燃煤电厂现代水务管理技术研究

何世德,张占梅,2,周于

(1.重庆远达水务有限公司,重庆 400060;2.重庆交通大学河海学院,重庆 400074)

燃煤电厂现代水务管理技术研究

Research on technology ofmodern watermanagement in coal-fired power plants

何世德1,张占梅1,2,周于1

(1.重庆远达水务有限公司,重庆 400060;2.重庆交通大学河海学院,重庆 400074)

介绍燃煤电厂现代水务管理内容,分析了国内外水务管理现状,主要探讨了电厂水务管理存在的问题和燃煤电厂现代水务管理的重点方向,燃煤电厂现代水务管理技术值得推广。

现代水务管理;燃煤电厂;技术

1 概述

1.1 水务管理的目的

燃煤电厂存在着各种用水系统[1-3],各用水点的用水量以及对水质的要求也不尽相同。设计中必须把全厂用水看作一个整体,协调好用水的工艺流程,做好水量、水质平衡。现代水务管理的目的在于:在满足电厂安全运行的前提下,按照各系统用水量及对水质的要求,结合水源条件,合理选择水源和供水系统;根据各排水点的水量水质和环保要求,合理确定各排水系统及废水处理方案;通过行之有效的技术措施,对电厂各车间、各设备用排水量进行平衡及重复使用,并监测和控制运行中的用排水量和排水水质,以最小的投资获得最大的节能效益,从而达到节约用水和保护环境的目的[4]。

1.2 水务管理的指导思想

燃煤电厂水务管理的指导思想是:减量化、再利用、资源化。一方面必须加强行业管理,增强节水意识,积极采用节水新技术、新设备、新工艺,减少水资源浪费;另一方面开源与节流并举,进一步提高水资源综合利用水平[5]。

1.3 水务管理的内容

燃煤电厂水务管理包含三方面的内容:首先是建立水务管理的制度,明确责任主体、目标和考核措施、手段;其次是合理规划,定期做好水量平衡测试,加强管理、充分、有效利用水资源;再次是采用各种节水新技术,最大程度的降低水耗;最后是提高废水的回收利用和循环再利用率,大大减少新鲜用水量和系统耗水量,实现最大程度的节水。

2 国内外研究现状

燃煤电厂水务管理涉及到取水、制水、用水及污染控制等多个环节。水务管理在于通过对电厂各类用水、排水进行全面规划、综合平衡和优化整合,借助节水新技术的应用,达到提高重复用水率,降低耗水指标,减少废水排放量的目的,可以说水务管理是一项复杂的系统工程。

2.1 国外燃烧电厂水务管理

目前,国外发达国家在燃煤电厂的水务管理方面已拥有比较成熟的技术,不少燃煤电厂考虑了水资源的循环利用和处理后再用,大大减少了新鲜水用量和外排废水量,基本可以做到“零排放”。根据相关资料,目前发达国家,如德国二次循环供水系统电厂平均水耗为1.8～2.4 kg/kw·h,美国热力发电厂的平均水耗为1.78 kg/kw·h[6]。

2.2 国内燃烧电厂水务管理

近年来,随着国家宏观政策的要求、供需矛盾的加剧以及节水新技术的推广应用,燃煤电厂水务管理工作逐步贯穿到规划选址、设计、施工、调试及运行全过程中。设计阶段把节约用水作为一项主要的技术原则,充分考虑利用中水资源,为全厂节水创造条件;施工阶段、调试和运行中,全面贯彻和正确实施设计的各项节水措施和要求,努力提高水务管理的现代化和科学化程度。工业用水重复利用率逐步提高,单位发电量耗水率在逐年降低。我国火电厂耗水率从2000年的4.2 kg/kw·h(包括循环供水冷却电厂和直流供水冷却电厂)逐步下降到2005年的3.1 kg/kw·h[7]。目前,我国发电机组的实际耗水指标为4.75 kg/kw·h,与发达国家同类型机组的平均水耗相比偏高,说明我国整个火力发电行业总体耗水指标依然较高。

3 存在的问题

3.1 没有统一的水价标准

目前,对水价制定和水资源费的收取办法,各地都不统一,随意性较强,没有形成规范、有效的水价机制,没有发挥市场配置资源的作用。需要运用经济杠杆激发企业节水的积极性和创造性,运用市场机制合理调整水价。

