气器和除氧器排气口处也会随空气排出一些蒸汽；此外还有各种水箱的溢流和热水的蒸发、管道系统法兰盘连接处不严密和阀门泄漏等。

凝汽式发电厂在正常运行情况下，热力系统的汽水损失总量不超过锅炉额定蒸发量的2%~4%。

例如额定蒸发量每小时为1000t蒸汽的炉，其汽水损失总量每小时不超过20~40t。

对于热电厂还有供热系统的汽水损失，尤其是用蒸汽作载热介质供热时，送出的蒸汽部分不能回收。

热电厂还有供热系统的汽水损失一般情况下为热网水量的1%。

化学水处理系统在运行过程中要消耗掉一部分水量，主要有酸碱废水、澄清池排渣水滤器反洗水，称之为化学自用水损失。

火力发电厂汽轮机冷端系统优化分析摘要：自新中国成立以来，随着科学技术的不断发展，在火力发电厂汽轮机及冷端系统方面都有了很大的发展和进步，在目前，我国用来研究凝汽器的很空环境一般都是由冷却水进水的温度和对汽轮机的负荷确定的，通过控制冷却水的用量，从而使得循环水泵和汽轮机所消耗的功率增加的数量来确定，这些分析都具有相当的局限性，文章仅仅考察了循环水泵与汽轮机消耗能力之间的不同状态，对冷却水产生的水资源耗费与所产生的热污染都没有加以具体考察，因此具有较大的缺陷，所以该文将重点讨论火力发电厂汽轮机与冷端结构设计的问题。

关键词：汽轮机；冷端系统；优化1引言汽轮机冷端系统是整个火力发电机组系统的最主要部件，对发电质量起着很大的关系。

技术人员只有了解汽轮机节能的基本原理，才能在具体的运行中实现预定的目的。

2 火电厂在凝汽式汽轮机冷端运行过程设计中所必须注意的重要因数问题2.1凝汽器最佳真空和最佳冷却水量彼此间的关系从总体上来说，不管从早期的设计阶段一直到最后的考察、审视过程，都有着一种共同的认识，也就是说汽轮机冷却端的真空压力都存在着一定的限制，并不是真空状态越好产生的效果就越好。

我们必须明白的是，在冷却水的工作温度、蒸发压力等要求维持恒定的前提下，使用可以通过调整防冻冷却水的流向来调节机里面的真空系统状态，也就是说为了提高凝汽机内部的真空度，循环水泵必须耗费较多的能量，并且必须采用较高的供热量及其相应的材料，这将造成很大的时间损耗。

正如人们所认为的，最佳的真空位置在通常情况下是不受冷却水流量大小的限制的，两者之间也具有某种特殊的联系，也就是说在汽轮机的正常运转过程中，如果总排气量不变并且相应的冷却水管入口的温度也不会发生变化，这时，从中检测出初始的冷却水量就可以很直观地获得开始时在凝汽器内部产生的压力，进而起到通过调节进水量来改变内部真空压力的作用。

