火力發(fā)電廠水平衡測試及節(jié)水減排技術(shù)研究

1、火力發(fā)電廠水平衡測試及節(jié)水減排技術(shù)研究火力發(fā)電廠水平衡測試及節(jié)水減排技術(shù)研究趙顯橋1陳剛2顏立群2(1.山東電力研究院，山東省濟南市250002；2.華電滕州新源熱電有限公司，山東省滕州市277500)摘要：摘要：火力發(fā)電廠是用水、排水大戶，隨著水資源的日漸匱乏及環(huán)保法律的日趨嚴(yán)格，合理利用水資源，提高水的重復(fù)利用率，已成為火電廠面臨的緊迫任務(wù)。本文結(jié)合山東某電廠水平衡測試數(shù)據(jù)提出了一些切實可行的節(jié)水減排技術(shù)措施，為發(fā)電廠節(jié)水減排工作提

2、供了思路，也可為其他電廠的水務(wù)管理工作提供借鑒。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；水資源；水平衡；節(jié)水減排；水務(wù)管理中圖分類號：中圖分類號：1、引言、引言我國是一個水資源嚴(yán)重匱乏的國家，人均水資源占有量僅約2500m3，為世界人均占有量的14。另外，我國水資源分布也極不平衡，尤其黃河流域及以北的一些地區(qū)人均占有水資源只是長江流域及以南地區(qū)的14，水資源極其匱乏[1]?；鹆Πl(fā)電廠是用水、排水大戶，火電用水占工業(yè)用水總量的40%，在建設(shè)資源節(jié)約型

3、和諧社會的大背景下，相關(guān)部門出臺的用水、排水收費制度將會越來越嚴(yán)厲，因此火力發(fā)電廠大力實施節(jié)水減排戰(zhàn)略不僅對發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展有著重要的經(jīng)濟效益，而且對保護(hù)人類生存環(huán)境有著重要的社會效益。本文結(jié)合山東某電廠2300MW機組水平衡測試情況對電廠各取用水系統(tǒng)可采取的節(jié)水減排技術(shù)分別進(jìn)行探討。2、電廠取用水情況、電廠取用水情況山東某電廠二期工程為兩臺超高壓、中間一次再熱、抽汽供熱凝汽式汽輪發(fā)電機組。主要用水系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、除灰除渣系統(tǒng)、

4、化學(xué)制水及除鹽水系統(tǒng)、工業(yè)冷卻水系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)等，除生活水系統(tǒng)及化學(xué)制水系統(tǒng)的補水來自當(dāng)?shù)刈詠硭畯S外，其它系統(tǒng)用水全部取自附近水庫。2.1循環(huán)冷卻水循環(huán)冷卻水該廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為單元制，每臺機組各配備淋水面積為5500m2的雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔一座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于循環(huán)水冷卻過程中的蒸發(fā)、風(fēng)吹和排污損失，要維持循環(huán)冷卻水的水量和水質(zhì)，必須不斷地大量補充新水。根據(jù)夏季水平衡測試數(shù)據(jù)，機組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水量約為72600m3h，冷

5、卻塔蒸發(fā)損失為842m3h，風(fēng)吹損失為69m3h，排污損失為352m3h。一般來說，蒸發(fā)損失隨季節(jié)的變化而不同，排污損失則在很大程度上取決于循環(huán)水濃縮倍率。2.2除灰除渣系統(tǒng)除灰除渣系統(tǒng)該廠除灰系統(tǒng)采用正壓濃相氣力輸送，每個除塵器灰斗下安裝有一臺倉泵，共32臺，由壓縮空氣將灰經(jīng)倉泵送到灰?guī)?，收集到的干灰全部銷售。該系統(tǒng)最大程度上節(jié)約了水資源，并且可以得到優(yōu)質(zhì)的粉煤灰，便于粉煤灰的綜合利用，是大型燃煤電廠除灰方式的發(fā)展趨勢。該廠除渣系統(tǒng)采

6、用水封渣斗，定期排渣，水力噴射除渣的方式。鍋爐落渣由沖渣水泵來水熄滅后經(jīng)碎渣機破碎后由水力噴射器直接輸送至脫水倉，渣脫水后裝車外運，補充水由循環(huán)水供給，爐底水封由沖渣水泵來水補給，水封水溢流后由溢流水泵送至供水泵房前的回收水池。該系統(tǒng)存在的主要問題是耗水量大、能耗高、設(shè)備磨損嚴(yán)重、維護(hù)量大等，據(jù)測算夏季該除渣系統(tǒng)溢流排污水總計55m3h。Fig.1Coolingtowersewagevs.concentrationratio3.2采用節(jié)

