燃机电厂取水管理存在问题及对策分析

何 凯

湖北华电武昌热电有限公司 湖北 武汉 430062

近年随着天然气产业蓬勃发展，在能源结构调整、环境保护及温室气体减排目标的约束下，燃机电厂的装机容量不断增长。由于国家实施最严格水资源管理制度，燃机电厂的取用水指标已成为检验电厂经济运行的重要考核指标。但燃机电厂在取水管理方面普遍存在较为薄弱的环节，需要加以改进，以达到节约水资源、保护生态环境、降低用水成本的目的。

1 燃机电厂取水特点分析

1.1 取水量较小 燃机电厂运行模式通常采用一拖一，即一台燃气轮机配一台蒸汽轮机。与常规燃煤电厂相比，燃机电厂的燃气轮机模块不需耗水，只有蒸汽轮机在发电过程中需要耗水，且几乎所有的冷却水都用于蒸汽轮机模块。蒸汽轮机容量约为总装机容量三分之一，故燃机电厂取水量仅为燃煤电厂三分之一。

1.2 用水环节简单 燃机电厂取水主要用于凝汽器、换热器、润滑油冷却器、真空泵冷却器等设备冷却及闭式循环水系统的冷却水补水，取用水流程简单。其取水环节主要是冷却设备、供水补给，没有脱硫、除渣、输煤等复杂的用水工艺流程。

1.3 取水量季节性差异大 火电厂发电运行时，一般热季的取水量是冬季取水量的1.5倍，如果电厂冷热季发电量比较均衡，其季节性取水量的曲线比较平缓。而天然气供应有明显的季节性峰谷特点，即夏季是天然气用气淡季，冬季天然气供应比较紧缺[1]。作为调峰电源的燃机电厂，为了适应燃料变化，在迎峰度夏期间多发电，迎峰度冬时因天然气压非保民只能少发电。因燃机电厂的年度发电计划分配极不均匀，导致其季节性取水呈现非常明显的峰谷特点。

1.4 对环境影响小 首先，同等装机容量的燃机电厂取水规模远低于燃煤电厂，加上季节性用水特性与水资源的季度性变化比较匹配，对流域内的水资源扰动影响较小。其次，燃机电厂由于使用天然气，燃料系统产生废污水非常少，且没有脱硫、除渣、输煤等易产生污水的用水流程，其整个取用水工艺产生的废污水少。

1.5 节水潜力有限 燃机电厂用水通常采用闭式循环系统，使用循环水通过水—水热交换器冷却闭式水，以实现节水并降低用水成本；闭式循环冷却水热交换器采用板式换热器，与采用管壳式换热器相比，减少了开式循环冷却水量；根据季节与水温的变化，不同季节采用不同的冷却倍率，通过优化循环水冷却倍率节约用水；部分工业废水收集至工业废水处理站经处理达标后作为掺混用水，做到了一水多用；如果是热电联产机组，供热抽汽回水全部回收，从而减少了化学水的补水。燃机电厂用水效率一般高于燃煤电厂，很多用水环节已经较优化。

2 取水管理存在问题

2.1 不重视取水管理工作 由于燃机电厂的定员少，很少配备专业取水管理人员，通常由其它专业专工兼任取水管理，导致管理人员专业性不强、精力有限、不能胜任取水管理工作。究其原因，企业不太重视取水管理工作，导致人员配置、话语权、财物等不能满足电厂的取水管理发展要求。同时，取水管理人员经常变换，导致日常工作交接不畅、取水台账缺失、信息掌握不齐全、缺乏有效沟通等一系列问题发生。

2.2 取水管理较为粗放 因燃机电厂取水工艺流程简单，导致相关部门认为取水管理仅仅是管理台账，缺少相关投入。如忽视日常管理工作，只有出现问题时才会去处理；用水设备缺少灵活调节方式，造成水资源浪费；管道系统日常维护不够导致漏水滴水现象常见；取水计量设施、节水装置短缺，不能辅助监测以提高用水效率；运行期间水泵存在多开泵、开大泵情况；水平衡试验工作流于形式等。