而在工作环境条件相同的情况下，如果凝汽器里面的压力突然下降，会使得汽轮机的运作功率快速上升，从而帮助企业获取更大的经济利益。

排出的水温度也较低，水中的含盐量基本上不浓缩。
一般只有在可供大量使用的低温水，并且水费便宜的地区 采用这种系统，但由于排水对环境的污染，不提倡用。
2、在循环水系统中，水可以反复使用。水经换热器后温 度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温度降下来，再由 泵将水送往用户，水在如此的重复利用之后，提高了水的 重复利用率。
循环水系统又分密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却 水系统。
（1）在密闭式循环冷却水系统中，水不暴露在空气中， 水的再冷是通过一定类型的换热设备用其他的冷却介质 （如空气、冷冻剂）进行冷却的。冷却水损失极小，不需 要大量补充水，没有水被蒸发和浓缩。内燃机的冷却水系 统是密闭式循环系统的代表。
（2）在敞开式循环冷却水系统中，冷却水通过换 热器后水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与 空气接触，由于水的蒸发散热使水温降低，冷却 后的水再循环使用。用冷却塔作为冷却设备，故 又叫冷却塔系统，在工厂中得到广泛应用。
N=S循/S补
S循——循环水的含盐量，mg/L
S补——补充新鲜水的含盐量，mg/L
1、发电循环水系统浓缩倍数的测定
浓缩倍数是工业用循环水的一个重要指标，现在很多地方 都采用氯根、Ca2+、Na+、K+测定，但是由于氯离子有人为 添加的因素，还有一个因素就是氯离子的测定范围比较广， 测定之后误差很大所以用氯离子表示浓缩倍数的实际意义 不大。
4、冷却塔的作用
冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热 交换，使废热传输给空气并散入大气。
如下图所示，以火电厂为例，锅炉1 将水加热成高温高压 蒸汽，推动汽轮机2作功使发电机发电。经汽轮机作功后 的乏汽排入凝汽器4，与冷却水进行热交换凝结成水，再 用水泵打回锅炉循环使用。

不锈钢管材 。在此情况下，工业冷却水系统仍采用 敞开式冷却方式是否合理值得商榷 ，本文从技术、
经济和安全三个方面对此问题进行了分析 。
所有 以淡水作循环冷却水的电厂皆采用铜合金管制 作凝汽器 。针对 当时一 些 电厂 发生 的铜 管腐蚀 问 题 ，电厂采取 了选择更适合 自身水质特性的铜合金
铜管材制做凝汽器 。
采用敞开式冷却方式 ，即用发电厂的循环水直接对
工业冷却器进行冷却。该工艺已经在火力发电厂得
到长期成功应用，具有系统简单、投资省 的特点。 然而 目前火力发电厂由于节水工作需要，循环水浓
缩倍率提高含盐量增大，此外由于缺水，一些电厂 被迫使用城市污水处理厂处理后的中水作循环补充 水， 上述情况使循环水系统的腐蚀性增强 ，为 了防 止凝汽器腐蚀泄漏 ，一些火力发电厂凝汽器采用 了
起进行了该项课题研究，研究结果证实了 目前电力
因此 目前 “ 四小器”仍采用铜合金管材制造 。
系统使用的循环水阻垢剂 中，一部分复合单体药剂 对铜 、锌 、铁离子可发生强烈的络合反应 ，因此当 药剂浓度达到一定值后 ， （ 或加药方式 、运行方式
正如前文所述 ，为了防止循环水中铜管材的腐
作者简介 ：孙心利 （９３）男 ，辽宁大 连人 ，１８ １６一， ９５年毕业 于 东北 电力学院应用化学专业 ，副总工程 师； 刘建明 （９ ６） 男 ，山西 清徐 人 ，１ ８ 年 毕业 于太 原 １６ 一， ９７ 理工大学工业分析专业 ，高级工程师； 李 刚 （９４）男 ，甘 肃天水人 ，１９ 年 毕业 于华 北 １７一， ９８ 电力大学环保专 业，工程师
料已不能满足高浓缩倍率条件下的耐腐蚀要求 ，因
缓蚀剂的缓蚀机理是与铜管表面的氧化亚铜共同作 用完成。为了保证该保护膜的完整性 ，循环水中的

- 77 -工 业 技 术我国是一个水资源贫乏、分布极不均衡的国家，水资源的高效利用与水生态环境的保护与整个社会与经济的可持续发展水平紧密相关[1]。

为了进一步加强对水污染的控制，确保我国水资源安全，有关部门在大量研究后，提出进行水污染专项整治工作，明确要求在全社会推动生态文明建设的同时，将提高水环境质量作为重点，坚持“系统治理、多方发力”的原则，坚持“安全、健康”的工作方针，加强对水源从源头的治理，推进水污染防治工作[2]。

循环冷却水是电力领域、石油领域、化工生产领域以及冶金领域的用水大项，在深入市场的研究中发现，工业用水占市场总用水的六成以上，而循环冷却水的排水与用水占工业用水的七成至九成。

