燃機電廠取水管理存在問題及對策分析

何 凱

湖北華電武昌熱電有限公司 湖北 武漢 430062

近年隨著天然氣產業蓬勃發展，在能源結構調整、環境保護及溫室氣體減排目標的約束下，燃機電廠的裝機容量不斷增長。由于國家實施最嚴格水資源管理制度，燃機電廠的取用水指標已成為檢驗電廠經濟運行的重要考核指標。但燃機電廠在取水管理方面普遍存在較為薄弱的環節，需要加以改進，以達到節約水資源、保護生態環境、降低用水成本的目的。

1 燃機電廠取水特點分析

1.1 取水量較小 燃機電廠運行模式通常采用一拖一，即一臺燃氣輪機配一臺蒸汽輪機。與常規燃煤電廠相比，燃機電廠的燃氣輪機模塊不需耗水，只有蒸汽輪機在發電過程中需要耗水，且幾乎所有的冷卻水都用于蒸汽輪機模塊。蒸汽輪機容量約為總裝機容量三分之一，故燃機電廠取水量僅為燃煤電廠三分之一。

1.2 用水環節簡單 燃機電廠取水主要用于凝汽器、換熱器、潤滑油冷卻器、真空泵冷卻器等設備冷卻及閉式循環水系統的冷卻水補水，取用水流程簡單。其取水環節主要是冷卻設備、供水補給，沒有脫硫、除渣、輸煤等復雜的用水工藝流程。

1.3 取水量季節性差異大 火電廠發電運行時，一般熱季的取水量是冬季取水量的1.5倍，如果電廠冷熱季發電量比較均衡，其季節性取水量的曲線比較平緩。而天然氣供應有明顯的季節性峰谷特點，即夏季是天然氣用氣淡季，冬季天然氣供應比較緊缺[1]。作為調峰電源的燃機電廠，為了適應燃料變化，在迎峰度夏期間多發電，迎峰度冬時因天然氣壓非保民只能少發電。因燃機電廠的年度發電計劃分配極不均勻，導致其季節性取水呈現非常明顯的峰谷特點。

1.4 對環境影響小 首先，同等裝機容量的燃機電廠取水規模遠低于燃煤電廠，加上季節性用水特性與水資源的季度性變化比較匹配，對流域內的水資源擾動影響較小。其次，燃機電廠由于使用天然氣，燃料系統產生廢污水非常少，且沒有脫硫、除渣、輸煤等易產生污水的用水流程，其整個取用水工藝產生的廢污水少。

1.5 節水潛力有限 燃機電廠用水通常采用閉式循環系統，使用循環水通過水—水熱交換器冷卻閉式水，以實現節水并降低用水成本；閉式循環冷卻水熱交換器采用板式換熱器，與采用管殼式換熱器相比，減少了開式循環冷卻水量；根據季節與水溫的變化，不同季節采用不同的冷卻倍率，通過優化循環水冷卻倍率節約用水；部分工業廢水收集至工業廢水處理站經處理達標后作為摻混用水，做到了一水多用；如果是熱電聯產機組，供熱抽汽回水全部回收，從而減少了化學水的補水。燃機電廠用水效率一般高于燃煤電廠，很多用水環節已經較優化。

2 取水管理存在問題

2.1 不重視取水管理工作 由于燃機電廠的定員少，很少配備專業取水管理人員，通常由其它專業專工兼任取水管理，導致管理人員專業性不強、精力有限、不能勝任取水管理工作。究其原因，企業不太重視取水管理工作，導致人員配置、話語權、財物等不能滿足電廠的取水管理發展要求。同時，取水管理人員經常變換，導致日常工作交接不暢、取水臺賬缺失、信息掌握不齊全、缺乏有效溝通等一系列問題發生。

2.2 取水管理較為粗放 因燃機電廠取水工藝流程簡單，導致相關部門認為取水管理僅僅是管理臺賬，缺少相關投入。如忽視日常管理工作，只有出現問題時才會去處理；用水設備缺少靈活調節方式，造成水資源浪費；管道系統日常維護不夠導致漏水滴水現象常見；取水計量設施、節水裝置短缺，不能輔助監測以提高用水效率；運行期間水泵存在多開泵、開大泵情況；水平衡試驗工作流于形式等。

