火电厂水平衡试验后的节水改造

【摘要】本文对华电新疆发电有限公司红雁池电厂水平衡试验中发现的主要排水问题的改造情况进行了总结，通过对比分析，肯定了节水改造后取得的显著经济效益。 【关键词】水平衡试验；节水；改造 概述 华电红雁池电厂装机容量为 4×200MW机组，冷却水系统采用敞开式循环冷却方式。华电红雁池电厂的生产用水和大部分生活用水的补充水为国电红一电 300MW机组循环水入口，水源为红雁池水库地表水。通过补给水泵输送到厂区净化站系统后，一路通过无阀滤罐过滤后补充厂区的生水系统和生活水系统用水，另一路作为工业、消防用水系统和冷却塔循环水系统的补水。在正常情况下，工业、消防蓄水池的补水门是关闭的。厂区的少部分生活用水来自乌鲁木齐市政自来水供水系统，主要供食堂、行政楼、招待所、单身楼用水和车间的饮用水。 厂区主要水损失有：工业用户的排、漏和不合理使用损失，冷却塔蒸发、排污损失，化学水处理系统的废水排放损失，生活水消耗，冲灰渣蓄水池的溢流，部分辅机冷却水的外排，机组汽水循环跑、冒、漏损失等。 1 发现问题 　　为摸清电厂的用水状况和制定切实可行的节水技术措施，华电红雁池电厂进行全厂水平衡试验，试验分夏季纯凝和冬季供暖两个工况。夏季纯凝工况试验 2015年 9月完成，因近几年电力市场供大于求，电厂负荷率低，试验期间全厂负荷率在 60%，全厂总用水量为 171304m3/h，全厂实际总耗水量为 1983m3/h，复用水流量为 169321m3/h，复用水率为 98.84%，全厂发电水耗率为 4.15m3/(MW·h)(1.15m3/(GW·s))；冬季供暖工况试验 2016年 3月完成。试验期间负荷率在 70%，总用水流量为 118462.5m3/h，全厂实际总耗水量为 951.5m3/h，复用水流量为 117551 m3/h，复用水率为 99.23%，全厂发电水耗率为 1.99m3/(MW·h)(0.55m3/(GW·s))。夏季环境温度高时，塔池浓缩倍率超标后排污水未得到很好的利用，水平衡试验由于水的复用率低，全厂发电水耗高于 DL/T 783-2001规定淡水循环供水、单机容量小于 300MW的凝汽式电厂全厂发电水耗率应在 2.52~3.24m3/(MW·h) （ 0.70~0.90 m3/(GW·s)）之内的标准。冬季发电水耗率达到优秀水平。 表 1各系统排污量统计表 项目 单位 夏季工况 冬季工况 冷却塔蒸发、风吹损失 m3/h 1261 598 冷却塔排污量 m3/h 185 0 工业水系统外排量 m3/h 147 50 燃料车间外排量 m3/h 17 15 炉底水封系统外排量 m3/h 76 70 化学水处理系统外排量 m3/h 10 12 机组汽水循环系统外排量 m3/h 43 39 厂区生活水外排系统 m3/h 80 46.5 厂区绿化 m3/h 89 0 厂区供暖及伊合拉斯供汽 m3/h / 24 热网补水 m3/h / 15 泥沉池排污至总排口 m3/h 3 3 脱硫过程蒸发 m3/h 71 77 无阀滤罐取样及反冲洗水 m3/h 1 2 合计 m3/h 1983 951.5 外排水 m3/h 633 314.5 2 对存在问题的技术改造 　　通过水平衡试验，摸清了华电红雁池电厂相关系统外排废水的水量，并对全厂水资源进行通常优化，确定用水优化改造方案，实现水资源的统筹利用和梯级利用，提高水的复用率，降低发电水耗，节约水资源。 2.1对燃油泵房油罐冷却水回收改造 　　原 #1、 #2油罐夏季需投入冷却水降温，冷却水利用生活原水，循环后排入地下窨井的外排废水排放系统，未得到利用。通过对现场进行考察，确定将油罐围堰外现排水总口接长管道，利用废旧管道，引入污水站清水池，回用于夏季厂区绿化用水。每年夏季 4个月大约能减少废水排放量 14000吨，节约绿化用水 14000吨。 2.2对泥水沉淀池上部清水的回用改造 　　 2016年全厂水平衡试验，发现化学泥水沉淀池澄清后的清水，直接排入工业废水下水道，造成大量水资源浪费。为节约用水，通过改造对化学泥水沉淀池澄清后的清水进行回收利用。改造后设备运行正常。按照化学车间定期工作规定，平均每两天泥水沉淀池排污一次，每月 15次，每次排水 20吨，合计每月回收泥水沉淀池排水 300吨，每年回收排水约 3600吨，每年节约原水 3600吨。 2.3对无阀滤罐的反冲洗水的回收改造 　　 2016年全厂水平衡试验，发现 无阀滤罐的反冲洗水直接排入工业废水下水道，造成大量水资源浪费。为节约用水，对无阀滤罐的反冲洗水进行回收，将水回收至塔池。每日无阀滤罐反洗一次，每次反洗排21.45吨，合计每年无阀滤罐反洗排水约 7829吨，因此无阀虑罐反洗排水回收的节水改造，一年节约原水约 7829吨。