尽管现阶段市场内的循环冷却水处理技术呈逐年优化的趋势，与之相关的化学水处理药剂不断升级、更新，对应的凝汽管材也在持续升级，但根据大量的市场调研可知，循环冷却水的排污量仍相对较大。

针对该方面问题，下文将对此进行研究。

1 去除水中污染物电厂循环冷却水系统节水的实质是减少系统排污水量，因此需要在明确无污染去除机理的基础上，除去水中的Fe 、Mn 、Al 、Mg 等污染物。

在水样中，铁通常是以离子状态存在的，这是因为氢氧化铁不能溶于水，而三价铁离子会与水中微量氢氧根发生反应，进而产生氢氧化铁，并以沉淀的形式析出[3]。

在常温状态下，水溶液中的二价铁和水中的少量溶解氧反应生成三价铁，该过程的反应式如公式（1）所示。

4Fe 2++O 2+10H 2O =4Fe （OH ）3↓+8H + （1）水溶液的酸碱度超过7时，水溶液为碱性环境，二价铁发生氧化和沉淀反应，其反应式如公式（2）所示。

4Fe 2++8OH -+O 2+2H 2O=4Fe （OH ）3↓（2）结合溶度积推算得出氢氧化亚铁的饱和溶液酸碱度为9.5，温度为18℃，说明当酸碱度升高到9.5时，氢氧化亚铁开始逐渐达到饱和状态，并出现沉淀析出。

根据上述逻辑，其他污染物也可以通过上述方式实现沉淀析出[4]。

火电厂多水源补水循环水系统污染分析及应对策略某火电厂循环水系统有多种补水水源，其中之一为铝冶炼厂蒸汽凝结水。

由于在生产过程中发生液碱漏入凝结水系统，受污染的凝结水又回用补入循环水系统，导致该火电厂循环水受到污染。

通过采取科学合理的应对处理措施，循环水水质恢复正常，未造成设备腐蚀、结垢等不良后果。

工业企业是用水大户且绝大部分都为工艺冷却用水。

以火电厂为例，循环冷却水系统用水量几乎占整个火电厂用水量的90%以上。

目前，越来越多的湿冷火电机组循环水系统使用再生水等多种水源作为补充水，由此循环水受到污染的风险也同时增大。

循环水发生污染后，若处理不当会导致凝汽器和各种换热器发生腐蚀和结垢。

凝汽器发生腐蚀会引起冷却水管穿孔、开裂，从而增加了设备的检修次数，使设备的使用寿命缩短并使发电成本增加。

而凝汽器结垢会导致换热器的热交换效率降低，发电能耗增加，如果需要停机清洗换热器则经济损失更大。

因此，采用快速有效的应对策略处理循环水系统的污染非常重要。

1 机组及循环水系统概况某火电厂2台300 MW亚临界燃煤自备湿冷发电机组为铝冶炼厂提供电力和工艺用蒸汽，其循环水系统以处理后的制药废水回用水、地表水以及铝冶炼厂蒸汽凝结水（以下简称凝结水）作为补充水水源，每台机组补充水量约为500 t/h，其中凝结水水量约80 t/h，其余为处理后的废水回用水和地表水。

循环水各补充水水质见表1。

从表1可以看出，凝结水的水质好于其他2种水源水质，但凝结水易受铝冶炼厂某些工艺过程的污染。

根据各换热器材质（见表2），对循环冷却水采用加硫酸、水质稳定剂和加杀菌剂的方法进行处理。

2 循环水污染情况2018年3月6日发现2号水塔循环水外观异常，混浊且呈灰白色，而1号水塔水质正常。

根据循环水外观及补充水水源分析认为，最大的可能是铝冶炼厂受污染的凝结水补入了2号水塔，造成整个2号水塔循环水的污染，铝冶炼厂反馈信息也验证了上述分析。

取2号水塔循环水和凝结水水样进行分析，发现凝结水酚酞碱度超过30 mmol/L，循环水水质主要控制指标也有多项异常（见表3），表明2号水塔循环水受到了较强碱性物质的污染。