(国电克拉玛依发电有限公司新疆克拉玛依834000)
摘要:电厂循环冷却系统作为最有节水潜力的部门，其循环冷却水的处理是实现电厂节水减排的关键。基于此，从提高循环浓缩倍率和排污水回用两方面综述电厂循环冷却水研究进展，对提高循环冷却水浓缩倍率方法和其排污水的脱盐技术进行归纳，分析了现有技术的优缺点、应用现状和相关实验研究进展。并对技术发展方向进行了展望:研发抗污染、通量大的膜材料，更高效的预处理过程，绿色高效的电化学技术以及不同技术的组合优化将是电厂循环冷却排污水处理的研究方向。
关键词:电厂;循环冷却水;浓缩倍率;脱盐；
要从根本上实现电厂废水的零排放，电厂的水处理工作重点应放在循环冷却水系统的优化与改进方面，尽可能提高浓缩倍率，减少循环冷却水的排放，同时有效地完成污水的脱盐和再利用。然而，过高的浓缩系数会加重结垢和腐蚀现象，这也对循环冷却水处理技术提出了更严格的要求。同时，当浓缩倍率达到一定倍数时，需排出部分污水并补充淡化的清洁水，这部分水即循环冷却排污水。排污水的回用为电厂循环水系统的节水减排提供了新的思路。因此，从提高浓度倍率和排污水的脱盐回用两个方面入手，探寻一种完整的循环冷却水处理方案是下一步水处理技术的研究重点。具体循环水处理技术路线见图1。
图1电厂循环冷却水处理技术路线图
2电厂循环水排污水的脱盐技术
2.1超滤与反渗透联合处理的工艺
试验结果表明，使用超滤膜对该电厂循环水中的悬浮物和胶体有良好的去除效率，在保证水质和水量的同时，满足反渗透的进水要求。当反渗透给水的pH值在7.0～7.5之间，PTP-0100阻垢剂的量为4～5mg/L时，回用率最高可达60%。该工艺显示出较好的经济和环境效益，但中试实验中缺乏温度对超滤膜、反渗透膜产水水质、水量的影响探究，其深海水淡化系统应根据离子交换的实际情况进行调整。pH值和温度等因素对反渗透的脱盐率和回收率有很大影响。将反渗透给水的pH值调整到8～9范围内时，可实现较好的处理效果及较低能耗。相比于传统的离子交换处理方法，反渗透更适用于高参数锅炉给水处理。
2.2离子交换法
离子交换脱盐方法是指通过使用强酸性氢型树脂除去水中的各种阳离子(氢离子除外)。由于其除盐率高，操作简单，广泛应用于水处理领域。但对于电厂循环冷却排污水而言，其过高的含盐量会导致树脂失效快，需要频繁再生并消耗酸碱药剂，从而增加了运行成本。因此，采用离子交换脱盐法不经济。将离子交换预处理与电化学反应器相结合以验证了电化学离子交换系统对循环冷却水脱盐可行性。其工艺流程图见图2。
2.3电吸附电吸附技术
电吸附的原理是利用水中的离子和带电粒子容易被带电电极的吸收的特性，使其富集浓缩在电极表面，以实现水净化/淡化。电吸附技术对进水水质的适应性强，运行过程主要利用电能驱动，对化学药剂的消耗少，设备简单，后期的操作维护也方便。该技术可以去除循环冷却污水76.3%的电导率，产水率可达76.1%，总硬度的平均去除率可以达到78.0%。尤其对Cl－和Ca2+具有更好的去除效果。经处理后出水的水质可以满足开式循环冷却水系统补充水的要求。
2.4电化学处理技术
电化学法也可以实现对电厂循环冷却水排污水处理，其对污垢物质和生物粘泥的处理取得了良好的效果。电化学循环水处理技术主要采用电化学反应，电化学氧化水中的有机和无机污染物。电化学还原和阴极吸附反应可以达到阻垢、防腐和杀菌等目的。同时，它还具有良好的耐腐蚀性。具有不污染环境、能耗低、排污量少，阻垢除垢、防腐蚀和杀菌灭藻效果好等优点，电化学水处理器的成功应用显示出该技术的优势和处理效果，既节省了45%的用水量和可观的药剂费用，又能满足环保指标要求。
