在电力行业，特别是热电厂（如燃煤电厂、燃气－蒸汽联合循环电厂等），冷却循环水系统是保障发电机组高效、稳定运行的关键子系统。其核心作用是为汽轮机排汽、发电机、辅机设备等提供冷却，确保热力循环效率并防止设备过热。以下是针对热电厂冷却循环水系统的详细解析：

一、电力行业冷却循环水系统组成与流程

１．主要设备　　

冷却塔（自然通风塔或机械通风塔）：通过水与空气的热交换降低循环水温度。　　

循环水泵：驱动冷却水在系统内循环流动。　　

换热器／凝汽器：将汽轮机排汽的热量传递给循环水，实现蒸汽冷凝。　　

水处理装置：包括加药系统（阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂）、过滤设备（自清洗过滤器）、软化系统等。　　

补水箱与排污系统：补充蒸发损失的水量并控制水质浓度（通过定期排污）。

２．冷却循环水系统工作流程　　

高温循环水从凝汽器吸收热量　→　经管道输送至冷却塔降温　→　冷却后的水由循环水泵加压送回凝汽器　→　循环往复。　　

（注：部分系统采用闭式循环，通过换热器二次冷却，减少水耗和污染风险。）

二、功能与技术要求

１．核心功能　　

高效散热：确保汽轮机排汽快速冷凝，维持真空度，提升发电效率（真空度每提高１％，煤耗降低约１％）。　　

水质稳定控制：防止结垢、腐蚀和微生物滋生（如军团菌），保障管道和换热器寿命。　　

节水与环保：通过循环利用减少耗水量，控制排污中的化学药剂残留，避免热污染。　　

２．关键参数　　

温度控制：冷却塔出水温度通常≤３２℃（与环境湿球温度相关）。　　

浓缩倍数：循环水与补水的盐度比值（一般控制在３～５倍，过高易结垢，过低增加水耗）。　　

水质指标：ｐＨ值（７．５～９．５）、电导率、硬度、余氯等需实时监测。

三、电厂冷却循环水系统常见问题与挑战

１．　结垢与腐蚀　　

成因：水中Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺等硬度离子在高浓缩倍数下析出形成水垢；溶解氧和Ｃｌ⁻引发金属腐蚀。　　

解决方案：　　

化学加药：投加阻垢剂（如聚羧酸）、缓蚀剂（如钼酸盐）。　　

水质软化：通过离子交换树脂或膜法（如反渗透）降低硬度。　　

２．微生物污染　　

风险：藻类、细菌滋生形成生物膜，堵塞管道并加剧腐蚀（如点蚀）。　　

控制措施：定期投加次氯酸钠、二氧化氯或非氧化性杀菌剂（如异噻唑啉酮）。　　

四、技术创新与优化案例

１．智能控制技术　　

采用物联网（ＩｏＴ）传感器＋ＡＩ算法实时调节加药量、排污频率和冷却塔风机转速，降低能耗并延长设备寿命。　　

案例：某电厂引入智能控制系统后，年节水１５％、节能１０％。　　

２．　零排放技术（ＺＬＤ）　　

针对高盐排污水，通过“预处理＋膜浓缩＋蒸发结晶”工艺实现废水全回用，适用于缺水地区。　　

３．　空冷技术结合　　

在干旱地区采用空冷岛＋湿冷系统的混合冷却方式，减少对水资源的依赖（如中国西北地区电厂）。　　

五、行业趋势

绿色低碳化：推广低耗水冷却技术（如空冷、海水冷却）及可再生能源耦合（如光热辅助冷却）。　　

数字化运维：基于数字孪生技术实现系统全生命周期管理，预测性维护替代传统故障响应模式。