蘇咸偉 鄧永勝

（國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院北京100095）

0 引言

電廠節(jié)水是一項(xiàng)牽涉到各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，合理的設(shè)計(jì)、采用高效低耗的節(jié)水技術(shù)和設(shè)備，加強(qiáng)電廠的運(yùn)行管理，各方面都是相輔相成的，缺一不可，要以經(jīng)濟(jì)合理和保護(hù)水環(huán)境為目的，凡是可以重復(fù)利用的水要多次使用，做到各種水質(zhì)的水都能“水盡其用”，提高污水的回用率，從而減少用水量和排水量，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 國(guó)內(nèi)外電廠耗水現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外火力發(fā)電廠的耗水情況見(jiàn)表1：

表1 空冷發(fā)電單位發(fā)電量耗水量情況表單位：m3/(s·GW)

從表中可以看到我國(guó)目前火力發(fā)電廠采用空冷機(jī)組的耗水指標(biāo)與南非空冷機(jī)組的耗水指標(biāo)相比高出較多，這是因?yàn)槟戏窃谑秩彼臓顩r下采用了深度節(jié)水措施，主要體現(xiàn)在脫硫系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)及輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)的選擇。

2 國(guó)內(nèi)某工程的水務(wù)管理及節(jié)水措施實(shí)例

2.1 工程概況

本工程為2×350MW國(guó)產(chǎn)超臨界抽凝空冷供熱機(jī)組，廠址位于新疆維吾爾自治區(qū)庫(kù)爾勒市附近，處歐亞大陸深處，天山南麓中段。生產(chǎn)水源采用地區(qū)供水工程的地表水，生活水源接自城市自來(lái)水管網(wǎng)。

2.2 全廠水量平衡

全廠用水采用分質(zhì)使用，梯度供給，一水多用的原則。脫硫設(shè)備用水、汽機(jī)房雜用水、輔助車(chē)間設(shè)備用水、生活用水等采用配水廠供水；鍋爐補(bǔ)充水采用除鹽水；各類(lèi)沖洗用水，灰場(chǎng)、煤場(chǎng)的噴灑防塵用水，干灰加濕攪拌用水，脫硫工藝用水等采用回收的工業(yè)廢水。

根據(jù)全廠水量平衡，2×350MW空冷機(jī)組夏季生產(chǎn)用水量為237m3/h，折合設(shè)計(jì)耗水指標(biāo)為0.094 m3/s·GW，全年用水量為166.8×104m3/a。

2.3 本工程節(jié)水措施分析

2.3.1 主機(jī)采用間接空冷機(jī)組

2 ×350MW超臨界機(jī)組采用空冷系統(tǒng)，大大降低電廠耗水指標(biāo)，同濕冷機(jī)組比較可節(jié)水約750m3/h。

2.3.2 輔機(jī)冷卻系統(tǒng)

輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)采用帶蒸發(fā)冷卻器的閉式循環(huán)水系統(tǒng)，采用擴(kuò)大單元制供水。冷卻后的水由水泵升壓后送至主廠房供輔機(jī)冷卻，升溫后返回蒸發(fā)冷卻器冷卻，再循環(huán)使用。環(huán)境氣溫較低時(shí)，將蒸發(fā)冷卻器停運(yùn)，主廠房?jī)?nèi)閉式循環(huán)水進(jìn)入主機(jī)間接空冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。與常規(guī)機(jī)械通風(fēng)濕冷塔相比，在冷季節(jié)可避免風(fēng)吹損失約2m3/h，避免蒸發(fā)損失約47 m3/h。本工程地處新疆地區(qū)，冬季低溫季節(jié)持續(xù)時(shí)間按5個(gè)月考慮，折合到全年來(lái)說(shuō)，節(jié)省用水約20 m3/h。

2.3.3 煙氣余熱利用系統(tǒng)

采用余熱利用濕法脫硫系統(tǒng)，吸收塔入口處加裝低溫省煤器，煙氣溫度降低，濕法脫硫系統(tǒng)用水量節(jié)約30m3/h。

2.3.4 除灰系統(tǒng)

