燃機(jī)電廠取水管理存在問題及對策分析

何 凱

湖北華電武昌熱電有限公司 湖北 武漢 430062

近年隨著天然氣產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境保護(hù)及溫室氣體減排目標(biāo)的約束下，燃機(jī)電廠的裝機(jī)容量不斷增長。由于國家實施最嚴(yán)格水資源管理制度，燃機(jī)電廠的取用水指標(biāo)已成為檢驗電廠經(jīng)濟(jì)運行的重要考核指標(biāo)。但燃機(jī)電廠在取水管理方面普遍存在較為薄弱的環(huán)節(jié)，需要加以改進(jìn)，以達(dá)到節(jié)約水資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低用水成本的目的。

1 燃機(jī)電廠取水特點分析

1.1 取水量較小 燃機(jī)電廠運行模式通常采用一拖一，即一臺燃?xì)廨啓C(jī)配一臺蒸汽輪機(jī)。與常規(guī)燃煤電廠相比，燃機(jī)電廠的燃?xì)廨啓C(jī)模塊不需耗水，只有蒸汽輪機(jī)在發(fā)電過程中需要耗水，且?guī)缀跛械睦鋮s水都用于蒸汽輪機(jī)模塊。蒸汽輪機(jī)容量約為總裝機(jī)容量三分之一，故燃機(jī)電廠取水量僅為燃煤電廠三分之一。

1.2 用水環(huán)節(jié)簡單 燃機(jī)電廠取水主要用于凝汽器、換熱器、潤滑油冷卻器、真空泵冷卻器等設(shè)備冷卻及閉式循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻水補(bǔ)水，取用水流程簡單。其取水環(huán)節(jié)主要是冷卻設(shè)備、供水補(bǔ)給，沒有脫硫、除渣、輸煤等復(fù)雜的用水工藝流程。

1.3 取水量季節(jié)性差異大 火電廠發(fā)電運行時，一般熱季的取水量是冬季取水量的1.5倍，如果電廠冷熱季發(fā)電量比較均衡，其季節(jié)性取水量的曲線比較平緩。而天然氣供應(yīng)有明顯的季節(jié)性峰谷特點，即夏季是天然氣用氣淡季，冬季天然氣供應(yīng)比較緊缺[1]。作為調(diào)峰電源的燃機(jī)電廠，為了適應(yīng)燃料變化，在迎峰度夏期間多發(fā)電，迎峰度冬時因天然氣壓非保民只能少發(fā)電。因燃機(jī)電廠的年度發(fā)電計劃分配極不均勻，導(dǎo)致其季節(jié)性取水呈現(xiàn)非常明顯的峰谷特點。

1.4 對環(huán)境影響小 首先，同等裝機(jī)容量的燃機(jī)電廠取水規(guī)模遠(yuǎn)低于燃煤電廠，加上季節(jié)性用水特性與水資源的季度性變化比較匹配，對流域內(nèi)的水資源擾動影響較小。其次，燃機(jī)電廠由于使用天然氣，燃料系統(tǒng)產(chǎn)生廢污水非常少，且沒有脫硫、除渣、輸煤等易產(chǎn)生污水的用水流程，其整個取用水工藝產(chǎn)生的廢污水少。

1.5 節(jié)水潛力有限 燃機(jī)電廠用水通常采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，使用循環(huán)水通過水—水熱交換器冷卻閉式水，以實現(xiàn)節(jié)水并降低用水成本；閉式循環(huán)冷卻水熱交換器采用板式換熱器，與采用管殼式換熱器相比，減少了開式循環(huán)冷卻水量；根據(jù)季節(jié)與水溫的變化，不同季節(jié)采用不同的冷卻倍率，通過優(yōu)化循環(huán)水冷卻倍率節(jié)約用水；部分工業(yè)廢水收集至工業(yè)廢水處理站經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后作為摻混用水，做到了一水多用；如果是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，供熱抽汽回水全部回收，從而減少了化學(xué)水的補(bǔ)水。燃機(jī)電廠用水效率一般高于燃煤電廠，很多用水環(huán)節(jié)已經(jīng)較優(yōu)化。

2 取水管理存在問題

2.1 不重視取水管理工作 由于燃機(jī)電廠的定員少，很少配備專業(yè)取水管理人員，通常由其它專業(yè)專工兼任取水管理，導(dǎo)致管理人員專業(yè)性不強(qiáng)、精力有限、不能勝任取水管理工作。究其原因，企業(yè)不太重視取水管理工作，導(dǎo)致人員配置、話語權(quán)、財物等不能滿足電廠的取水管理發(fā)展要求。同時，取水管理人員經(jīng)常變換，導(dǎo)致日常工作交接不暢、取水臺賬缺失、信息掌握不齊全、缺乏有效溝通等一系列問題發(fā)生。

2.2 取水管理較為粗放 因燃機(jī)電廠取水工藝流程簡單，導(dǎo)致相關(guān)部門認(rèn)為取水管理僅僅是管理臺賬，缺少相關(guān)投入。如忽視日常管理工作，只有出現(xiàn)問題時才會去處理；用水設(shè)備缺少靈活調(diào)節(jié)方式，造成水資源浪費；管道系統(tǒng)日常維護(hù)不夠?qū)е侣┧嗡F(xiàn)象常見；取水計量設(shè)施、節(jié)水裝置短缺，不能輔助監(jiān)測以提高用水效率；運行期間水泵存在多開泵、開大泵情況；水平衡試驗工作流于形式等。

