水洞沟电厂一期工程水平衡测试与节水分析

摘 要：对水洞沟电厂一期工程2×660MW机组用水情况进行水平衡测试，根据测试数据对电厂的用水情况进行分析，提出节水措施与建议。

关键词：水平衡；用水；节水

中图分类号： TM621 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-89-2

1 概述

水洞沟电厂一期工程（2×660MW）超临界表面式间接空冷燃煤发电机组，该项目为宁夏重点电力建设项目，明确以宁夏青铜峡灌区河东灌域马莲渠实施渠道砌护节水改造工程，将节约的水以水权转换方式用于电厂，水权转换期限25年，费用3101.47万元。为了贯彻落实国家相关政策法规，提高电厂的运行水平，对水洞沟电厂一期工程进行水平衡测试，掌握电厂的用水情况，挖掘节水潜力，加强用水管理。

2 测试方法

①能用便携式超声波流量计测试的采用FUP1010和TUF-2000P进行测量。

②被测系统上有测量仪表可以读出用水量数据的，首先有电厂工作人员对测量仪表进行校准，再由试验人员定时记录，并查阅以前记录的数据进行分析；若被测系统上无测量仪表的，又不能使用流量计测量的，通过计算得出所需流量。

③辅助测量设备：恒温烘箱、温度计、秒表、皮尺、打磨设备等。

3 测试结果与分析

3.1 主要用水系统水量分析[1]

水洞沟电厂一期用水系统划分成供水、工业水、化学制水、除盐水及机组汽水循环、污水处理、脱硫用水、循环水、煤水、生活水系统等9个二级水平衡测试系统。

①供水系统：新鲜水进水量为382.4m3/h，出水总量为391.6m3/h，不平衡率为2.4%。

②工业水系统：进水总量为101.8m3/h，出水总量为99.3m3/h，不平衡率为2.5%。

③化学制水系统：进口流量为98.4m3/h，除盐水流量为70.4m3/h，化学水处理过程中外排水总量为28.2m3/h，外排水经中和池后送至脱硫系统回用；除盐水制水率为71.5%。

④除盐水及机组汽水循环系统：进口流量为70.4m3/h，除盐水及机组汽水循环系统用水总流量72.5m3/h，不平衡率为3.0%。

⑤污水处理系统总进水量为101.5m3/h，系统用水流量为98.7m3/h，不平衡率为2.75%。

⑥脱硫系统总补水量为212.9m3/h，脫硫系统耗水量为197.9m3/h，脱硫系统损耗水量较大。测试期间调取系统DCS监控数据，进脱硫系统烟气温度约为141℃～146℃，高出设计值20℃～25℃，测试耗水量较设计值182m3/h高出16m3/h。

⑦循环水系统：从工业水池值机械通风塔的补水流量151.5m3/h，工业水回水至机械通风塔流量30.1m3/h，循环水总流量为5536.7m3/h，循环水至灰场的流量2.9m3/h，至脱硫系统流量101.2m3/h，机力塔蒸发、风吹损失量77.5m3/h，蒸发、风吹损失率1.4%。

⑧煤场用水系统：总进水量为28.2m3/h，系统损失流量为27.5m3/h，不平衡率为2.4%。

⑨生活水系统总用水量为39.7m3/h，总耗水量为38.6m3/h，不平衡2.50%。

从上述测量结果可知，测试期间水洞沟电厂一期工程新水用量382.4m3/h，二次利用水量235.5m3/h，循环水总量18786.7m3/h，各系统损耗水量384.5m3/h。

3.2 用水水平分析

3.2.1 不平衡分析

通过对各主要系统的水量测试结果分析，供水系统不平衡率为2.4%；其他二级系统水平衡试验的不平衡率最高为3.5%，最低为2.3%，均满足保证一级水平衡的不平衡率≤

±5%[2]、二级水平衡的不平衡率≤±4%[2]的要求，说明试验方法及测试结果合理。

3.2.2 用水指标分析

①全厂总用水量为19404.6m3/h，全厂复用水量为19022.2m3/h。复用水率为98.1%大于95%[2]。循环水蒸发、风吹损失率为1.4%，排污损失率为2.2%。排污损失率过高。

②厂区平均生活用水量39.7m3/h左右，扣除二期施工临时用水26.5m3/h，以厂内固定人员800人计，人均生活取水量为396L/d，按照宁夏80～150L/d·人的用水定额指标，水洞沟电厂人均生活取水量偏高。

③锅炉排污水量54.1m·/h，电厂两台锅炉最大蒸发量为4420t/h。锅炉排污率为1.23%，满足凝汽式电厂排污率1%-2%[2]的要求。

④脱硫系统损失水量197.9m3/h，损失水量约占一期工程总损耗量384.5m3/h的51.5%，损失率较高。

3.2.3 用水水平分析

水洞沟电厂一期工程满负荷生产状态下水平衡测试新水用水量382.4m3/h，较设计指标471m3/h低88.6m3/h。以设计生产时间6500小时计，较设计年减少新水用水量约57万m3。

经比对设计用水量，水洞沟电厂通过采取先进的节水工艺及节水改造措施，项目在化学水处理、热力系统、循环水系统、工业水系统等环节均比设计用水量有一定程度的降低，节水成效显著。但脱硫系统烟气温度过高导致脱硫系统蒸发损失过大超出设计值水洞沟电厂一期工程仍有一定的节水潜力。

4 节水措施建议

①管理节水[3]：建立各主要水系统的用、排水台账，实现对主要供、排水系统进行监控和每半个月检查制度，发现问题应及时处理，详细记录检查情况以供备案。

②测试期间，记录水洞沟电厂锅炉排烟温度数据平均为141℃～146℃，高于国内600MW和300MW等级以上机组的实际排烟温度，也高于设计温度20℃～25℃以上。锅炉投运后，排烟温度高于设计值，主要原因有燃用煤种偏离设计煤种和省煤器、空预器等锅炉尾部换热器积灰、结垢造成换热效率降低及空预器漏风等。同时锅炉排烟温度的降低，可大大减少脱硫时因高温造成的水蒸发损失。

③建议电厂加强生活用水管理，降低生活用水消耗。因二期施工属临时阶段性用水，同时控制电厂生活用水按高限150L/d·人计，水洞沟电厂一期项目年生活用水总量较测试值用量可下降。

5 结语

通过对水洞沟电厂各种各用水系统的测试，查清其用水状况，找出其节水的潜力。可以评价水洞沟发电厂的用水水平，为其制定切实可行的节水规划和技术措施提供科学依据，以提高电厂用水的合理性和科学管理水平。同时通过水平衡测试，可为进一步修订完善自治区用水定额、电厂设计及同类电力企业水资源论证提供依据。

参 考 文 献

[1] 张晓光，战家男，周浩.水洞沟电厂一期工程水平衡测试报告[R].宁夏瑞沃水资源工程研究院（有限公司）

2012.5.

[2] DL/T-606.5-1996（2005）《火力发电厂水平衡导则》[S].

[3] 胡洋洋，刘延玺，杨颖.火电厂水平衡测试与节水分析[J].中国农村水利水电，2009（7）：119-121.