燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理技術(shù)研究

何世德,張占梅,2,周于

(1.重慶遠(yuǎn)達(dá)水務(wù)有限公司,重慶 400060;2.重慶交通大學(xué)河海學(xué)院,重慶 400074)

燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理技術(shù)研究

Research on technology ofmodern watermanagement in coal-fired power plants

何世德1,張占梅1,2,周于1

(1.重慶遠(yuǎn)達(dá)水務(wù)有限公司,重慶 400060;2.重慶交通大學(xué)河海學(xué)院,重慶 400074)

介紹燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理內(nèi)容,分析了國內(nèi)外水務(wù)管理現(xiàn)狀,主要探討了電廠水務(wù)管理存在的問題和燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理的重點方向,燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理技術(shù)值得推廣。

現(xiàn)代水務(wù)管理;燃煤電廠;技術(shù)

1 概述

1.1 水務(wù)管理的目的

燃煤電廠存在著各種用水系統(tǒng)[1-3],各用水點的用水量以及對水質(zhì)的要求也不盡相同。設(shè)計中必須把全廠用水看作一個整體,協(xié)調(diào)好用水的工藝流程,做好水量、水質(zhì)平衡?，F(xiàn)代水務(wù)管理的目的在于:在滿足電廠安全運行的前提下,按照各系統(tǒng)用水量及對水質(zhì)的要求,結(jié)合水源條件,合理選擇水源和供水系統(tǒng);根據(jù)各排水點的水量水質(zhì)和環(huán)保要求,合理確定各排水系統(tǒng)及廢水處理方案;通過行之有效的技術(shù)措施,對電廠各車間、各設(shè)備用排水量進(jìn)行平衡及重復(fù)使用,并監(jiān)測和控制運行中的用排水量和排水水質(zhì),以最小的投資獲得最大的節(jié)能效益,從而達(dá)到節(jié)約用水和保護(hù)環(huán)境的目的[4]。

1.2 水務(wù)管理的指導(dǎo)思想

燃煤電廠水務(wù)管理的指導(dǎo)思想是:減量化、再利用、資源化。一方面必須加強(qiáng)行業(yè)管理,增強(qiáng)節(jié)水意識,積極采用節(jié)水新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝,減少水資源浪費;另一方面開源與節(jié)流并舉,進(jìn)一步提高水資源綜合利用水平[5]。

1.3 水務(wù)管理的內(nèi)容

燃煤電廠水務(wù)管理包含三方面的內(nèi)容:首先是建立水務(wù)管理的制度,明確責(zé)任主體、目標(biāo)和考核措施、手段;其次是合理規(guī)劃,定期做好水量平衡測試,加強(qiáng)管理、充分、有效利用水資源;再次是采用各種節(jié)水新技術(shù),最大程度的降低水耗;最后是提高廢水的回收利用和循環(huán)再利用率,大大減少新鮮用水量和系統(tǒng)耗水量,實現(xiàn)最大程度的節(jié)水。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

燃煤電廠水務(wù)管理涉及到取水、制水、用水及污染控制等多個環(huán)節(jié)。水務(wù)管理在于通過對電廠各類用水、排水進(jìn)行全面規(guī)劃、綜合平衡和優(yōu)化整合,借助節(jié)水新技術(shù)的應(yīng)用,達(dá)到提高重復(fù)用水率,降低耗水指標(biāo),減少廢水排放量的目的,可以說水務(wù)管理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

2.1 國外燃燒電廠水務(wù)管理

目前,國外發(fā)達(dá)國家在燃煤電廠的水務(wù)管理方面已擁有比較成熟的技術(shù),不少燃煤電廠考慮了水資源的循環(huán)利用和處理后再用,大大減少了新鮮水用量和外排廢水量,基本可以做到“零排放”。根據(jù)相關(guān)資料,目前發(fā)達(dá)國家,如德國二次循環(huán)供水系統(tǒng)電廠平均水耗為1.8～2.4 kg/kw·h,美國熱力發(fā)電廠的平均水耗為1.78 kg/kw·h[6]。