2.3 不能滿足國家政策要求 近年來國家實行越來越嚴(yán)格的水資源管理制度，水務(wù)管理部門日常管理的要求越來越嚴(yán)，電廠的取水管理水平也要同步提升。同時，隨著國家環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，電廠的廢污水管理也需提高標(biāo)準(zhǔn)、與時俱進(jìn)[2]。如果取水管理不進(jìn)步，企業(yè)很容易觸碰紅線，影響正常的生產(chǎn)經(jīng)營。

2.4 取排水混用問題突出 燃機(jī)電廠因取、排水量較少，部分企業(yè)為節(jié)省投資，將不同系統(tǒng)不同品質(zhì)的水混用或混排。如將部分深處理水與工業(yè)用水混用，造成化學(xué)制水成本居高不下；將自來水當(dāng)作工業(yè)用水使用，或?qū)⒒瘜W(xué)深處理水當(dāng)作自來水；廠內(nèi)雨水、污水未分流，污水排量變大，造成排污費用增加等。

2.5 易發(fā)生超計劃取水問題 一是燃機(jī)電廠取水量按熱冷季最低用水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，但實際運行時企業(yè)基于經(jīng)濟(jì)性和安全性冗余考慮，提高了用水量。二是取水論證時，燃機(jī)電廠發(fā)電運行方式按冷熱季均分，實際受天然氣季節(jié)性供應(yīng)影響，企業(yè)在熱季發(fā)電多(約占全年發(fā)電量三分之二)，冷熱季發(fā)電不均造成實際取水量超標(biāo)。三是燃機(jī)電廠取水量一般是按發(fā)電利用小時數(shù)測算，實際運行小時遠(yuǎn)高于測算利用小時數(shù)，而日常取水量與滿負(fù)荷運行時差異不大，導(dǎo)致取水量超計劃。

3 結(jié)語及建議

為提高燃機(jī)電廠取水管理水平，促進(jìn)企業(yè)提高用水效率、挖潛節(jié)水潛力、減少廢污水排放、控制用水成本，提出如下建議：

3.1 重視取水管理工作并配備專業(yè)人員 燃機(jī)電廠的工作重心主要集中在燃料和電力管理，但水是發(fā)電能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵介質(zhì)，企業(yè)要避免因取水而影響正常發(fā)電。故企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要重視取水管理工作，基層管理人員才會投入更多精力去把事做好。同時，取水管理崗位應(yīng)配備專業(yè)人員，保證人員與工作要求相匹配，不得隨意更換，業(yè)務(wù)人員也要不斷提升自身專業(yè)能力和知識儲備。

3.2 挖掘節(jié)水潛力 燃機(jī)電廠可從如下幾方面繼續(xù)挖掘節(jié)水潛力：加強(qiáng)日常主輔機(jī)優(yōu)化運行管理，開展循環(huán)水優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運行試驗；對各種環(huán)境工況下循環(huán)水泵運行方式進(jìn)行試驗，總結(jié)最經(jīng)濟(jì)運行方式，降低取水量；對有條件的取用水設(shè)備進(jìn)行變頻改造，提高調(diào)節(jié)能力；定期開展水平衡測試[3]，加強(qiáng)耗水環(huán)節(jié)計量管理，深掘節(jié)水空間。

3.3 加強(qiáng)計量設(shè)施管理 一是結(jié)合機(jī)組運行方式、廠內(nèi)管網(wǎng)布置走向等，對各類不同水質(zhì)的取排水系統(tǒng)進(jìn)行流量監(jiān)測和控制，配備必要的流量計和水位控制閥等計量控制設(shè)施，完善一、二、三級取排水計量監(jiān)測系統(tǒng)；二是將全廠計量系統(tǒng)的流量數(shù)據(jù)接入自動控制監(jiān)測系統(tǒng)，方便運行過程實時監(jiān)督與管理；三是完善計量管理制度、取排水計量臺帳、校驗及維護(hù)記錄，并納入定期工作。

3.4 做好不同水質(zhì)的分類管理 根據(jù)燃機(jī)電廠水務(wù)設(shè)計要求，不成品質(zhì)的用水系統(tǒng)要按工藝要求分類使用，避免高低亂配。同時，排水系統(tǒng)要做到雨水、污水、廢水分流，保障不同水質(zhì)的排水系統(tǒng)獨立運行，減少對環(huán)境的不利影響，做到合規(guī)合法排放。

3.5 根據(jù)實際情況實施廢污水處理改造 燃機(jī)電廠廢污水要達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，需配備相應(yīng)的污水處理裝置。如果其廢污水排量較少，投資廢污水處理裝置并不經(jīng)濟(jì)。企業(yè)可選擇將廢污水就近達(dá)標(biāo)排入污水處理廠進(jìn)行處理，既達(dá)到最大程度去除污染物、保護(hù)環(huán)境的目的，也避免污水處理設(shè)施的重復(fù)建設(shè)。

3.6 做好管網(wǎng)監(jiān)測及日常維護(hù)管理 加強(qiáng)管網(wǎng)的維修管理和漏水監(jiān)測[4]，積極研究開發(fā)檢漏、補(bǔ)漏、堵漏新技術(shù)，完善管網(wǎng)檢漏技術(shù)，對嚴(yán)重老化、材質(zhì)差的管道及時進(jìn)行更新改造。通過計量設(shè)施實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部管網(wǎng)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，采取相應(yīng)措施補(bǔ)救。

3.7 制定污水處理應(yīng)急預(yù)案 燃機(jī)電廠一般建在離負(fù)荷較近區(qū)域，如果發(fā)生環(huán)境事故會造成較大的負(fù)面社會影響。為防止并減少各類環(huán)境污染事故造成的損失擴(kuò)大，企業(yè)要建立緊急情況下快速、有效組織環(huán)境污染事故救援和應(yīng)急的機(jī)制。