福建省火電廠水平衡測試應(yīng)用研究

顧云

（福建省水資源與河務(wù)管理中心，福建 福州 350000）

2014年習(xí)近平總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”新時期治水思路，把“節(jié)水優(yōu)先”放在第一位，要求努力以最小的水資源消耗獲得最大的經(jīng)濟社會生態(tài)效益?；痣姀S是用水大戶，中國火電企業(yè)用水約占工業(yè)用水總量的30%，因此火電廠大力實施節(jié)水減排戰(zhàn)略不僅對火電廠可持續(xù)發(fā)展有著重要的經(jīng)濟意義，而且對保護人類生存環(huán)境有著重要的社會效益。各發(fā)電集團公司為創(chuàng)建節(jié)約環(huán)保型發(fā)電廠，對火電廠的單位發(fā)電取水量提出了嚴格的要求指標(biāo)。同時，對排水量和排水水質(zhì)的限制也越來越嚴格。為了達到這些目標(biāo)，加強用水技術(shù)管理、節(jié)約用水、減少廢水排放具有重要而深遠的意義?，F(xiàn)通過火電廠水平衡測試，為分析工業(yè)節(jié)水提供參考意見。

1 福建省火電企業(yè)發(fā)展及用水狀況

1.1 火電企業(yè)發(fā)展情況

經(jīng)濟的快速發(fā)展使用電需求保持在較高水平。截至2017年底，福建省火電企業(yè)共24家。據(jù)福建省電力安全監(jiān)管簡報2017年第24期的數(shù)據(jù)顯示：2017-01-01—2017-12-31，福建省發(fā)電廠累計發(fā)電量2 142億千瓦時，同比增長8.97%，其中，水電發(fā)電量372.45億千瓦時，同比減少38.78%；火電發(fā)電量1 122.35億千瓦時，同比增長26.81%；新能源發(fā)電量647.58億千瓦時，同比增長37.03%。最高發(fā)電負荷3 656萬千瓦（2017-09-27），同比增長9.68%。全省工業(yè)經(jīng)濟持續(xù)快速增長，電力供應(yīng)充足。

1.2 火電企業(yè)用水狀況

根據(jù)歷年福建省水資源公報資料，2013—2017年福建省各行政地區(qū)火電行業(yè)的用水情況如表1所示。

火電廠用水量包括取自地表水、城鎮(zhèn)供水工程，以及從市區(qū)購得的其他水，而不包括企業(yè)自取的海水、苦咸水以及生活區(qū)取水量。

2 福建省典型火電廠水平衡測試

結(jié)合本研究工作，以福建省某火電廠開展水平衡測試應(yīng)用為例。

表1 2013—2017年福建省地級市火電廠用水情況

2.1 水平衡測試內(nèi)容

按照火電廠實際的水系統(tǒng)劃分水平衡測試體系，確定測試對象和范圍。根據(jù)火電廠水系統(tǒng)的查定結(jié)果，水系統(tǒng)按工藝劃分為全廠用水按用途和流程可劃分為8個系統(tǒng)，分別為循環(huán)水及原水凈化系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐補給水系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、生活和消防水系統(tǒng)、工業(yè)廢水及回收水系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)。水平衡測試的內(nèi)容如下：①計算循環(huán)水系統(tǒng)各部分水量；②計算鍋爐補給水系統(tǒng)各部分水量；③計算供水及原水預(yù)處理系統(tǒng)各部分水量；④計算脫硫系統(tǒng)各部分水量；⑤計算輸煤系統(tǒng)各部分水量；⑥計算工業(yè)廢水系統(tǒng)各部分水量；⑦計算生活及消防水系統(tǒng)各部分水量；⑧計算全廠總?cè)∷?、總用水量、?fù)用水量、循環(huán)水量、消耗水量；⑨計算全廠廢水、污水處理系統(tǒng)、全廠總排水量、回用水量；⑩計算全廠復(fù)用水率、循環(huán)水率、損失水率；?計算全廠發(fā)電取水量、單位發(fā)電量取水量。

2.2 水平衡測試儀器

為了不影響火電廠的正常運行，測量儀器選用不需要停機破管的外夾式超聲波流量計。為了保證計量精度，每臺超聲波流量計均已委托有資質(zhì)的第三方機構(gòu)進行校驗。

2.3 水平衡測試主要結(jié)果

福建省某火電廠主要用水情況如表2所示。

表2 福建省某火電廠主要用水情況示意表（單位：m3/h）

3 建議

3.1 大力提高火電廠節(jié)水科技化水平

改進并合理利用廢水處理技術(shù)?；痣姀S中，廢水處理是廢水再利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它關(guān)系到廢水利用的程度，同時也關(guān)系到廢水利用的經(jīng)濟效益。對于廢水處理方法，應(yīng)根據(jù)處理后廢水使用的用途，采取不同的、最經(jīng)濟的處理方法，達到廢水處理利用的最佳效果。

3.2 大力進行節(jié)水改造，提高復(fù)用水率

根據(jù)火電廠的供水冷卻系統(tǒng)機組容量以及生產(chǎn)工藝，對其進行節(jié)水改造。加強對小容量機組或老機組的改造，老機組設(shè)備老化、效率降低、結(jié)垢嚴重，對其進行改造以減少汽耗量，增大熱交換能力，減少耗水量；開展火電企業(yè)廢水回收處理利用的研究，比如火電廠輔機和附屬設(shè)備的無污染工業(yè)冷卻水可直接回收入汽機循環(huán)冷卻排水系統(tǒng)重復(fù)利用；冷卻塔排污水、鍋爐補給水處理系統(tǒng)的廢水等，均可進行處理后回收用于工業(yè)冷卻水或者循環(huán)冷卻水的補充水；冷卻塔的排污水可用于沖灰、沖洗和噴灑等。同時，火電廠人員編制總體偏多，生活用水及非生產(chǎn)用水占有較大比例，火電廠的人均用水量較大，并且隨著近幾年大機組的投產(chǎn)，勞動生產(chǎn)率會有大幅度提高，因此單位設(shè)備容量的職工數(shù)將下降，生活用水和生產(chǎn)用水量也相應(yīng)下降。

3.3 抓好廠區(qū)計量管理

健全完善水務(wù)管理制度和職責(zé)，熟悉水量平衡圖、水用戶流程圖、節(jié)水用水點分布圖及管網(wǎng)布置圖。配套完善廠區(qū)用水終端計量儀表，分析廠區(qū)用水合理性。保證節(jié)水用水設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，保證管網(wǎng)完好無損，發(fā)現(xiàn)有“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，及時安排檢修；增強全員水務(wù)管理意識，加強水務(wù)基礎(chǔ)教育。

4 結(jié)束語

水平衡測試是做好火電廠節(jié)水工作，實現(xiàn)科學(xué)、合理用水管理的基礎(chǔ)。通過水平衡測試，可以掌握火電廠用水現(xiàn)狀和各用水系統(tǒng)取水、用水及排水之間的定量平衡關(guān)系，把握節(jié)水工作的重點，尋找節(jié)水的潛力，制訂切實可行的用水、節(jié)水規(guī)劃方案，對提高水資源利用效率、減少浪費、促進福建省節(jié)水型社會建設(shè)具有重要的意義。