某燃?xì)怆姀S水平衡測(cè)試及節(jié)水建議

文_殷杰 江蘇華電吳江熱電有限公司

我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H約2500m3，為世界人均占有量的1/4?；鹆Πl(fā)電廠是用水、排水大戶，火電用水占工業(yè)用水總量的40%，從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，加強(qiáng)火力發(fā)電廠用水技術(shù)管理、節(jié)約用水、減少廢水排放具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

某燃?xì)怆姀S一期建設(shè)2 套GE 公司9E（PG9171E）型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，總裝機(jī)容量為2×186MW，裝機(jī)方案采用“一拖一”分軸型式，由（9E）型重型單缸設(shè)計(jì)的燃?xì)廨啓C(jī)、雙壓無補(bǔ)燃、懸吊臥式、正壓運(yùn)行、自然循環(huán)鍋爐，鍋爐采用室外布置。燃?xì)廨啓C(jī)及其輔助系統(tǒng)采用GE 公司設(shè)備；蒸汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)采用南京汽輪機(jī)廠設(shè)備；余熱鍋爐包括鍋爐本體、煙道、煙囪等，采用哈爾濱703 所設(shè)備。水系統(tǒng)由循環(huán)水、化學(xué)水處理、生活水和消防水等系統(tǒng)組成。生產(chǎn)用水及消防用水的取水水源主要為運(yùn)河水；生活用水為市政自來水。

1 燃?xì)怆姀S水平衡測(cè)試

1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

通過水平衡試驗(yàn)，對(duì)該燃?xì)怆姀S各種取、用、排、耗水量進(jìn)行測(cè)量，分析全廠水量分配、消耗及排放之間的平衡關(guān)系，查清電廠用水現(xiàn)況，正確地評(píng)價(jià)電廠的用水水平，為電廠制定出合理的單位發(fā)電量取水量、耗水量等定額指標(biāo)和有效的用水規(guī)劃以及切實(shí)可行的節(jié)水技術(shù)措施提供依據(jù)。提出下一步節(jié)水措施，實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗的目的。

1.2 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法

水平衡測(cè)試依據(jù)GB/T 12452-2008 《企業(yè)水平衡測(cè)試通則》、DL/T 606.5-2009《火力發(fā)電廠能量平衡導(dǎo)則 第5 部分：水平衡試驗(yàn)》、DL/T 783-2001《火力發(fā)電廠節(jié)水導(dǎo)則》、GB/T 18916.1-2012《取水定額 第1 部分：火力發(fā)電》、GB/T 50102-2014《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范》、DL/T1052-2016《電力節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》測(cè)試必須在機(jī)組的常規(guī)運(yùn)行工況下進(jìn)行，且機(jī)組的發(fā)電負(fù)荷應(yīng)占全廠總裝機(jī)容量的80%左右。

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表計(jì)和水表應(yīng)經(jīng)過校驗(yàn)，管徑不大于250mm 精度為2.5 級(jí)，管徑大于250mm 精度為1.5 級(jí)；有計(jì)量表計(jì)的三級(jí)用水系統(tǒng)要定時(shí)檢查記錄。當(dāng)采用輔助方法測(cè)量時(shí)，要選取負(fù)荷穩(wěn)定的用水工況進(jìn)行測(cè)量，平行測(cè)量次數(shù)不少于3 次，最終取其平均值。

1.3 試驗(yàn)內(nèi)容

按照燃?xì)怆姀S的實(shí)際情況進(jìn)行全廠水平衡測(cè)試體系劃分，確定測(cè)試對(duì)象和范圍。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果，將全廠用水系統(tǒng)劃分為七個(gè)子系統(tǒng)并對(duì)實(shí)際取水、用水、排水等情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表1、表2。

表1 某燃?xì)怆姀S全廠各類用水情況分析

表2 某燃?xì)怆姀S全廠各類用水情況分析

2 結(jié)果評(píng)價(jià)及各系統(tǒng)用水分析

測(cè)試期間，2 臺(tái)機(jī)組平均發(fā)電負(fù)荷為306MW，約占燃?xì)怆姀S全廠總裝機(jī)容量的85%，滿足試驗(yàn)負(fù)荷要求。燃?xì)怆姀S全廠平均單位發(fā)電量取水量1.53m3/(MW·h)，優(yōu)于GB/T18916.1-2012的要求；復(fù)用水率96.61%，符合標(biāo)準(zhǔn)DL/T1052-2016 的要求。全廠循環(huán)水率94.50%，損失水率70.55%，排放水率26.72%，廢水回用率8.59%。

2.1 原水預(yù)處理系統(tǒng)