2.4对 1号、 2号机凝结水泵及低加疏水泵冷却水的回收改造 　　 1号、 2号机凝结泵及低加疏水泵冷却水回水直接排至污水井，造成大量水资源浪费。新增管路将 1号、 2号机凝结泵及低加疏水泵冷却水回收至工业回收水池重新利用。根据水平衡报告， 1、 2号机组凝结泵冷却水冬夏季平均在 1.27m3/h、 1.23 m3/h， 1、 2号机组低加疏水泵冷却水冬夏季平均在 2.03m3/h、 2.23 m3/h， 2016年 1、 2号机组运行小时分别为 3675小时和 4919小时，改造后可节约用水 1号机组 12127吨， 2号机组 17124吨，合计可回收水量 29251吨。 2.5对捞渣机渣仓析水排水进行回收改造 　　 #1-4号炉捞渣机渣仓析水排水原为外排至地沟，现将渣仓析水排水管直接引至捞渣机渣箱内进行回收重新利用，单台机组每小时可回收水 2 m3/h，四台机组节约用水 8 m3/h， 2016年全年机组运行 5759.77小时，全年共节约用水 46078吨。

2.6炉后工业水回用于冷却塔，减少排污 　　 1、 2号冷却塔的补水流量为 749 m3/h， 3、 4号冷却塔的补水量为 513 m3/h。由于 1、 2号机组炉侧的部分辅机冷却水经炉后工业回收水母管流至 3、 4号冷却塔，数值为 228 m3/h，这就造成 3、 4号冷却塔在长期排污的情况下，浓缩倍率维持在较差的水平，而 1、 2号冷却塔常年不排污的情况下，浓缩倍率保持在很好的水平。 因此在3、 4机组炉后工业回收水泵的出口加装管路，把部分炉后工业回收水引至 1、 2号冷却塔，这样可以减少 3、 4号冷却塔的排污量 　　因红雁池电厂绿化面积较大，原绿化水使用燃料废水处理后清水池的水，不足时使用原水。为有效利用水资源，减少排污量，又对炉后工业水至#1、 #2号冷却塔回水管进行了改造，将炉后工业水部分替代绿化水。在塔池浓缩倍率高时，排污水用于绿化。 2017年大约有 14000吨水用于绿化，有效降低了原水的耗量。 3 效果验证 　　红雁池电厂在水平衡试验后，进行多项节水改造项目，对大部分的外排废水回收。 2017年针对 2015-2016年进行的冬、夏两季水平衡试验结果所暴露出的主要排水问题，又进一步技术改造，取得了明显的节水效益。 2017年比 2016年同期综合水耗降低 0.24m3/(MW·h)，年 发电量21.925亿千瓦时，较上年略有增加。原水用量较上年减少 34.97万吨，节约水费约 17.72万元。

4 小结 　　红雁池电厂通过冬夏季的水平衡试验，掌握了全厂的用水现状和各用水系统取、用、排之间的定量关系，把握了节水工作的重点，实现科学、合理用水管理。通过完成上述节水项目技术改造工作，大量地节约了原水的取用，降低了发电成本，企业直接获得了经济效益。火力发电厂作为水资源的工业大用户，在新疆这样严重缺水的地区，红雁池电厂做到节约用水、减少废水排放的同时，对周边水资源环境也起到更好的保护作用，值得同类电厂借鉴。 [参考文献 ] [1]《华电新疆发电有限公司红雁池电厂全厂夏季水平衡试验报告》 [R]华电电力科学研究院 2015-09 [2]《华电新疆发电有限公司红雁池电厂全厂冬季水平衡试验报告》 [R]华电电力科学研究院 2016-03