3.2 未建立健全的水务管理制度

未能严格执行用水指标标准,考核措施不全,甚至未建立相应奖惩考核制度。机组投产、运行过程中,对节水和污水处理装置是否能正常投运以及处理效果等方面的管理要求低。

3.3 没有明确的水务管理岗位

传统的火力发电行业管理模式中,人们对水务管理的认识还不是很清晰,特别是电厂内部岗位设置及专业技术管理,一般都没有非常明确的水务综合管理内容。在一般火电厂岗位与专业类别的设置上,水工专业负责范围是给排水、水工设施及构筑物、水量平衡等,是对水的量的管理;而化学专业则是化学水处理、防腐防垢、水污染防治等,是对水的质的管理。水务综合管理的概念,应该包括水工的全部以及化学水处理的部分职能。

3.4 节水意识不足

目前,部分电厂的水务管理还停留在“需用水的水质、水量满足要求、排放水达标”的旧观念上。相当一部分电厂长期没有开展水平衡测试及节水优化,跑、冒、滴、漏、溢的现象依然严重,特别是对溢水的浪费现象没有引起足够重视,很少根据机组负荷及环境条件的变化及时调整用水量。这种现象在运行多年的老电厂或老机组比较普遍。

3.5 配套节水设施不全

水量计量和监测管理不到位,很多电厂用水无定额、用量不计数。虽然不少火电厂排水系统都能安装有流量表等计量和检测仪表,但不能很好地进行维护和管理,存在虚设现象。

3.6 运行管理水平限制

由于设计、安装调试、生产运行和管理等诸多因素,致使多数电厂的用水指标没有达到设计值和测试值,系统设备用水量大。循环水浓缩倍率未达到设计水平,灰水浓度低于设计值,冲灰水量普遍偏大,工业水回收率低,重复利用次数少。

3.7 节水技术水平落后

以往建设的节水治污设施大多技术落后、配置不全,有的只能处理部分污水,运行效率低、可靠性差,不能满足按机组实行定量管理的要求。

4 发展方向

在当前水资源日益短缺的形势下,燃煤电厂水务管理显得尤其重要,然而由于水务管理工作涉及的范围很广,并不是某个系统或某个工序的内容。因此,水务管理应该循序渐进,按照一定的层次进行。工作应该包括以四个层次:第一、严格基础管理,防止跑、冒、滴、漏,加强机组运行中的节水管理,合理安排主、辅机及系统启、停时间,避免无谓汽水损失,减少汽、水流失;第二、定期进行水平衡测试,掌握各系统设备的实际用排水情况,对全厂水系统进行优化完善,最大程度降低用水量和耗水量;第三、进行废水综合利用,最大程度减少外排废水;第四、加强节水新技术、新工艺、新设备的研究开发及工程实践。从水务管理工作的顺序来讲,只有解决了低层次的问题,才能进入更高的层次。

4.1 建立健全水务管理机制和制度

针对目前的水务管理状态,需制定严格的取水排水考核制度、技术监督制度及其他相关标准、规范、管理办法,加强用排水指标的计划管理和考核,提高员工节约用水意识和积极性。定期进行全厂水平衡测试及各水系统水质分析测试。加强对主要供排水系统的监控调节,并加强部门间密切配合和相互协调,有针对性地制定出切实可行的节水技术措施和规划,制定可操作的管理和考核制度,严格按照取水排水等定额标准,使火力发电厂达到用水合理化和管理科学化、法制化、信息化[8]。

4.2 探寻新型现代水务管理模式

水岛模式是将燃煤电厂水系统独立出来由专业化水务公司投资建设并运营管理,由这些公司为电站的水务需求提供全方位的服务。以水岛模式建设和运营电厂水系统不仅可使其结构优化,运行稳定;而且可以统筹电厂的用水和排水,对水系统进行了优化和整合,大大减少水资源的消耗。

4.3 采用先进的水务管理监控技术

采用灵敏度高、准确性高的分析方法及监测技术,通过及时准确的检测,为水务管理提供可靠信息,避免管理上的盲目性。通过相关仪表或化学分析法了解各种水质、水量在系统中的变化状况,随时发现问题,并采取措施排除事故隐患,使全厂的水务管理提高到一个新水平。

