精益管理在火電廠節水中的應用

胡增金

摘 要 水是人類賴以生存的重要資源之一，保護和合理利用水資源已列入我國基本國策。作為用水大戶的火電廠，積極采取有效的措施，開展水的回收利用，大力提高水的利用率達到節約用水，對保證國民經濟的發展具有重要意義。華潤電力（曹妃甸）有限公司通過開展精益管理活動，運行精益管理方法尋找用水、排水的節水技術和回收方法，并做相關介紹，倡導電廠節水降耗。

關鍵詞 節水降耗；用水；排水；回收利用；精益管理

中圖分類號 X8 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）17-0220-01

1 概述

華潤電力（唐山曹妃甸）有限公司是2×300MW供熱機組，位于唐山市曹妃甸循環經濟示范區，電廠采用海水作為直流冷卻水源，生活用水取自曹妃甸循環經濟示范區生活給水管網，生產給水水源為陡河水庫地表水和海水淡化水兩路水源，廠內各用水系統如下圖1所示：

2 電廠節水途徑

火電廠節水主要通過兩種途徑來實現，一是采用節水型的系統，合理的分配補水，減少新鮮水的補水量；二是充分回收各種廢水，重復利用。下面就華潤電力（唐山曹妃甸）電廠在這兩方面節水回收利用作具體闡述。

2.1 用水系統節水

1）循環冷卻水系統。該廠為臨海電廠，充分利用海水資源，機組冷卻用水采用海水直流冷卻，額定冷卻流量為34 280立方米/時，占全廠用水量的90%以上。對于淡水循環水系統，其水損失包括蒸發損失、風吹損失、排污損失，其損失量總和約為循環水量的1.2%～1.6%，是電廠損失總量的30%～50%，受環境溫度的影響，沒有更好的回收方法，可見海水直流冷卻對淡水資源的節約效果非常明顯。采用海水直流冷卻的安全隱患也比較明顯，一是海水的腐蝕，二是海水中海生物的影響，公司通過海淡水分離，海水系統設備防腐，加裝多級的循環水濾網等措施，保證安全運行。

2）公用水系統。公用水用戶遍布全廠很多角落，用水量大，是水耗管理的重點，其用戶包括部分公用設備轉機的冷卻水、脫硫系統用水、空預器沖洗用水、除灰除渣用水等等。我廠配置兩臺大公用水泵和兩臺小公用水泵，滿足公用水量的不同需求。公用水用戶量多時，運行一臺大公用水泵，用戶量小時運行一臺小公用水泵，為保證轉機的冷卻水量，運行中將壓力維持在較高值，這就無形中增加了系統的泄漏量，同時也因為壓力大范圍波動造成公用水系統經常泄漏，鑒于此小公用水泵采用了變頻調節，將壓力設定在低值投入自動，跟隨母管壓力自動調整，有效降低了水耗，提高了系統運行的安全性能。

3）脫硫用水系統。電廠采用濕法—石灰石脫硫系統，煙氣和漿液在吸收塔內部逆流傳質交換時，以氣態的形式由煙氣帶走直接排入大氣的水蒸汽量是該系統最大的耗水點，約占整個系統耗水量的90%以上，分析影響的因素包括煙氣量、吸收塔的出口煙溫、燃煤的硫分，對于選定煤種的情況下，通過鍋爐側燃燒調整降低鍋爐的排煙溫度是最有效的辦法，另外對于脫硫除霧器的沖洗時間，也根據除霧器差壓采取狀態沖洗，降低了煙氣攜帶水量。通過調整控制，有效的降低了脫硫水耗。

4）廠區用水控制。公司通過開展精益管理持續改善活動，積極發現并及時治理生產現場水源跑冒滴漏，提高全員節約意識，杜絕生活用水長流水等浪費現象，冬季暖氣系統加大巡查力度，定期對水耗指標進行匯總分析，從數據中發現隱形問題，控制綜合水耗。

2.2 廢水回收利用

1）鍋爐定排水回收改造。電廠設計承壓能力0.5MPa的定排擴容器，接收鍋爐定期排污、連續排污、受熱面疏水、吹灰蒸汽疏水、汽包事故放水等，擴容降壓后蒸汽排至大氣，疏水排至雨水系統外排。機組正常運行中每天定排一次，吹灰暖管兩次，爐水硅和氯離子含量超標時進行連續排污，直至水質合格；機組啟動，為了盡快達到汽機沖轉參數，要求開大疏水提高蒸汽溫度，帶上負荷后降壓洗硅加大爐水排放；機組停運，鍋爐需要帶壓放水，余熱烘干進行保養，此時大約200t左右的爐水都要放入定排系統外排，水損失較多。電廠在#1空預器下面設有一個沖洗水池，接收兩臺爐空預器檢修沖洗時的沖洗水，通過兩臺排污水泵（一運一備）排至化學工業廢水箱，經過加藥處理后排至公用水池回收利用。經過對水池的容量測量和排污泵出力的比較，完全可以滿足單爐啟停和兩臺爐運行中定排的排放量，另考慮溫度過高損壞排污泵及出口管道，引一路冷卻水到水池調節水溫不高于60℃，便可以滿足運行的安全性，于是將兩臺爐定排疏水改接至空預器沖洗水池，這樣兩臺爐定排水達到了全部回收再利用。

2）煤泥水回收改造。輸煤系統每段皮帶都設有排污池，安裝兩個排污泵，保證所有的含煤用水都回收至排污池，然后通過排污泵排至煤水調節池。經過絮凝工藝分離出清水和煤泥，煤泥進入沉淀池沉淀后排至煤場，清水流入清水池通過清水泵再提供給輸煤系統各水用戶，如此循環使用，大量節省了新鮮水資源。由于煤泥水主要作為皮帶和輸煤層地面的沖洗，對水質要求不高，于是經改造回收了其他系統的廢水。一是將灰庫的地面沖洗水回收，原設計該廢水排放至雨水系統，由于全廠雨水系統管路較長，灰水容易凝固堵塞管路，造成雨水系統排放不暢，而且地埋管道很不易清理，灰庫與煤泥水處理室只有10m左右的距離，通過溝渠改造將灰庫沖洗水接至煤泥水沉淀池，達到回收再利用；二是脫硫廢水的回收，脫硫工藝要求漿液氯離子不能超標，必須從系統中排出一部分廢水，該廢水已經過脫硫廢水處理，懸浮物和PH值都達標，直接接至煤泥水處理室的清水池內回收再利用。

3）生活污水回收利用。廠設獨立的生活污水排水管網，生活污水包括廠區生產建筑物及附屬建筑物的廁所和輿洗排水等，生活污水全部自流至廠區內的生活污水處理站進行二級生化處理，出水水質達到《污水綜合排放標準》中的第二類污染物最高允許排放濃度，然后通過清水泵排至公用水池，達到回收利用。經計算，廠區生活水一天的平均耗量有200t，經處理回收至公用水池再利用，一年可以節約73 000t凈水資源，經濟效益也非常可觀。

3 結論

華潤電力（唐山曹妃甸）有限公司通過開展節水精益管理活動，收集數據比對分析，優化設計和系統改造，實現了廢水的零排放、凈水資源的節約和回收再利用，有效地降低了全廠的水耗，既增加了企業的經濟效益，同時也為日益嚴峻的水資源大環境做了貢獻。

參考文獻

[1]《電力節能技術叢書》編委會.火力發電廠節能技術[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]火電廠水處理和水分析人員資格考核委員會.電力系統水處理培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009.endprint