7、水型除渣系統(tǒng)采用節(jié)水型除渣系統(tǒng)該廠使用的水力噴射除渣系統(tǒng)弊端很多，主要有：耗水量大、能耗高、設(shè)備磨損嚴(yán)重、維護(hù)量大等，可考慮改用干式機械除渣系統(tǒng)。干式機械除渣系統(tǒng)主要由機械除渣、氣力輸送與渣倉三部分構(gòu)成，整個除渣及輸送過程不僅一點水也不用，而且還能將冷空氣加熱到300℃~400℃（相當(dāng)于二次風(fēng)的送風(fēng)溫度），回收了爐渣中的熱量，減少了鍋爐的熱損失，提高了鍋爐的效率[3]。另外由于爐渣在輸送帶上繼續(xù)燃燒放熱，使得爐渣可燃物含量降低，提高了爐

8、渣的綜合再利用價值。目前國內(nèi)已經(jīng)有華能伊敏電廠、北京石景山電廠、河北三河電廠等數(shù)十座電廠采用此類干式除渣系統(tǒng)[4]，其節(jié)水、環(huán)保效果明顯。該廠若改用干式機械除渣系統(tǒng)則可節(jié)水55m3h，降低耗水指標(biāo)0.024m3sGW。3.3控制工質(zhì)補水率控制工質(zhì)補水率熱力系統(tǒng)工質(zhì)損失主要來自于鍋爐排污（定排和連排）損失、吹灰損失、取樣損失和漏汽損失等，減少工質(zhì)損失不僅可以節(jié)約成本較高的除鹽水，還可降低機組熱損失，減少能源浪費。消除或減少雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)，從

9、而保持工質(zhì)水的水質(zhì)在較高水平運行可以有效降低鍋爐排污量，其主要措施有：確保凝汽器的嚴(yán)密性，提高鍋爐補給水和凝結(jié)水凈化出水質(zhì)量，采用合適的爐內(nèi)處理方法防止或減輕腐蝕等。優(yōu)化排污方式是減小鍋爐排污損失的另一種方法，廈門嵩嶼電廠就是通過熱化學(xué)試驗，將排污方式優(yōu)化調(diào)整為間歇式開啟或低流量連續(xù)開啟，使得排污率控制在0.3%以下，鍋爐排掉的水量約減少了10m3h，每月可節(jié)約精制除鹽水量6000m3，同時減少了鍋爐的熱損失[5]。減少蒸汽吹灰損失可以

10、通過改用燃?xì)饷}沖式吹灰等其它吹灰方式來實現(xiàn)，或者進(jìn)行蒸汽吹灰優(yōu)化試驗，在不影響機組安全運行的前提下，優(yōu)化蒸汽吹灰次數(shù)，也可以大大減少吹灰蒸汽的消耗量。加強設(shè)備管理，特別是提高高壓水、汽系統(tǒng)的閥門嚴(yán)密性，可以有效減少汽水漏泄損失。3.4提高工業(yè)冷卻水復(fù)用水率提高工業(yè)冷卻水復(fù)用水率該廠工業(yè)水系統(tǒng)大部分冷卻水回用到循環(huán)水系統(tǒng)重復(fù)利用，不便直接回收的無壓冷卻排水排水主要是轉(zhuǎn)動機械的軸封用水等，這部分廢水溫度稍高、含油和懸浮物，可以考慮將其匯集后

11、經(jīng)隔油、氣浮、過濾等技術(shù)手段處理后，用作干灰場噴淋、煤場噴淋等重復(fù)利用，進(jìn)一步提高工業(yè)水復(fù)用水率，這樣以來可節(jié)水24.1m3h，降低耗水指標(biāo)0.011m3sGW。加強設(shè)備管理，爭取做到轉(zhuǎn)動設(shè)備“機開水流、機停水?！钡囊?，杜絕常流水現(xiàn)象的發(fā)生，可以有效減少含油廢水的產(chǎn)生，節(jié)約水資源，同時節(jié)約水處理成本。3.5其它節(jié)水減排措施其它節(jié)水減排措施(1)提高節(jié)水意識組織宣傳節(jié)水常識，提高員工節(jié)水意識，讓節(jié)水深入人心。如果員工都能夠自覺地節(jié)約用水

12、，對用水設(shè)備的運行狀況進(jìn)行合理地調(diào)整，及時發(fā)現(xiàn)、及時消除電廠的跑、冒、滴、漏、溢水等缺陷，這是投資最少而又節(jié)水效果最明顯的一項措施。(2)完善用水表計的配置目前電廠的主要取、用水系統(tǒng)大都安裝有流量表等計量和檢測儀表，但不能很好地進(jìn)行維護(hù)和管理，存在虛設(shè)現(xiàn)象。按照DLT7832001《火力發(fā)電廠節(jié)水導(dǎo)則》[6]的要求：一級用水計量（全廠各種水源的計量）的儀表配備率、合格率、檢測率和計量率均應(yīng)達(dá)到100%；二級用水計量（各車間及廠區(qū)生產(chǎn)用水