燃?xì)怆姀S原水預(yù)處理系統(tǒng)新鮮取水量為445.7m3/h，排放水量為25.5m3/h，其中包括向外供水19.0m3/h，系統(tǒng)出水主要作為機(jī)力塔補(bǔ)水、鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)補(bǔ)水和消防水系統(tǒng)補(bǔ)水，新鮮水補(bǔ)水量為445.7m3/h，占總?cè)∷康?9.74%。原水預(yù)處理系統(tǒng)不平衡率為1.06%，符合DL/T 606.5-2009 不大于4%的規(guī)定值，表明系統(tǒng)嚴(yán)密性較好。

2.2 鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)

鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)來水為原水預(yù)處理系統(tǒng)出水，其平均流量為169.4m3/h，其排放水量為41.7m3/h，除鹽水系統(tǒng)制水率為70.3%，自用水率為29.7%。系統(tǒng)不平衡率為3.30%，符合DL/T 606.5-2009 的不大于4%的規(guī)定值，表明鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)嚴(yán)密性較好。

2.3 熱力系統(tǒng)

熱力系統(tǒng)來水為鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)出水，其平均流量為119.1m3/h，系統(tǒng)消耗水量為11.9m3/h，向外供汽為107.2m3/h，新鮮水補(bǔ)水量為0.0m3/h，鍋爐補(bǔ)水率為2.10%。

2.4 生活及消防水系統(tǒng)

燃?xì)怆姀S生活水來源為市政自來水，消防水來源為原水預(yù)處理系統(tǒng)出水。其中，生活水流量為1.1m3/h，消防水補(bǔ)水流量為1.5m3/h。生活及消防水系統(tǒng)消耗水量為1.6m3/h，排放水量為1.0m3/h，新鮮水補(bǔ)水量為1.1m3/h，占總?cè)∷康?.26%。

2.5 閉式水系統(tǒng)

閉式水系統(tǒng)補(bǔ)水流量為0.8m3/h，閉式水循環(huán)流量為1167.2m3/h，貓爪、EH 油回油和凝泵軸冷卻水流量為26.0m3/h，取樣架冷卻水流量為57.7m3/h，燃機(jī)冷油器冷卻水流量為236.1m3/h，火檢和透平腿支撐冷卻水流量為122.9m3/h，燃機(jī)空冷器冷卻水流量為730.5m3/h，高壓給水泵冷卻水流量為20.1m3/h。系統(tǒng)不平衡率為2.23%，符合DL/T606.5-2009 的不大于4%的規(guī)定值，表明閉式水系統(tǒng)嚴(yán)密性較好。

2.6 開式水系統(tǒng)

開式水系統(tǒng)水源為循環(huán)水，開式水換熱后全部返回機(jī)力塔水池，整個(gè)系統(tǒng)無消耗無外排。

2.7 循環(huán)水系統(tǒng)

循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水為原水預(yù)處理系統(tǒng)出水，補(bǔ)水流量為260.8m3/h，蒸發(fā)損失水量為192.0m3/h，風(fēng)吹損失水量為16.0m3/h，排污損失水量為49.1m3/h，循環(huán)水濃縮倍率為2.5 左右，不符合濃縮倍率不小于5.0 的要求，導(dǎo)致循環(huán)水排污量較大。

3 節(jié)水管理建議

3.1 建立經(jīng)濟(jì)可靠的廢水處理設(shè)施

對(duì)燃?xì)怆姀S全廠廢水合理回用，建議對(duì)過濾器沖洗水、超濾反滲透反洗水等回收利用對(duì)于回用成本過高的廢水，根據(jù)環(huán)保相關(guān)政策要求，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

3.2 提升循環(huán)水濃縮倍率

燃?xì)怆姀S循環(huán)冷卻水濃縮倍率約為3.5，按照DL/T1052-2016《電力節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》的要求，采用地表水作為循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水時(shí)，循環(huán)水的濃縮倍率應(yīng)不小于5.0。當(dāng)循環(huán)水濃縮倍率提升至5.0 時(shí)，循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水量為240.0m3/h，排污水量為20.3m3/h，可以減少新鮮水取水量20.8m3/h。

4 結(jié)語

某燃?xì)怆姀S通過本次全廠水平衡試驗(yàn)，掌握了電廠用水現(xiàn)狀和各水系統(tǒng)用水量之間的定量關(guān)系。確定該燃?xì)怆姀S節(jié)水的關(guān)鍵在于提高廢水綜合利用率并降低循環(huán)水的排水量，可通過提高循環(huán)水的濃縮倍率來實(shí)現(xiàn)，實(shí)施節(jié)水措施和節(jié)水工程后，可大大獲得節(jié)水收益。