除灰系統(tǒng)的設(shè)備冷卻均采用水冷卻，冷卻水可以全部回收，無(wú)水量消耗。除渣系統(tǒng)采用鋼帶輸渣機(jī)及加濕攪拌機(jī)，汽車(chē)運(yùn)輸。除渣主要耗水為渣的加濕攪拌。除灰在廠區(qū)內(nèi)采用氣力集中干除灰系統(tǒng)，無(wú)需耗水。干灰用汽車(chē)送到干灰場(chǎng)前需進(jìn)行攪拌加濕，加濕水量為22m3/h。

2.3.5 空調(diào)系統(tǒng)

主廠房各空調(diào)系統(tǒng)均采用風(fēng)冷直接蒸發(fā)式空調(diào)機(jī)組，取消了空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的冷卻水系統(tǒng)及其補(bǔ)水，減少了用水量。主廠房及輸煤系統(tǒng)采用110/70℃熱水采暖，相對(duì)與蒸汽采暖系統(tǒng)避免了由于采暖蒸汽凝結(jié)水品質(zhì)差難以回收利用造成的浪費(fèi)及蒸汽采暖跑冒滴漏造成的損失。

2.3.6 污、廢水回收利用

化學(xué)水處理系統(tǒng)過(guò)濾器反沖洗排水；凝結(jié)水精處理系統(tǒng)排水；除塵器地面沖洗排水；主廠房及輔助車(chē)間地面沖洗排水；經(jīng)酸堿中和處理后的化學(xué)車(chē)間排水、鍋爐酸洗廢液排水、空氣預(yù)熱器沖洗排水等均回收至工業(yè)廢水處理站，經(jīng)處理后回用于灰渣系統(tǒng)和脫硫工藝用水?？晒?jié)約用水約30m3/h。

生活污水主要處理工藝流程為：生活污水→生活污水排水管→格柵井→生活污水調(diào)節(jié)池→提升泵→初沉池→曝氣生物濾池→反沖洗水池→接觸消毒池→提升泵→廠區(qū)道路沖洗、綠化用水?？晒?jié)約用水約5m3/h。

含煤廢水主要是輸煤系統(tǒng)沖洗水以及煤場(chǎng)雨水，均為間斷性排放。含煤廢水處理工藝流程為：含煤廢水排水管(溝)→含煤廢水調(diào)節(jié)池→管道混合器→反應(yīng)池→斜管沉淀池→重力式無(wú)閥濾池→回用水池→接廠區(qū)回用水管網(wǎng)。含煤廢水經(jīng)處理合格后回用于輸煤系統(tǒng)水力清掃及噴霧抑塵用水，可節(jié)約用水約14m3/h。

2.3.7 節(jié)水量統(tǒng)計(jì)

以上措施未進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，僅從技術(shù)方案上考慮了其可行性。通過(guò)以上節(jié)水措施，粗略估算2×350MW機(jī)組電廠可節(jié)約用水約100 m3/h，按年運(yùn)行小時(shí)數(shù)5500小時(shí)考慮，全年節(jié)約用水約55萬(wàn)m3，根據(jù)該工程所在地區(qū)地表水價(jià)格2.83元/m3，全年節(jié)省水費(fèi)約156萬(wàn)元。目前工業(yè)用水價(jià)格呈上漲趨勢(shì)，尤其是本工程地處新疆地區(qū)，屬于水資源相對(duì)缺乏的地區(qū)，水價(jià)上漲潛力更為顯著。而隨著用水價(jià)格的上漲，采用節(jié)水措施的必要性更加緊迫。

3 結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠節(jié)水措施多種多樣，涉及到電廠的各個(gè)系統(tǒng)，需要統(tǒng)籌考慮、合理選型。應(yīng)針對(duì)具體工程的用水情況進(jìn)行水務(wù)流程分析，繪制合理水務(wù)流程圖，節(jié)省不必要的蒸發(fā)損失，提高水的梯重復(fù)利用率。本文提到的電廠實(shí)例結(jié)合工程的實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)中貫徹節(jié)水原則，綜合采取各類(lèi)有效的節(jié)水措施，從目前的國(guó)標(biāo)規(guī)范要求和廢水回收率看，耗水指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的水平，筆者認(rèn)為，本文的節(jié)水措施和方案可作為國(guó)內(nèi)其他電廠借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

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