福建省火電廠水平衡測試應用研究

顧云

（福建省水資源與河務管理中心，福建 福州 350000）

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

1 福建省火電企業發展及用水狀況

1.1 火電企業發展情況

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

1.2 火電企業用水狀況

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

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

2 福建省典型火電廠水平衡測試

結合本研究工作，以福建省某火電廠開展水平衡測試應用為例。

表1 2013—2017年福建省地級市火電廠用水情況

2.1 水平衡測試內容

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

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的第三方機構進行校驗。

2.3 水平衡測試主要結果

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 大力提高火電廠節水科技化水平

改進并合理利用廢水處理技術。火電廠中，廢水處理是廢水再利用的關鍵環節，它關系到廢水利用的程度，同時也關系到廢水利用的經濟效益。對于廢水處理方法，應根據處理后廢水使用的用途，采取不同的、最經濟的處理方法，達到廢水處理利用的最佳效果。

3.2 大力進行節水改造，提高復用水率

根據火電廠的供水冷卻系統機組容量以及生產工藝，對其進行節水改造。加強對小容量機組或老機組的改造，老機組設備老化、效率降低、結垢嚴重，對其進行改造以減少汽耗量，增大熱交換能力，減少耗水量；開展火電企業廢水回收處理利用的研究，比如火電廠輔機和附屬設備的無污染工業冷卻水可直接回收入汽機循環冷卻排水系統重復利用；冷卻塔排污水、鍋爐補給水處理系統的廢水等，均可進行處理后回收用于工業冷卻水或者循環冷卻水的補充水；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，勞動生產率會有大幅度提高，因此單位設備容量的職工數將下降，生活用水和生產用水量也相應下降。

3.3 抓好廠區計量管理

健全完善水務管理制度和職責，熟悉水量平衡圖、水用戶流程圖、節水用水點分布圖及管網布置圖。配套完善廠區用水終端計量儀表，分析廠區用水合理性。保證節水用水設備的正常運轉，保證管網完好無損，發現有“跑、冒、滴、漏”現象，及時安排檢修；增強全員水務管理意識，加強水務基礎教育。

4 結束語

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