2.3 不能滿足國家政策要求 近年來國家實行越來越嚴格的水資源管理制度，水務管理部門日常管理的要求越來越嚴，電廠的取水管理水平也要同步提升。同時，隨著國家環境保護要求的不斷提高，電廠的廢污水管理也需提高標準、與時俱進[2]。如果取水管理不進步，企業很容易觸碰紅線，影響正常的生產經營。

2.4 取排水混用問題突出 燃機電廠因取、排水量較少，部分企業為節省投資，將不同系統不同品質的水混用或混排。如將部分深處理水與工業用水混用，造成化學制水成本居高不下；將自來水當作工業用水使用，或將化學深處理水當作自來水；廠內雨水、污水未分流，污水排量變大，造成排污費用增加等。

2.5 易發生超計劃取水問題 一是燃機電廠取水量按熱冷季最低用水標準進行設計，但實際運行時企業基于經濟性和安全性冗余考慮，提高了用水量。二是取水論證時，燃機電廠發電運行方式按冷熱季均分，實際受天然氣季節性供應影響，企業在熱季發電多(約占全年發電量三分之二)，冷熱季發電不均造成實際取水量超標。三是燃機電廠取水量一般是按發電利用小時數測算，實際運行小時遠高于測算利用小時數，而日常取水量與滿負荷運行時差異不大，導致取水量超計劃。

3 結語及建議

為提高燃機電廠取水管理水平，促進企業提高用水效率、挖潛節水潛力、減少廢污水排放、控制用水成本，提出如下建議：

3.1 重視取水管理工作并配備專業人員 燃機電廠的工作重心主要集中在燃料和電力管理，但水是發電能源轉換的關鍵介質，企業要避免因取水而影響正常發電。故企業領導要重視取水管理工作，基層管理人員才會投入更多精力去把事做好。同時，取水管理崗位應配備專業人員，保證人員與工作要求相匹配，不得隨意更換，業務人員也要不斷提升自身專業能力和知識儲備。

3.2 挖掘節水潛力 燃機電廠可從如下幾方面繼續挖掘節水潛力：加強日常主輔機優化運行管理，開展循環水優化經濟運行試驗；對各種環境工況下循環水泵運行方式進行試驗，總結最經濟運行方式，降低取水量；對有條件的取用水設備進行變頻改造，提高調節能力；定期開展水平衡測試[3]，加強耗水環節計量管理，深掘節水空間。

3.3 加強計量設施管理 一是結合機組運行方式、廠內管網布置走向等，對各類不同水質的取排水系統進行流量監測和控制，配備必要的流量計和水位控制閥等計量控制設施，完善一、二、三級取排水計量監測系統；二是將全廠計量系統的流量數據接入自動控制監測系統，方便運行過程實時監督與管理；三是完善計量管理制度、取排水計量臺帳、校驗及維護記錄，并納入定期工作。

3.4 做好不同水質的分類管理 根據燃機電廠水務設計要求，不成品質的用水系統要按工藝要求分類使用，避免高低亂配。同時，排水系統要做到雨水、污水、廢水分流，保障不同水質的排水系統獨立運行，減少對環境的不利影響，做到合規合法排放。

3.5 根據實際情況實施廢污水處理改造 燃機電廠廢污水要達到回用標準，需配備相應的污水處理裝置。如果其廢污水排量較少，投資廢污水處理裝置并不經濟。企業可選擇將廢污水就近達標排入污水處理廠進行處理，既達到最大程度去除污染物、保護環境的目的，也避免污水處理設施的重復建設。

3.6 做好管網監測及日常維護管理 加強管網的維修管理和漏水監測[4]，積極研究開發檢漏、補漏、堵漏新技術，完善管網檢漏技術，對嚴重老化、材質差的管道及時進行更新改造。通過計量設施實時監測，及時發現內部管網跑、冒、滴、漏現象，采取相應措施補救。

3.7 制定污水處理應急預案 燃機電廠一般建在離負荷較近區域，如果發生環境事故會造成較大的負面社會影響。為防止并減少各類環境污染事故造成的損失擴大，企業要建立緊急情況下快速、有效組織環境污染事故救援和應急的機制。