福建省火电厂水平衡测试应用研究

2019-07-22顾云

科技与创新 2019年12期

顾云

（福建省水资源与河务管理中心，福建福州 350000）

2014年习近平总书记提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水思路，把“节水优先”放在第一位，要求努力以最小的水资源消耗获得最大的经济社会生态效益。火电厂是用水大户，中国火电企业用水约占工业用水总量的30%，因此火电厂大力实施节水减排战略不仅对火电厂可持续发展有着重要的经济意义，而且对保护人类生存环境有着重要的社会效益。各发电集团公司为创建节约环保型发电厂，对火电厂的单位发电取水量提出了严格的要求指标。同时，对排水量和排水水质的限制也越来越严格。为了达到这些目标，加强用水技术管理、节约用水、减少废水排放具有重要而深远的意义。现通过火电厂水平衡测试，为分析工业节水提供参考意见。

1 福建省火电企业发展及用水状况

1.1 火电企业发展情况

经济的快速发展使用电需求保持在较高水平。截至2017年底，福建省火电企业共24家。据福建省电力安全监管简报2017年第24期的数据显示：2017-01-01—2017-12-31，福建省发电厂累计发电量2 142亿千瓦时，同比增长8.97%，其中，水电发电量372.45亿千瓦时，同比减少38.78%；火电发电量1 122.35亿千瓦时，同比增长26.81%；新能源发电量647.58亿千瓦时，同比增长37.03%。最高发电负荷3 656万千瓦（2017-09-27），同比增长9.68%。全省工业经济持续快速增长，电力供应充足。

1.2 火电企业用水状况

根据历年福建省水资源公报资料，2013—2017年福建省各行政地区火电行业的用水情况如表1所示。

火电厂用水量包括取自地表水、城镇供水工程，以及从市区购得的其他水，而不包括企业自取的海水、苦咸水以及生活区取水量。

2 福建省典型火电厂水平衡测试

结合本研究工作，以福建省某火电厂开展水平衡测试应用为例。

表1 2013—2017年福建省地级市火电厂用水情况

2.1 水平衡测试内容

按照火电厂实际的水系统划分水平衡测试体系，确定测试对象和范围。根据火电厂水系统的查定结果，水系统按工艺划分为全厂用水按用途和流程可划分为8个系统，分别为循环水及原水净化系统、工业水系统、锅炉补给水系统、脱硫系统、生活和消防水系统、工业废水及回收水系统、除渣系统、输煤系统。水平衡测试的内容如下：①计算循环水系统各部分水量；②计算锅炉补给水系统各部分水量；③计算供水及原水预处理系统各部分水量；④计算脱硫系统各部分水量；⑤计算输煤系统各部分水量；⑥计算工业废水系统各部分水量；⑦计算生活及消防水系统各部分水量；⑧计算全厂总取水量、总用水量、复用水量、循环水量、消耗水量；⑨计算全厂废水、污水处理系统、全厂总排水量、回用水量；⑩计算全厂复用水率、循环水率、损失水率；⑪计算全厂发电取水量、单位发电量取水量。

2.2 水平衡测试仪器

为了不影响火电厂的正常运行，测量仪器选用不需要停机破管的外夹式超声波流量计。为了保证计量精度，每台超声波流量计均已委托有资质的第三方机构进行校验。

2.3 水平衡测试主要结果

福建省某火电厂主要用水情况如表2所示。

表2 福建省某火电厂主要用水情况示意表（单位：m3/h）

3 建议

3.1 大力提高火电厂节水科技化水平

改进并合理利用废水处理技术。火电厂中，废水处理是废水再利用的关键环节，它关系到废水利用的程度，同时也关系到废水利用的经济效益。对于废水处理方法，应根据处理后废水使用的用途，采取不同的、最经济的处理方法，达到废水处理利用的最佳效果。

3.2 大力进行节水改造，提高复用水率

根据火电厂的供水冷却系统机组容量以及生产工艺，对其进行节水改造。加强对小容量机组或老机组的改造，老机组设备老化、效率降低、结垢严重，对其进行改造以减少汽耗量，增大热交换能力，减少耗水量；开展火电企业废水回收处理利用的研究，比如火电厂辅机和附属设备的无污染工业冷却水可直接回收入汽机循环冷却排水系统重复利用；冷却塔排污水、锅炉补给水处理系统的废水等，均可进行处理后回收用于工业冷却水或者循环冷却水的补充水；冷却塔的排污水可用于冲灰、冲洗和喷洒等。同时，火电厂人员编制总体偏多，生活用水及非生产用水占有较大比例，火电厂的人均用水量较大，并且随着近几年大机组的投产，劳动生产率会有大幅度提高，因此单位设备容量的职工数将下降，生活用水和生产用水量也相应下降。