3提高电厂水处理的发展技术方向
3.1凝结水泵配置
结合热网疏水方案优化，选用2台100%容量的立式筒型凝结水泵，1台运行1台备用。凝结水泵采用变频调速运行，通过调节泵的转速有效地调节泵的水量与轴功率的匹配，减少节流调节压力损失。在不改变管路特性的条件下(不采用出口阀节流调节)，随着机组负荷变化，采用改变泵转速的变频调节，可大大效降低泵的电耗，尤其是当凝结水流量下降幅度较大时，节电优势更加显著。
3.2热网循环水泵配置
二台机组总供热量较大，热网循环水量约10075t/h。配置4台热网循环水泵，3台运行，一台备用，每台泵电机功率约2000KW。热网循环水泵水量随外界热负荷改变影响，水量变化较频繁，为此4台热网循环泵采用变速泵，调速装置为液力耦合器，可有效地实现热网
循环水的质-量调节，节省电能消耗。
3.3其它工业水泵
发电厂主厂房内较大的工业水泵主要有闭式循环水泵等，这些泵的水量一般随着需冷却的辅机设备的确定而确定，而且不会频繁变化，这些泵一般是采用定速泵。对泵的设计流量和扬程要尽量做到核算准确，选型合理，采购技术先进的设备，避免大马拉小车现象，保证泵在设计工况点附近运行，以达到高效节能的目的。
3.4除氧设备选型
高压除氧器拟选用内置式除氧器，该型式除氧器除氧效果好、运行平稳可靠。由于采用蒸汽与水直接接触，不会出现蒸汽跑漏现象，在排除非凝结气体时伴随排放的蒸汽量少，热效率高。热网加热器疏水回收至热力系统，为减少热量损失，热网加热器拟设置疏水冷却段，降低疏水温度，以减少采暖抽汽量，同时增设热网疏水冷却器，利用凝结水冷却热网疏水，加热凝结水，增加汽机做功能力，提高机组效率。
3.5预防锅炉结焦
1）优化氧量调整曲线，提高氧量控制值，防止缺氧燃烧造成炉内还原性气氛增强及锅炉大面积结焦。掺配高挥发份煤种时，提高磨煤机风煤比，推迟着火，预防燃烧器烧损。
2）定期利用测温装置对燃烧器喷口及炉内大屏等处测温，分析炉内温度场变化，及时发现炉膛局部温度高、燃烧器出口火焰紊乱等异常，并采取相应的调整措施。
3）避免机组长期低负荷运行，采用变负荷甩焦，每天负荷变化不小于25%额定负荷。掺烧低灰熔点易结焦煤种时，若发现锅炉有明显结焦现象，应立即停止掺烧，待炉膛清洁后再降低比例掺烧。
4）配煤时充分掌握各煤种的煤质特性，合理控制褐煤与烟煤的掺烧比例，采用变比例方式改变燃烧器热负荷，正常应采用炉内分仓掺烧方式，避免炉外预混引起的燃烧缺氧。
结束语：
根据目前电力行业循环冷却系统污染减排和再利用技术的现状，需要对现有深度处理和回用技术的污染物削减能力、经济性、安全性等方面进行系统评估，进一步开展相关技术的示范工程建设，形成完整的电厂循环冷却水处理的技术体系。提高浓缩倍率是发电厂循环冷却水节水的关键，有必要根据实际情况去选择合适的方法。以高效、经济、绿色无污染为目标，结合排污水自身的水质、现有的设备情况和所需回水用途等因素，来选择适合的循环水处理工艺。研发抗污染、通量大的膜材料;更高效的预处理过程;绿色、高效的电化学技术及不同技术的组合优化将是冷却排污水处理的发展趋势。
参考文献:
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