2.2 國內(nèi)燃燒電廠水務(wù)管理

近年來,隨著國家宏觀政策的要求、供需矛盾的加劇以及節(jié)水新技術(shù)的推廣應(yīng)用,燃煤電廠水務(wù)管理工作逐步貫穿到規(guī)劃選址、設(shè)計、施工、調(diào)試及運行全過程中。設(shè)計階段把節(jié)約用水作為一項主要的技術(shù)原則,充分考慮利用中水資源,為全廠節(jié)水創(chuàng)造條件;施工階段、調(diào)試和運行中,全面貫徹和正確實施設(shè)計的各項節(jié)水措施和要求,努力提高水務(wù)管理的現(xiàn)代化和科學(xué)化程度。工業(yè)用水重復(fù)利用率逐步提高,單位發(fā)電量耗水率在逐年降低。我國火電廠耗水率從2000年的4.2 kg/kw·h(包括循環(huán)供水冷卻電廠和直流供水冷卻電廠)逐步下降到2005年的3.1 kg/kw·h[7]。目前,我國發(fā)電機(jī)組的實際耗水指標(biāo)為4.75 kg/kw·h,與發(fā)達(dá)國家同類型機(jī)組的平均水耗相比偏高,說明我國整個火力發(fā)電行業(yè)總體耗水指標(biāo)依然較高。

3 存在的問題

3.1 沒有統(tǒng)一的水價標(biāo)準(zhǔn)

目前,對水價制定和水資源費的收取辦法,各地都不統(tǒng)一,隨意性較強(qiáng),沒有形成規(guī)范、有效的水價機(jī)制,沒有發(fā)揮市場配置資源的作用。需要運用經(jīng)濟(jì)杠桿激發(fā)企業(yè)節(jié)水的積極性和創(chuàng)造性,運用市場機(jī)制合理調(diào)整水價。

3.2 未建立健全的水務(wù)管理制度

未能嚴(yán)格執(zhí)行用水指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),考核措施不全,甚至未建立相應(yīng)獎懲考核制度。機(jī)組投產(chǎn)、運行過程中,對節(jié)水和污水處理裝置是否能正常投運以及處理效果等方面的管理要求低。

3.3 沒有明確的水務(wù)管理崗位

傳統(tǒng)的火力發(fā)電行業(yè)管理模式中,人們對水務(wù)管理的認(rèn)識還不是很清晰,特別是電廠內(nèi)部崗位設(shè)置及專業(yè)技術(shù)管理,一般都沒有非常明確的水務(wù)綜合管理內(nèi)容。在一般火電廠崗位與專業(yè)類別的設(shè)置上,水工專業(yè)負(fù)責(zé)范圍是給排水、水工設(shè)施及構(gòu)筑物、水量平衡等,是對水的量的管理;而化學(xué)專業(yè)則是化學(xué)水處理、防腐防垢、水污染防治等,是對水的質(zhì)的管理。水務(wù)綜合管理的概念,應(yīng)該包括水工的全部以及化學(xué)水處理的部分職能。

3.4 節(jié)水意識不足

目前,部分電廠的水務(wù)管理還停留在“需用水的水質(zhì)、水量滿足要求、排放水達(dá)標(biāo)”的舊觀念上。相當(dāng)一部分電廠長期沒有開展水平衡測試及節(jié)水優(yōu)化,跑、冒、滴、漏、溢的現(xiàn)象依然嚴(yán)重,特別是對溢水的浪費現(xiàn)象沒有引起足夠重視,很少根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及環(huán)境條件的變化及時調(diào)整用水量。這種現(xiàn)象在運行多年的老電廠或老機(jī)組比較普遍。

3.5 配套節(jié)水設(shè)施不全

水量計量和監(jiān)測管理不到位,很多電廠用水無定額、用量不計數(shù)。雖然不少火電廠排水系統(tǒng)都能安裝有流量表等計量和檢測儀表,但不能很好地進(jìn)行維護(hù)和管理,存在虛設(shè)現(xiàn)象。

