內容簡介
《燃煤電廠水務管理》全面介紹了德國在火電廠水務管理和節水方面的寶貴經驗和先進技術,為提高我國火電廠水資源利用率、減少廢(污)水排放、保護環境提供了寶貴的可借鑑經驗。全書內容分為三部分:首先,介紹了火電廠的水需求及可能產生廢水的生產環節;接下來,有針對性地介紹了各種廢水處理技術,並作了經濟性比較;最後,重點介紹了節水改造技術和避免電廠產生廢水的技術,為提高電廠水務管理水平、選擇最適合的水處理技術提供了詳盡指導。目錄
序Preface
1引言——德國的能源經濟及人均消耗
2冷卻水需求
2.1純凝汽式運行
2.2熱電聯產
3直流鍋爐運行的水需求
4煙氣脫硫過程的水需求
4.1濕式煙氣脫硫
4.2噴霧吸收法脫硫
5冷卻過程中產生的廢水
5.1直流冷卻/直流中間冷卻
5.2循環冷卻
6除鹽裝置產生的廢水(直流鍋爐)
6.1離子交換器運行
6.2反滲透設備和殘余鹽去除
7凝結水處理裝置產生的廢水
8煙氣濕式脫硫過程產生的廢水
9其他場合產生的廢水
10冷卻水的處理工藝
10.1直流冷卻
10.2循環冷卻(開式系統)
11給水處理
11.1全除鹽(離子交換)
11.2原水有機物含量高時採用的處理技術
11.3反滲透及其殘鹽的去除
12脫硫廢水處理技術
12.1原水質量
12.2淨水質量
12.3脫硫廢水處理裝置的結構
12.4化學藥品用量
12.5投資費用
12.6場地需要
12.7運行費用
13德國火電廠水耗和廢水產生量現狀(匯總)
14選擇最佳化措施的前提條件
15現有火電廠的節水改造
15.1定義
15.2德國電廠實施的節水措施
16缺水地區可以採用的技術
16.1乾式冷卻塔(空冷塔)
16.2外來廢水的處理
16.3褐煤水分的利用
17避免電廠產生廢水的技術
17.1電滲析法除鹽
17.2避免離子交換再生液產生的工藝(反滲透與電除鹽裝置的聯合工藝)
17.3廢水蒸發濃縮——以煙氣脫硫裝置廢水為例
17.4噴霧乾燥(無需另外一次能源的蒸發濃縮法,適用於很多垃圾焚燒裝置)
17.5電除塵過濾器粉塵的氣動傳送
17.6階梯式零排放循環冷卻
18總結
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前言
水是人類社會賴以生存和發展中不可缺少和替代的自然資源。近年來,我國工業經濟以及城市的持續快速發展加劇了我國缺水與水污染的問題。熱力發電廠一直是我國工業界的需水和耗水大戶之一,由於過去相當一段時問以來,重煤耗、輕水耗造成了電廠對水資源過度使用和浪費。我國燃煤發電廠的平均發電耗水率與已開發國家相比存在很大差距,同時也表明了有較大的節水潛力。隨著近年火電裝機的迅猛增長,節水及環境保護問題更加突出,已成為電力工業可持續發展的主要制約因素之一。為了促進我國電力行業節水及環保技術的發展,我國政府和德國政府開展了“能源領域環境保護”技術合作項目,並由中國國家發展和改革委員會、中國電力企業聯合會與德國經濟合作和發展部(BMZ)委託的德國技術合作公司(GTZ),於2005年9月1日分別代表雙邊政府在合作協定上籤字,項目正式啟動。
“燃煤電廠水務管理”項目是“能源領域環境保護”技術合作項目的第4子項目,西安熱工研究院代表中方作為該子項目的技術負責和執行單位,德國技術合作公司(GTZ)代表德國政府作為德方項目負責和執行單位。本子項目的總體目標是:通過中德企業問節水工程技術的交流,進行火電廠節水與水處理工程技術人員的能力培訓,引進德國的先進技術與設備,共同促進中國火電廠節水技術的發展;並通過在中國火電廠與其他工業部門建立節水工程示範,提高中方火電廠及工業部門的水資源利用率,減少廢污水排放,保護環境。
精彩書摘
2 冷卻水需求2.1 純凝汽式運行
在純凝汽式運行方式下,隨著燃料進人鍋爐的熱量並不能夠得到充分利用。圖2—1示出了存在的各種損失。
圖中,約35.8%的熱量通過凝汽器排放出去。為了使發電效率維持在38%以上,受熱後的冷卻水必須通過冷卻塔之類的裝置進行冷卻,使水的溫度恢復到初始的冷水溫度。如果將輔助冷卻循環系統(如汽輪機、發電機、給水泵)的熱量計入主冷卻水系統,則通過冷卻塔排放的熱量將達到50%左右。為了提高熱利用率和發電效率,必須設法降低各種熱量損失,通過其他過程如遠程供熱將熱量更充分地利用。通過這些途徑,進入凝汽器的蒸汽(乏汽)量減少,從而降低冷卻水的需求量。在德國,現代褐煤機組的效率已達到41%,而煙煤機組的效率已達43%。
將凝汽器中的熱量帶走,可採取不同的技術手段,其投資和運行成本也不同:
(1)直流冷卻;
(2)直流中間冷卻;
(3)循環冷卻。
2.1.1 直流冷卻
當電廠位於海濱或大河流附近時,可採用直流冷卻的方式。冷卻水通常只經過柵欄和篩網進行淨化,淨化後的水通過水泵直接輸送至凝汽器,最後回到海洋或河流中,其溫度略高於抽取水的水溫。由於水溫略高,冷卻水返回河流將產生一定的蒸發,直至水溫恢復到環境溫度。