發(fā)電廠全廠水量平衡及節(jié)水措施專題

閻俊超

【摘要】?jī)?nèi)蒙古國(guó)華呼倫貝爾能源項(xiàng)目（2×600MW）電廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市海拉爾區(qū)陳巴爾虎旗境內(nèi)，為我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺的地區(qū)。工程設(shè)計(jì)中應(yīng)合理選擇水源，優(yōu)化水資源的合理配置，突出節(jié)約用水，降低耗水指標(biāo)，力爭(zhēng)將本工程建成節(jié)水、節(jié)能及環(huán)保型電廠。

【關(guān)鍵詞】電廠 空冷 節(jié)水 再利用 零排放

一、工程概況

本工程系新建電廠，規(guī)劃容量4×600MW+2×1000MW，本期建設(shè)2×600MW超臨界空冷機(jī)組。廠址位于寶日希勒煤礦南，距海拉爾區(qū)政府約14km。南鄰301國(guó)道，距離海拉爾河9km，北為寶日希勒煤礦，西側(cè)為201國(guó)道，東側(cè)為寶日希勒鎮(zhèn)。電廠年利用小時(shí)數(shù)為5500小時(shí)。

二、水源條件

寶日希勒露天礦區(qū)的疏干水為本工程的水源。

三、工程設(shè)計(jì)主要原則

為滿足節(jié)水要求，本工程采用直接空冷方案設(shè)計(jì)。輔機(jī)冷卻系統(tǒng)采用帶蒸發(fā)冷卻器的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。除灰系統(tǒng)采用正壓濃相氣力除灰、干灰輸送方案。采用可靠的節(jié)水措施，提高水的重復(fù)利用率，最大限度的減少補(bǔ)給水用量，使電廠的各項(xiàng)耗水指標(biāo)低于（優(yōu)于）國(guó)家對(duì)新建空冷電廠提出的最新要求。在設(shè)計(jì)中立足將本工程建成環(huán)保型電廠，合理利用電廠排水，在安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)電廠廢水在正常工況下的零排放。

四、電廠各系統(tǒng)用、排水要求及各系統(tǒng)節(jié)約用水研究

（1）主廠房區(qū)域工業(yè)用、排水。主廠房?jī)?nèi)輔機(jī)冷卻水采用閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，每臺(tái)機(jī)組的閉式循環(huán)冷卻水量約3600m³/h，其用水水質(zhì)要求為除鹽水。為了減少水量損失并保證輔機(jī)冷卻水對(duì)水溫的要求，輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)采用較為經(jīng)濟(jì)可靠的帶蒸發(fā)冷卻器的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，夏季保證閉式冷卻水溫不超過33℃。

（2）廠內(nèi)其它工業(yè)用、排水。制氫站：用水量20m³/h，進(jìn)水要求冷卻水，采用閉式循環(huán)冷卻水，無(wú)水量損失和水質(zhì)污染。

（3）化學(xué)系統(tǒng)用、排水。所需生水量：2×600MW機(jī)組用水量最大327m³/h，用水水質(zhì)要求為經(jīng)凈化處理后的澄清水?；瘜W(xué)處理系統(tǒng)排水：鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)的反洗排水50（59夏季）m³/h、高含鹽廢水70（81夏季）m³/h，這兩種廢水收集后均作為脫硫系統(tǒng)用水。

（4）除灰除渣系統(tǒng)用、排水。本工程采用干式除渣系統(tǒng)，渣庫(kù)雙軸攪拌機(jī)用水：2×600MW機(jī)組用水量3.5m³/h，水質(zhì)沒有特殊要求，采用處理后的工業(yè)廢水。排水用作干渣加濕用水消耗。

（5）輸煤系統(tǒng)用、排水。輸煤系統(tǒng)噴灑、除塵：每日噴灑次數(shù)為2次，平均噴灑用水量4.5m³/h，除塵用水量為10m³/h，采用工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的回用水。

（6）廠區(qū)雜用水。主要包括：沖洗汽車及地面等清潔用水，水量為15m³/h。該項(xiàng)用水由工業(yè)水供給。排水含顆粒雜質(zhì)和少量油污，經(jīng)處理后可作為除灰、輸煤系統(tǒng)用水。

（7）生活用水。廠區(qū)生活用水：供水標(biāo)準(zhǔn)為35升/人.班，同時(shí)考慮其它少量用水，廠區(qū)生活水量按7m³/h。生活污水含有機(jī)物質(zhì)，經(jīng)生物氧化處理后作為廠區(qū)綠化用水。

（8）綠化用水。綠化用水標(biāo)準(zhǔn)按2升/m²天，每天澆灑面積為20%，折合小時(shí)用水量約為5m³/h，采用處理后的生活污水。

（9）脫硫用水。本工程燃煤為褐煤，脫硫工藝用水大為減少，每臺(tái)2×600MW機(jī)組，用水量100m³/h，無(wú)水質(zhì)特殊要求，這些水主要隨煙氣蒸發(fā)損耗。脫硫系統(tǒng)廢水量20m³/h，用于灰場(chǎng)消耗掉。