3.6 運行管理水平限制

由于設(shè)計、安裝調(diào)試、生產(chǎn)運行和管理等諸多因素,致使多數(shù)電廠的用水指標(biāo)沒有達(dá)到設(shè)計值和測試值,系統(tǒng)設(shè)備用水量大。循環(huán)水濃縮倍率未達(dá)到設(shè)計水平,灰水濃度低于設(shè)計值,沖灰水量普遍偏大,工業(yè)水回收率低,重復(fù)利用次數(shù)少。

3.7 節(jié)水技術(shù)水平落后

以往建設(shè)的節(jié)水治污設(shè)施大多技術(shù)落后、配置不全,有的只能處理部分污水,運行效率低、可靠性差,不能滿足按機(jī)組實行定量管理的要求。

4 發(fā)展方向

在當(dāng)前水資源日益短缺的形勢下,燃煤電廠水務(wù)管理顯得尤其重要,然而由于水務(wù)管理工作涉及的范圍很廣,并不是某個系統(tǒng)或某個工序的內(nèi)容。因此,水務(wù)管理應(yīng)該循序漸進(jìn),按照一定的層次進(jìn)行。工作應(yīng)該包括以四個層次:第一、嚴(yán)格基礎(chǔ)管理,防止跑、冒、滴、漏,加強(qiáng)機(jī)組運行中的節(jié)水管理,合理安排主、輔機(jī)及系統(tǒng)啟、停時間,避免無謂汽水損失,減少汽、水流失;第二、定期進(jìn)行水平衡測試,掌握各系統(tǒng)設(shè)備的實際用排水情況,對全廠水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化完善,最大程度降低用水量和耗水量;第三、進(jìn)行廢水綜合利用,最大程度減少外排廢水;第四、加強(qiáng)節(jié)水新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的研究開發(fā)及工程實踐。從水務(wù)管理工作的順序來講,只有解決了低層次的問題,才能進(jìn)入更高的層次。

4.1 建立健全水務(wù)管理機(jī)制和制度

針對目前的水務(wù)管理狀態(tài),需制定嚴(yán)格的取水排水考核制度、技術(shù)監(jiān)督制度及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理辦法,加強(qiáng)用排水指標(biāo)的計劃管理和考核,提高員工節(jié)約用水意識和積極性。定期進(jìn)行全廠水平衡測試及各水系統(tǒng)水質(zhì)分析測試。加強(qiáng)對主要供排水系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)節(jié),并加強(qiáng)部門間密切配合和相互協(xié)調(diào),有針對性地制定出切實可行的節(jié)水技術(shù)措施和規(guī)劃,制定可操作的管理和考核制度,嚴(yán)格按照取水排水等定額標(biāo)準(zhǔn),使火力發(fā)電廠達(dá)到用水合理化和管理科學(xué)化、法制化、信息化[8]。

4.2 探尋新型現(xiàn)代水務(wù)管理模式

水島模式是將燃煤電廠水系統(tǒng)獨立出來由專業(yè)化水務(wù)公司投資建設(shè)并運營管理,由這些公司為電站的水務(wù)需求提供全方位的服務(wù)。以水島模式建設(shè)和運營電廠水系統(tǒng)不僅可使其結(jié)構(gòu)優(yōu)化,運行穩(wěn)定;而且可以統(tǒng)籌電廠的用水和排水,對水系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和整合,大大減少水資源的消耗。

4.3 采用先進(jìn)的水務(wù)管理監(jiān)控技術(shù)

采用靈敏度高、準(zhǔn)確性高的分析方法及監(jiān)測技術(shù),通過及時準(zhǔn)確的檢測,為水務(wù)管理提供可靠信息,避免管理上的盲目性。通過相關(guān)儀表或化學(xué)分析法了解各種水質(zhì)、水量在系統(tǒng)中的變化狀況,隨時發(fā)現(xiàn)問題,并采取措施排除事故隱患,使全廠的水務(wù)管理提高到一個新水平。

