火力发电厂水平衡测试与节水分析

2019-05-10王楠彭天波

中国设备工程 2019年7期

王楠，彭天波

（国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北武汉 430077）

近年来，随着我国经济发展速度不断加快，对于水资源的重视度也在持续提升。火力发电厂一直以来都是用水大户，因此对火电厂开展大规模的水务普查工作是非常必要的。通过开展水平衡测试工作，可以准确了解电厂用水水平，分析电厂总体水量流入、流出和耗损相互间的平衡关系。并且以此为前提，分析及评价电厂水平衡状况，探寻出节约水源的有效途径，整合出实际能够顺利完成的系统优化方案，同时回收处理再利用的废弃水，以使电厂的用水效率及管理水准均得到提升，响应国家节能减排号召。

1 水平衡的测试内容与测试方法

1．1 水平衡测试内容

根据《GB/T12452-2008企业水平衡测试通则》、《DL/T 606.5-2009第5部分：水平衡试验-火力发电厂能量平衡导则》等要求，明确火电厂水平衡测试内容分为以下几个部分。

（1）全厂总取水量、总用水量、复用水量、总消耗水量及总排放水量。

（2）各分系统取水量、用水量、串用水量、回用水量、循环水量、排放水量及消耗水量。

（3）单位发电量取水量、单位装机容量取水量、全厂水复用率、达标排放率等指标。

1．2 测试方法

对于需要进行统计的或间断性测点，由电厂运用测量仪表得出统计数值；借助便携式超声波流量计来完成对没有装配流量表计的不间断测点的测试工作；运用容积法或者围堰法来开展对部分无规则管道、流量偏小排水的测量；基于水量平衡法或通过设计数据来对测量难度极高的用水点展开运算。

2 水平衡测试实例

2．1 全厂水平衡测试

被测电厂共装有4台单机容量300MW机组（一、二期）以及2台单机容量600MW机组（三期），总装机容量2400MW，该厂总的取水来自长江，共10台循环泵，采用母管供水方式；该厂总排水有4个排放口。测试期间，全厂总取水量122109.4m3/h，总排水量121121.6m3/h，耗水量910.69m3/h，消耗水量主要用于消防系统、供热、生活水系统、脱硫系统、输煤冲洗系统、锅炉及闭式水系统、冲灰系统等，以上各项消耗总水量为910.69m3/h，不平衡水量为21.68m3/h，不平衡率为0.0178%，主要由测量误差引起，满足测量误差要求。各分系统水平衡情况见下文。

2．2 分系统水平衡测试

分系统水平衡测试，主要针对各分系统内取水、用水关系进行测试。电厂用水分系统众多，受篇幅所限，对凝结水、开式、闭式水等补水及耗水较小的分系统不做赘述，将选取部分典型用水分系统进行水平衡分析。

（1）化学水系统。化学车间来水128.37m3/h，来自经过沉淀处理后的工业水系统，化学制水106.62m3/h用于工质水补水、凝结水补水、闭式水补水，化学废水21.78m3/h经过处理满足达标排放要求后，通过循环水方沟排入长江。

（2）工业水系统。从长江来的源水经过净化站处理后变为清水，一部分进入工业消防蓄水池，由工业水泵加压后提供给机组工业水用户作为冷却水使用，工业用水采用管网供水方式，工业水用户使用完毕以后再进入循环复用水池。工业水系统水平衡图见图1所示。

图1 工业水系统水平衡图（单位m3/h）

（3）生活水系统。生活水系统来自生活水池，通过生活水泵供给生活水管网，其中一二期来水269.9m3/h，三期来水21.8m3/h，生活水用户共损耗245.2m3/h，剩余水量经过生活水污水站处理后，26.1m3/h通过全厂生活污水处理站排放口达标排放，20.4m3/h用于三期输煤冲洗水。

（4）复用水系统。复用水系统来水2213.1m3/h，主要来自工业水管网，其中一期脱硫用水101.8m3/h、二期脱硫用水108.8m3/h，三期脱硫用水153.7m3/h，三期冲灰用水33.0m3/h，多余水量1815.8m3/h通过循环水方沟溢流排出。

3 全厂水平衡试验结果

从电厂的取水、用水和排水情况及主要系统水平衡现状来看，单位发电量取水量为2.672m3/（MW·h），单位装机容量取水量为396.06m3/(s·GW)，全厂水复用率偏低，仅达到了55.8%；对全厂而言，测试的不平衡率为0.0178%，小于5%，满足水平衡测试的误差要求；目前电厂工业废水最终进入厂区工业废水池处理达标，然后排放。根据水平衡测试，工业废水量21.78m3/h，全厂废水回用率0.0%。