生物質電廠給排水設計及節水措施

劉子立

摘要：生物質電廠已成為現代化電力發展的重要標志，其不僅能夠有效的緩解非可再生能源的消耗，還能減少污染物的排放，實現了節能減排的環保效果。本文主要對生物質電廠給排水設計進行了全面、深入的分析，并對生物質電廠的節水策略進行了詳細的闡述，進一步強化生物質電廠的節約、環保效果。

關鍵詞：生物質電廠；給排水設計；節水對策

1.生物質電廠給排水設計分析

在生物質電廠中燃料貯存系統占據的規模較為龐大，本次研究中主要以江蘇省某生物質電廠作為研究對象，電廠的占地面積為8公頃，其中安置了兩個大型燃料棚、兩個大型燃料倉。將燃料倉外邊的放坡與環形道路排除后，僅僅對燃料對方的面積進行計算，就以超過了3公頃，達到占地總面積的接近40%。

（1）燃料貯存系統的給水設計

在生物質電廠中，燃料貯存系統的用水量較少，基本的用水就是對地面進行清潔的用水。在以往的燃煤發電廠中，由于貯煤系統易出現揚塵的現象，為了對煤塵進行清理就要在燃料系統中安裝了噴淋裝置。然而生物質電廠的燃料再送來都是捆綁的狀態，這些燃料無污染、易清掃，因其揚塵現象不夠顯著，所以在頂部設置噴淋設施的效果不佳。而且生物質燃料不易發生自燃現象，相比于燃煤的危險性更低。由于燃料貯存倉面積較大，若按照常規電廠的設計標準設置噴淋系統，不僅安裝過程極為的復雜，而且應用頻率也不高。所以最好按照排水系統進行科學的設置，可燃料棚、燃料倉外部安裝沖洗龍頭，對于燃料粉碎區的局部安裝噴灑設施。

按照以上生物質電廠實際情況，基于燃料貯存系統的相關特性，將燃料棚設置成半露天堆放倉庫。可參照燃料倉進行燃料貯存系統的設計，將消防用水量設置為60L/s，輸送時間設置為6小時，一次消防用水量設置為1300m³。主廠房消防用水量設置為72 L/s，一次消防用水量設置為450m³；其它區域的消防用水量設置為30L/s，一次消防用水量設置為220m³。

生物質電廠燃料棚的占地面積、跨越范圍與普通燃煤電廠干煤棚更小，若應用常規的消火栓滅火系統，在操作方面不夠簡便快捷，這與干煤棚出現的弊端較為相似。雖然燃料倉設計成半露天形式，但是按照燃料堆放的特點，在單個倉庫中沒有設置相應的通道，而且倉房的面積較大，應用室外消火栓滅火系統也不夠便捷。所以要對燃料貯存系統安裝有效的消防炮給水系統，確保消防設施的高效性、實用性，能夠將火災控制在合理范圍內。

（2）燃料貯存系統的排水設計

生物質電廠與常規燃煤電廠有一個共同的問題，對于燃料露天倉的初期雨水給予高度的重視。在生物質電廠中，初期雨水會將燃料的碎渣、谷殼、皮屑等沖刷下來，這些雜質量較大，而且基本都漂浮在水面之上。若這些雨水流入到地下管網中，必然會導致管口堵塞，且無法對其進行有效的清理。為此要求燃料倉周邊設置環形排水溝，然后將末端排水送人切換井，將初期雨水輸送到沉淀池，再將后期雨水送至雨水管網。當前對于生物質電廠還沒有初期雨水量概念，只有參照燃煤電廠的規定標準，再根據生物質電廠的實際發展情況進行設計。通常初期雨水沒有經過嚴重的污染，可應用常規的阻隔、沉淀等方式來處理，然后就可將處理后的水源送入到雨水管網中。同時可將部分地面清潔廢水送到初期雨水系統中，無需設置處理設施。

2.生物質電廠的節水對策分析

①應用具備自然通風冷卻塔的循環供水系統，在設計初期要與汽輪機廠進行有效的配合，將電廠熱力系統中凝氣器、汽輪機低壓缸、循環水供水系統等冷端設備展開科學的優化設計，同時還通過生物質電廠的歷史氣象數據進行分析。對于循環水系統夏季冷卻倍率為65倍、冬季為39倍、年平均為54倍。

②在自然通風冷卻塔中增設除水器，將風吹損失率控制在0.1%之內。

③將工業水冷卻設備回水與循環水回水管相連，從而為循環水系統來補充用水量。且工業水泵揚程相比于循環水泵揚程更高。如此就可避免循環水系統回流到工業水系統中。

④對于發電廠的輔機循環水回水設計，既可將循環水壓力回水管進行搭接，還可與冷卻塔底水池進行連接。在其運行過程中可按輔機循環水回水壓力進行有效的調節。夏季循環水量較大，凝汽器、循環水進水管的進水阻力也很大。輔機循環水回水壓力與循環水回水管內壓力相比更高，如此就可將輔機循環水回水管與冷卻塔相接；冬季循環水量較小，凝汽器、循環水進水管的助理很小，循環水回水管中的壓力不斷上升，這時的輔機循環水回水相比于循環水回水母管的壓力更小，然后將此部分輔機循環水回水送入冷卻塔底水池。

⑤通過高濃縮倍率來減少循環水排污率。電廠循環水處理通過添加高濃縮倍率的酸與穩定劑的處理系統，促使濃縮倍率升至4。由于循環水系統排水無嚴重的污染情況，僅僅含有少量的鹽離子。所以可將循環水排污水來清潔除灰渣系統、廠區地面。

⑥生物質電廠生活水管網較小，且用水量不夠穩定。而此電廠生活水管網通過變頻方式來供水，通常將生活水管網壓力設置約0.5 MPa。對于管網及水龍頭的出水量進行嚴加控制。將電廠生活污水處理后，確保凈化后的水質復合相關規定的標準，然后將其用作清潔水、綠化水。在需要節水的系統中設置相應的檢測設備進行有效的排水控制。

結束語

當前生物質能在相關領域得到了廣泛的青睞，其不僅能夠代替非可再生能源投入到工業生產中，還能夠有效的緩解生態環境的不斷惡化，尤其是當前生物質能電廠不斷地普及開來，為了能夠進一步提升電廠生產過程中節約性，就要通過科學、專業的給排水設計及合理的節水對策，從而促使生物質電廠朝著更加環保、節能的方向發展。