4.4 積極利用城市中水

將城市污水處理后作為再生資源回用于電廠,實現(xiàn)污水資源化,既可有效節(jié)約新鮮水資源,又可減少污、廢水排放,具有開源與節(jié)污的雙重功效。在利用城市中水作為電廠補(bǔ)給水源時,應(yīng)注意城市發(fā)展規(guī)模、中水處理廠規(guī)模以及污水處理廠的運行狀況,充分論證中水水源的可靠性。實現(xiàn)區(qū)域整體規(guī)劃,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì):在地區(qū)發(fā)展規(guī)劃中,對于新建或擴(kuò)建機(jī)組,考慮城市污水的回收利用,將大大降低火電廠新鮮水耗用量。

4.5 加強(qiáng)節(jié)水設(shè)計

加強(qiáng)節(jié)水設(shè)計包含三方面內(nèi)容:一是優(yōu)化水務(wù)管理設(shè)計。對火電廠各供水、排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,選用節(jié)水工藝,確定經(jīng)濟(jì)合理的供水、排水方案,對各系統(tǒng)排水確定回用措施,作到“一水多用、污水回用”。設(shè)計過程中,應(yīng)充分考慮各水系統(tǒng)的循環(huán)使用,按照各用水點對水質(zhì)、水溫的不同要求,梯級使用,作到“水盡其用”,盡可能減少污、廢水排放量,減少全廠耗水量;二是采用節(jié)水新技術(shù)、新工藝。采用膜法處理,為水資源的重復(fù)利用的提供了可靠保障。對循環(huán)供水系統(tǒng)的發(fā)電廠,提高循環(huán)水濃縮倍率,可節(jié)約用水;水力輸灰系統(tǒng)也是耗水大戶,新建電廠及有條件的電廠應(yīng)盡可能選用干除灰方式,如果采用水力除灰,應(yīng)盡量實現(xiàn)灰水的閉路循環(huán),否則采用高濃度水力除灰。對于新設(shè)計系統(tǒng),采用灰渣分排、渣水閉路循環(huán)。這些措施的采用,將使沖灰新鮮水用量及廢水外排量大幅度下降。在富煤缺水地區(qū)采用空冷系統(tǒng),最大限度節(jié)約用水;因地制宜采用“零排放”技術(shù),最大限度保護(hù)水環(huán)境和節(jié)約用水,實現(xiàn)能源、環(huán)境和諧、發(fā)展、共贏;積極研究利用干法和半干法脫硫工藝、活性焦脫硫工藝、干式除渣、輔機(jī)空冷等先進(jìn)節(jié)水技術(shù)[9-10];三是設(shè)計上為加強(qiáng)電廠水務(wù)管理創(chuàng)造條件。目前,我國電廠水務(wù)管理手段比較落后,部分電廠尚未安裝流量儀表,管理方式主要停留在手工抄表、人工統(tǒng)計水平上,誤差大,不能及時指導(dǎo)電廠的節(jié)水工作。電廠應(yīng)逐步實現(xiàn)對各主要供、排水系統(tǒng)的監(jiān)控管理,實現(xiàn)電廠耗水的集中顯示、統(tǒng)計,及時發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)而推動電廠降低耗水指標(biāo)工作。

5 結(jié)語

總之,燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理就是要在國家宏觀政策的指引下,通過建立健全相關(guān)的水務(wù)管理機(jī)制和制度,提高全體員工的節(jié)水意識,定期進(jìn)行水平衡測試,加強(qiáng)節(jié)水新技術(shù)、新工藝的推廣應(yīng)用,提高水資源的重復(fù)利用率,探尋新型現(xiàn)代水務(wù)管理新模式,才能真正實現(xiàn)對水資源利用的“減量化、再利用、資源化”的目標(biāo)。

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X703.1

B

1674-8069(2010)05-050-03

2010-05-24;

2010-08-02

何世德(1963-),男,高級工程師,主要從事電力行業(yè)污染控制研究。E-mail:226zhou@163.com

Abstract:The technology ofmodern waterm anagement in coal-fired powerplants was introduced.The situation ofwatermanagement at home and abroad was analyzed.The existing problem s and the development direction on modern watermanagementwere discussed m ainly.The technology of modern waterm anagem ent in coalfired power plant is worth expanding.

Key words:modern watermanagement;coal-fired power p lant;technology