水洞溝電廠一期工程水平衡測試與節水分析

摘 要：對水洞溝電廠一期工程2×660MW機組用水情況進行水平衡測試，根據測試數據對電廠的用水情況進行分析，提出節水措施與建議。

關鍵詞：水平衡；用水；節水

中圖分類號： TM621 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-89-2

1 概述

水洞溝電廠一期工程（2×660MW）超臨界表面式間接空冷燃煤發電機組，該項目為寧夏重點電力建設項目，明確以寧夏青銅峽灌區河東灌域馬蓮渠實施渠道砌護節水改造工程，將節約的水以水權轉換方式用于電廠，水權轉換期限25年，費用3101.47萬元。為了貫徹落實國家相關政策法規，提高電廠的運行水平，對水洞溝電廠一期工程進行水平衡測試，掌握電廠的用水情況，挖掘節水潛力，加強用水管理。

2 測試方法

①能用便攜式超聲波流量計測試的采用FUP1010和TUF-2000P進行測量。

②被測系統上有測量儀表可以讀出用水量數據的，首先有電廠工作人員對測量儀表進行校準，再由試驗人員定時記錄，并查閱以前記錄的數據進行分析；若被測系統上無測量儀表的，又不能使用流量計測量的，通過計算得出所需流量。

③輔助測量設備：恒溫烘箱、溫度計、秒表、皮尺、打磨設備等。

3 測試結果與分析

3.1 主要用水系統水量分析[1]

水洞溝電廠一期用水系統劃分成供水、工業水、化學制水、除鹽水及機組汽水循環、污水處理、脫硫用水、循環水、煤水、生活水系統等9個二級水平衡測試系統。

①供水系統：新鮮水進水量為382.4m3/h，出水總量為391.6m3/h，不平衡率為2.4%。

②工業水系統：進水總量為101.8m3/h，出水總量為99.3m3/h，不平衡率為2.5%。

③化學制水系統：進口流量為98.4m3/h，除鹽水流量為70.4m3/h，化學水處理過程中外排水總量為28.2m3/h，外排水經中和池后送至脫硫系統回用；除鹽水制水率為71.5%。

④除鹽水及機組汽水循環系統：進口流量為70.4m3/h，除鹽水及機組汽水循環系統用水總流量72.5m3/h，不平衡率為3.0%。

⑤污水處理系統總進水量為101.5m3/h，系統用水流量為98.7m3/h，不平衡率為2.75%。

⑥脫硫系統總補水量為212.9m3/h，脫硫系統耗水量為197.9m3/h，脫硫系統損耗水量較大。測試期間調取系統DCS監控數據，進脫硫系統煙氣溫度約為141℃～146℃，高出設計值20℃～25℃，測試耗水量較設計值182m3/h高出16m3/h。

⑦循環水系統：從工業水池值機械通風塔的補水流量151.5m3/h，工業水回水至機械通風塔流量30.1m3/h，循環水總流量為5536.7m3/h，循環水至灰場的流量2.9m3/h，至脫硫系統流量101.2m3/h，機力塔蒸發、風吹損失量77.5m3/h，蒸發、風吹損失率1.4%。

⑧煤場用水系統：總進水量為28.2m3/h，系統損失流量為27.5m3/h，不平衡率為2.4%。

⑨生活水系統總用水量為39.7m3/h，總耗水量為38.6m3/h，不平衡2.50%。

從上述測量結果可知，測試期間水洞溝電廠一期工程新水用量382.4m3/h，二次利用水量235.5m3/h，循環水總量18786.7m3/h，各系統損耗水量384.5m3/h。

3.2 用水水平分析

3.2.1 不平衡分析

通過對各主要系統的水量測試結果分析，供水系統不平衡率為2.4%；其他二級系統水平衡試驗的不平衡率最高為3.5%，最低為2.3%，均滿足保證一級水平衡的不平衡率≤

±5%[2]、二級水平衡的不平衡率≤±4%[2]的要求，說明試驗方法及測試結果合理。

3.2.2 用水指標分析

①全廠總用水量為19404.6m3/h，全廠復用水量為19022.2m3/h。復用水率為98.1%大于95%[2]。循環水蒸發、風吹損失率為1.4%，排污損失率為2.2%。排污損失率過高。

②廠區平均生活用水量39.7m3/h左右，扣除二期施工臨時用水26.5m3/h，以廠內固定人員800人計，人均生活取水量為396L/d，按照寧夏80～150L/d·人的用水定額指標，水洞溝電廠人均生活取水量偏高。

③鍋爐排污水量54.1m·/h，電廠兩臺鍋爐最大蒸發量為4420t/h。鍋爐排污率為1.23%，滿足凝汽式電廠排污率1%-2%[2]的要求。

④脫硫系統損失水量197.9m3/h，損失水量約占一期工程總損耗量384.5m3/h的51.5%，損失率較高。

3.2.3 用水水平分析

水洞溝電廠一期工程滿負荷生產狀態下水平衡測試新水用水量382.4m3/h，較設計指標471m3/h低88.6m3/h。以設計生產時間6500小時計，較設計年減少新水用水量約57萬m3。

經比對設計用水量，水洞溝電廠通過采取先進的節水工藝及節水改造措施，項目在化學水處理、熱力系統、循環水系統、工業水系統等環節均比設計用水量有一定程度的降低，節水成效顯著。但脫硫系統煙氣溫度過高導致脫硫系統蒸發損失過大超出設計值水洞溝電廠一期工程仍有一定的節水潛力。

4 節水措施建議

①管理節水[3]：建立各主要水系統的用、排水臺賬，實現對主要供、排水系統進行監控和每半個月檢查制度，發現問題應及時處理，詳細記錄檢查情況以供備案。

②測試期間，記錄水洞溝電廠鍋爐排煙溫度數據平均為141℃～146℃，高于國內600MW和300MW等級以上機組的實際排煙溫度，也高于設計溫度20℃～25℃以上。鍋爐投運后，排煙溫度高于設計值，主要原因有燃用煤種偏離設計煤種和省煤器、空預器等鍋爐尾部換熱器積灰、結垢造成換熱效率降低及空預器漏風等。同時鍋爐排煙溫度的降低，可大大減少脫硫時因高溫造成的水蒸發損失。

③建議電廠加強生活用水管理，降低生活用水消耗。因二期施工屬臨時階段性用水，同時控制電廠生活用水按高限150L/d·人計，水洞溝電廠一期項目年生活用水總量較測試值用量可下降。

5 結語

通過對水洞溝電廠各種各用水系統的測試，查清其用水狀況，找出其節水的潛力。可以評價水洞溝發電廠的用水水平，為其制定切實可行的節水規劃和技術措施提供科學依據，以提高電廠用水的合理性和科學管理水平。同時通過水平衡測試，可為進一步修訂完善自治區用水定額、電廠設計及同類電力企業水資源論證提供依據。

參 考 文 獻

[1] 張曉光，戰家男，周浩.水洞溝電廠一期工程水平衡測試報告[R].寧夏瑞沃水資源工程研究院（有限公司）

2012.5.

[2] DL/T-606.5-1996（2005）《火力發電廠水平衡導則》[S].

[3] 胡洋洋，劉延璽，楊穎.火電廠水平衡測試與節水分析[J].中國農村水利水電，2009（7）：119-121.