發電廠全廠水量平衡及節水措施專題

閻俊超

【摘要】內蒙古國華呼倫貝爾能源項目（2×600MW）電廠位于內蒙古自治區呼倫貝爾市海拉爾區陳巴爾虎旗境內，為我國水資源嚴重短缺的地區。工程設計中應合理選擇水源，優化水資源的合理配置，突出節約用水，降低耗水指標，力爭將本工程建成節水、節能及環保型電廠。

【關鍵詞】電廠 空冷 節水 再利用 零排放

一、工程概況

本工程系新建電廠，規劃容量4×600MW+2×1000MW，本期建設2×600MW超臨界空冷機組。廠址位于寶日希勒煤礦南，距海拉爾區政府約14km。南鄰301國道，距離海拉爾河9km，北為寶日希勒煤礦，西側為201國道，東側為寶日希勒鎮。電廠年利用小時數為5500小時。

二、水源條件

寶日希勒露天礦區的疏干水為本工程的水源。

三、工程設計主要原則

為滿足節水要求，本工程采用直接空冷方案設計。輔機冷卻系統采用帶蒸發冷卻器的閉式循環冷卻系統。除灰系統采用正壓濃相氣力除灰、干灰輸送方案。采用可靠的節水措施，提高水的重復利用率，最大限度的減少補給水用量，使電廠的各項耗水指標低于（優于）國家對新建空冷電廠提出的最新要求。在設計中立足將本工程建成環保型電廠，合理利用電廠排水，在安全、可靠、經濟的前提下實現電廠廢水在正常工況下的零排放。

四、電廠各系統用、排水要求及各系統節約用水研究

（1）主廠房區域工業用、排水。主廠房內輔機冷卻水采用閉式循環冷卻系統，每臺機組的閉式循環冷卻水量約3600m³/h，其用水水質要求為除鹽水。為了減少水量損失并保證輔機冷卻水對水溫的要求，輔機冷卻水系統采用較為經濟可靠的帶蒸發冷卻器的閉式循環冷卻系統，夏季保證閉式冷卻水溫不超過33℃。

（2）廠內其它工業用、排水。制氫站：用水量20m³/h，進水要求冷卻水，采用閉式循環冷卻水，無水量損失和水質污染。

（3）化學系統用、排水。所需生水量：2×600MW機組用水量最大327m³/h，用水水質要求為經凈化處理后的澄清水。化學處理系統排水：鍋爐補給水系統的反洗排水50（59夏季）m³/h、高含鹽廢水70（81夏季）m³/h，這兩種廢水收集后均作為脫硫系統用水。

（4）除灰除渣系統用、排水。本工程采用干式除渣系統，渣庫雙軸攪拌機用水：2×600MW機組用水量3.5m³/h，水質沒有特殊要求，采用處理后的工業廢水。排水用作干渣加濕用水消耗。

（5）輸煤系統用、排水。輸煤系統噴灑、除塵：每日噴灑次數為2次，平均噴灑用水量4.5m³/h，除塵用水量為10m³/h，采用工業廢水處理系統的回用水。

（6）廠區雜用水。主要包括：沖洗汽車及地面等清潔用水，水量為15m³/h。該項用水由工業水供給。排水含顆粒雜質和少量油污，經處理后可作為除灰、輸煤系統用水。

（7）生活用水。廠區生活用水：供水標準為35升/人.班，同時考慮其它少量用水，廠區生活水量按7m³/h。生活污水含有機物質，經生物氧化處理后作為廠區綠化用水。

（8）綠化用水。綠化用水標準按2升/m²天，每天澆灑面積為20%，折合小時用水量約為5m³/h，采用處理后的生活污水。

（9）脫硫用水。本工程燃煤為褐煤，脫硫工藝用水大為減少，每臺2×600MW機組，用水量100m³/h，無水質特殊要求，這些水主要隨煙氣蒸發損耗。脫硫系統廢水量20m³/h，用于灰場消耗掉。

（10）未預見水量.按2×600MW機組全廠耗水量的10%考慮，按40m³/h進行水量平衡設計。

五、全廠水量平衡設計方案及節水措施

（一）水量平衡主要設計原則

提高水的重復利用率，采用梯（遞）級供水方式。主廠房輔機冷卻水采用帶蒸發冷卻器的閉式循環冷卻系統。全廠污廢水僅增設少量的回用處理系統，將污廢水資源化，再次回用。全廠設兩套中水管道系統，分別為工業廢水（淡水）中水道和中高濃度工業廢水中水道。

（二）水量平衡設計方案

根據各用水點對水質的要求，采用梯（遞）級供水方式，即當上一級排水水質能滿足要求時，經簡單處理后，可作為下一級的供水水源，全廠主要設三級供水系統。

（三）主要節水措施

（1）采用干式除渣，除灰系統。本工程采用式除渣，除灰系統，僅需要少量的加濕用水，而且對用水水質要求不高，可采用高含鹽的廢污水。

（2）熱力系統用水的回收利用。鍋爐排污水、熱力設備和管道正常和事故工況的疏放水，經收集處理作為脫硫用水或補充到原水供水系統。

（3）將全廠排水資源化并重復利用。

（4）根據全廠排水條件，采用如下三種方式重復利用：①循環使用：如輔機冷卻水采用帶蒸發冷卻器的閉式循環冷卻系統。②梯（遞）級使用：做到“廢”盡其用。③全廠各類廢水處理后綜合利用：生活污水處理后用于廠區綠化;含鹽量與原水變化不大的工業廢水（淡水）處理后分別作為脫硫用水、除灰用水、輸煤沖洗系統的補水等;含鹽量較高的中高濃度工業廢水，簡單處理后作為脫硫用水。在正常情況下廠區廢水排放量為零。

（5）分類收集全廠污廢水，全廠各類污、廢水采用分流制。

（6）采用經濟合理可靠的污廢水處理工藝：①含油污水和含有部分顆粒雜質的工業廢水（淡水）進行集中工業廢水處理，采用油水分離處理工藝，去除廢水中的油污及顆粒雜質。其優點是簡單高效、占地小、出水水質好、系統不需調試，可隨時直接啟動運行。②生活污水采用生物接觸氧化處理工藝系統。目前在國內大部分新建電廠中采用。該處理工藝適用于中等負荷（BOD5=80～200ppm）的生活污水，耐沖擊負荷能力強，適應進水BOD5和進水量變化較大的情況，出水水質較為穩定。③含煤廢水采用目前電廠廣泛應用的含煤廢水一體化處理系統，處理后水可回用于輸煤系統。

（7）加強水務管理：①在各供水系統的出水干管及主要用水支管上安裝水量計量裝置。②加強水務管理和節水的宣傳力度，提高全廠人員的節水意識，制定切實可行的規章制度，將水務管理作為電廠運行考核的一項重要指標，使各項節水措施最終得以落實。

六、水量平衡設計結果

采用上述水量平衡設計方案及相應可靠的節水措施后，折合百萬千瓦耗水指標為年平均0.078m³/s，夏季0.089m³/s。電廠機組在沒有增加較大投資和運行難度的條件下，實現了年平均耗水量最小的目標。這樣即達到節約用水的目的，也達到了保護環境的要求，符合國家創建循環經濟可持續發展戰略的大政方針。