4.4 积极利用城市中水

将城市污水处理后作为再生资源回用于电厂,实现污水资源化,既可有效节约新鲜水资源,又可减少污、废水排放,具有开源与节污的双重功效。在利用城市中水作为电厂补给水源时,应注意城市发展规模、中水处理厂规模以及污水处理厂的运行状况,充分论证中水水源的可靠性。实现区域整体规划,促进循环经济:在地区发展规划中,对于新建或扩建机组,考虑城市污水的回收利用,将大大降低火电厂新鲜水耗用量。

4.5 加强节水设计

加强节水设计包含三方面内容:一是优化水务管理设计。对火电厂各供水、排水系统进行优化设计,选用节水工艺,确定经济合理的供水、排水方案,对各系统排水确定回用措施,作到“一水多用、污水回用”。设计过程中,应充分考虑各水系统的循环使用,按照各用水点对水质、水温的不同要求,梯级使用,作到“水尽其用”,尽可能减少污、废水排放量,减少全厂耗水量;二是采用节水新技术、新工艺。采用膜法处理,为水资源的重复利用的提供了可靠保障。对循环供水系统的发电厂,提高循环水浓缩倍率,可节约用水;水力输灰系统也是耗水大户,新建电厂及有条件的电厂应尽可能选用干除灰方式,如果采用水力除灰,应尽量实现灰水的闭路循环,否则采用高浓度水力除灰。对于新设计系统,采用灰渣分排、渣水闭路循环。这些措施的采用,将使冲灰新鲜水用量及废水外排量大幅度下降。在富煤缺水地区采用空冷系统,最大限度节约用水;因地制宜采用“零排放”技术,最大限度保护水环境和节约用水,实现能源、环境和谐、发展、共赢;积极研究利用干法和半干法脱硫工艺、活性焦脱硫工艺、干式除渣、辅机空冷等先进节水技术[9-10];三是设计上为加强电厂水务管理创造条件。目前,我国电厂水务管理手段比较落后,部分电厂尚未安装流量仪表,管理方式主要停留在手工抄表、人工统计水平上,误差大,不能及时指导电厂的节水工作。电厂应逐步实现对各主要供、排水系统的监控管理,实现电厂耗水的集中显示、统计,及时发现问题,进而推动电厂降低耗水指标工作。

5 结语

总之,燃煤电厂现代水务管理就是要在国家宏观政策的指引下,通过建立健全相关的水务管理机制和制度,提高全体员工的节水意识,定期进行水平衡测试,加强节水新技术、新工艺的推广应用,提高水资源的重复利用率,探寻新型现代水务管理新模式,才能真正实现对水资源利用的“减量化、再利用、资源化”的目标。

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[2]李锐,何世德,杜云贵,等.火电厂废水“零排放”系统简述[J].四川电力技术,2008(2):23-26.

[3]王佩璋.火电厂节水减排的水务管理技术与考核指标[J].电力设备,2005(6):74-75.

[4]刘希波.火电厂水务管理[M].北京:中国水利水电出版社, 1997.

[5]张贵祥,董建国,李志民.火电厂节水治污新工艺——循环水分级浓缩串联补水技术[J].河北电力技术,2003,22(5):52-54.

[6]王佩璋.火力发电厂全厂废水零排放[J].电力环境保护,2003, 19(4):25-29.

[7]赵洁,谢秋野,朱京兴.火力发电厂水资源综合利用对策[J].电力环境保护,2007,23(1):2-6.

[8]顾小红,徐志清,魏晓仪,等.浅谈我国火电厂水务管理——技术创新化管理现代化[J].电力环境保护,2007,23(1):12-14.

[9]李锐,何世德,张占梅等.城市中水在电厂循环冷却水系统的应用与展望[J].环境科学与管理,2008(3):36-38.

[10]胡志光,齐萌.火电厂节水技术综述[J].电力环境保护,2007, 23(3):5-8.

X703.1

B

1674-8069(2010)05-050-03

2010-05-24;

2010-08-02

何世德(1963-),男,高级工程师,主要从事电力行业污染控制研究。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