（10）未預(yù)見水量.按2×600MW機(jī)組全廠耗水量的10%考慮，按40m³/h進(jìn)行水量平衡設(shè)計(jì)。

五、全廠水量平衡設(shè)計(jì)方案及節(jié)水措施

（一）水量平衡主要設(shè)計(jì)原則

提高水的重復(fù)利用率，采用梯（遞）級(jí)供水方式。主廠房輔機(jī)冷卻水采用帶蒸發(fā)冷卻器的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。全廠污廢水僅增設(shè)少量的回用處理系統(tǒng)，將污廢水資源化，再次回用。全廠設(shè)兩套中水管道系統(tǒng)，分別為工業(yè)廢水（淡水）中水道和中高濃度工業(yè)廢水中水道。

（二）水量平衡設(shè)計(jì)方案

根據(jù)各用水點(diǎn)對(duì)水質(zhì)的要求，采用梯（遞）級(jí)供水方式，即當(dāng)上一級(jí)排水水質(zhì)能滿足要求時(shí)，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后，可作為下一級(jí)的供水水源，全廠主要設(shè)三級(jí)供水系統(tǒng)。

（三）主要節(jié)水措施

（1）采用干式除渣，除灰系統(tǒng)。本工程采用式除渣，除灰系統(tǒng)，僅需要少量的加濕用水，而且對(duì)用水水質(zhì)要求不高，可采用高含鹽的廢污水。

（2）熱力系統(tǒng)用水的回收利用。鍋爐排污水、熱力設(shè)備和管道正常和事故工況的疏放水，經(jīng)收集處理作為脫硫用水或補(bǔ)充到原水供水系統(tǒng)。

（3）將全廠排水資源化并重復(fù)利用。

（4）根據(jù)全廠排水條件，采用如下三種方式重復(fù)利用：①循環(huán)使用：如輔機(jī)冷卻水采用帶蒸發(fā)冷卻器的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。②梯（遞）級(jí)使用：做到“廢”盡其用。③全廠各類廢水處理后綜合利用：生活污水處理后用于廠區(qū)綠化;含鹽量與原水變化不大的工業(yè)廢水（淡水）處理后分別作為脫硫用水、除灰用水、輸煤沖洗系統(tǒng)的補(bǔ)水等;含鹽量較高的中高濃度工業(yè)廢水，簡(jiǎn)單處理后作為脫硫用水。在正常情況下廠區(qū)廢水排放量為零。

（5）分類收集全廠污廢水，全廠各類污、廢水采用分流制。

（6）采用經(jīng)濟(jì)合理可靠的污廢水處理工藝：①含油污水和含有部分顆粒雜質(zhì)的工業(yè)廢水（淡水）進(jìn)行集中工業(yè)廢水處理，采用油水分離處理工藝，去除廢水中的油污及顆粒雜質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單高效、占地小、出水水質(zhì)好、系統(tǒng)不需調(diào)試，可隨時(shí)直接啟動(dòng)運(yùn)行。②生活污水采用生物接觸氧化處理工藝系統(tǒng)。目前在國(guó)內(nèi)大部分新建電廠中采用。該處理工藝適用于中等負(fù)荷（BOD5=80～200ppm）的生活污水，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，適應(yīng)進(jìn)水BOD5和進(jìn)水量變化較大的情況，出水水質(zhì)較為穩(wěn)定。③含煤廢水采用目前電廠廣泛應(yīng)用的含煤廢水一體化處理系統(tǒng)，處理后水可回用于輸煤系統(tǒng)。

（7）加強(qiáng)水務(wù)管理：①在各供水系統(tǒng)的出水干管及主要用水支管上安裝水量計(jì)量裝置。②加強(qiáng)水務(wù)管理和節(jié)水的宣傳力度，提高全廠人員的節(jié)水意識(shí)，制定切實(shí)可行的規(guī)章制度，將水務(wù)管理作為電廠運(yùn)行考核的一項(xiàng)重要指標(biāo)，使各項(xiàng)節(jié)水措施最終得以落實(shí)。

六、水量平衡設(shè)計(jì)結(jié)果

采用上述水量平衡設(shè)計(jì)方案及相應(yīng)可靠的節(jié)水措施后，折合百萬(wàn)千瓦耗水指標(biāo)為年平均0.078m³/s，夏季0.089m³/s。電廠機(jī)組在沒有增加較大投資和運(yùn)行難度的條件下，實(shí)現(xiàn)了年平均耗水量最小的目標(biāo)。這樣即達(dá)到節(jié)約用水的目的，也達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的要求，符合國(guó)家創(chuàng)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大政方針。