2.3 不能满足国家政策要求 近年来国家实行越来越严格的水资源管理制度，水务管理部门日常管理的要求越来越严，电厂的取水管理水平也要同步提升。同时，随着国家环境保护要求的不断提高，电厂的废污水管理也需提高标准、与时俱进[2]。如果取水管理不进步，企业很容易触碰红线，影响正常的生产经营。

2.4 取排水混用问题突出 燃机电厂因取、排水量较少，部分企业为节省投资，将不同系统不同品质的水混用或混排。如将部分深处理水与工业用水混用，造成化学制水成本居高不下；将自来水当作工业用水使用，或将化学深处理水当作自来水；厂内雨水、污水未分流，污水排量变大，造成排污费用增加等。

2.5 易发生超计划取水问题 一是燃机电厂取水量按热冷季最低用水标准进行设计，但实际运行时企业基于经济性和安全性冗余考虑，提高了用水量。二是取水论证时，燃机电厂发电运行方式按冷热季均分，实际受天然气季节性供应影响，企业在热季发电多(约占全年发电量三分之二)，冷热季发电不均造成实际取水量超标。三是燃机电厂取水量一般是按发电利用小时数测算，实际运行小时远高于测算利用小时数，而日常取水量与满负荷运行时差异不大，导致取水量超计划。

3 结语及建议

为提高燃机电厂取水管理水平，促进企业提高用水效率、挖潜节水潜力、减少废污水排放、控制用水成本，提出如下建议：

3.1 重视取水管理工作并配备专业人员 燃机电厂的工作重心主要集中在燃料和电力管理，但水是发电能源转换的关键介质，企业要避免因取水而影响正常发电。故企业领导要重视取水管理工作，基层管理人员才会投入更多精力去把事做好。同时，取水管理岗位应配备专业人员，保证人员与工作要求相匹配，不得随意更换，业务人员也要不断提升自身专业能力和知识储备。

3.2 挖掘节水潜力 燃机电厂可从如下几方面继续挖掘节水潜力：加强日常主辅机优化运行管理，开展循环水优化经济运行试验；对各种环境工况下循环水泵运行方式进行试验，总结最经济运行方式，降低取水量；对有条件的取用水设备进行变频改造，提高调节能力；定期开展水平衡测试[3]，加强耗水环节计量管理，深掘节水空间。

3.3 加强计量设施管理 一是结合机组运行方式、厂内管网布置走向等，对各类不同水质的取排水系统进行流量监测和控制，配备必要的流量计和水位控制阀等计量控制设施，完善一、二、三级取排水计量监测系统；二是将全厂计量系统的流量数据接入自动控制监测系统，方便运行过程实时监督与管理；三是完善计量管理制度、取排水计量台帐、校验及维护记录，并纳入定期工作。

3.4 做好不同水质的分类管理 根据燃机电厂水务设计要求，不成品质的用水系统要按工艺要求分类使用，避免高低乱配。同时，排水系统要做到雨水、污水、废水分流，保障不同水质的排水系统独立运行，减少对环境的不利影响，做到合规合法排放。

3.5 根据实际情况实施废污水处理改造 燃机电厂废污水要达到回用标准，需配备相应的污水处理装置。如果其废污水排量较少，投资废污水处理装置并不经济。企业可选择将废污水就近达标排入污水处理厂进行处理，既达到最大程度去除污染物、保护环境的目的，也避免污水处理设施的重复建设。

3.6 做好管网监测及日常维护管理 加强管网的维修管理和漏水监测[4]，积极研究开发检漏、补漏、堵漏新技术，完善管网检漏技术，对严重老化、材质差的管道及时进行更新改造。通过计量设施实时监测，及时发现内部管网跑、冒、滴、漏现象，采取相应措施补救。

3.7 制定污水处理应急预案 燃机电厂一般建在离负荷较近区域，如果发生环境事故会造成较大的负面社会影响。为防止并减少各类环境污染事故造成的损失扩大，企业要建立紧急情况下快速、有效组织环境污染事故救援和应急的机制。