火電廠水平衡測試的應(yīng)用

火電廠水平衡測試的應(yīng)用

0水平衡測試方法工作的意義隨著國家環(huán)境保護(hù)政策和法規(guī)的逐步實(shí)施，各發(fā)電集團(tuán)公司對(duì)各發(fā)電車間的能耗和廢水采集進(jìn)行了嚴(yán)格的評(píng)估指標(biāo)。同時(shí)，對(duì)排水量和排水水質(zhì)的限制也越來越嚴(yán)格。要達(dá)到這些目標(biāo),必須制定科學(xué)、有效的節(jié)水方案并實(shí)施。水平衡測試是電廠開展節(jié)水工作、制定科學(xué)節(jié)水方案的基礎(chǔ)。通過水平衡測試工作,可以掌握電廠用水現(xiàn)狀和各生產(chǎn)工序用水水量之間的定量關(guān)系,研究火力發(fā)電廠水的輸入、輸出和損失之間的平衡關(guān)系。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行用水水平評(píng)價(jià)及分析、挖掘節(jié)水潛力,提出合理可行的節(jié)水改造方案,對(duì)廢水進(jìn)行綜合利用,提高火力發(fā)電廠的用水效率和管理水平。1平衡測試的內(nèi)容和測試方法1.1水平衡的測試項(xiàng)目火電廠水平衡測試的范圍為:自水源地取水點(diǎn)至廠內(nèi)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主、輔機(jī)設(shè)備用水量、循環(huán)水量、串用水量、回用水量、排放水量、消耗水量和廠內(nèi)生活用水。各機(jī)組發(fā)電用凝結(jié)水、給水及蒸汽量不在水平衡測試的范圍內(nèi)。水平衡的測試項(xiàng)目包括:(1)全廠總?cè)∷?、總用水量、?fù)用水量、總消耗水量、總排放水量;(2)各分系統(tǒng)取水量、用水量、串用水量、回用水量、循環(huán)水量、消耗水量、排放水量;(3)全廠復(fù)用水率、排放水率、發(fā)電耗水率。1.2流量表計(jì)測量結(jié)合火電廠用水系統(tǒng)的自身特點(diǎn),把整個(gè)用水系統(tǒng)劃分為不同的子系統(tǒng)分別進(jìn)行測試。各系統(tǒng)可進(jìn)一步劃分為單項(xiàng)用水系統(tǒng)或用水設(shè)備。測試中對(duì)于現(xiàn)場管道上裝有流量表計(jì)的,采用經(jīng)檢驗(yàn)合格的流量表計(jì)測量。對(duì)于未安裝流量表計(jì)的系統(tǒng)及設(shè)備采用便攜式超聲波流量計(jì)測量。對(duì)于一些沒有規(guī)則管道,流量不大的排水,采用容積法。對(duì)于一些無法測量的用水點(diǎn),根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或水量平衡法進(jìn)行計(jì)算,如冷卻塔蒸發(fā)損失,脫硫循環(huán)漿液量等。對(duì)一些間斷運(yùn)行的用水量,采用統(tǒng)計(jì)泵運(yùn)行時(shí)間和測量瞬時(shí)流量相結(jié)合的方法。鑒于現(xiàn)場很多系統(tǒng)及設(shè)備用水量波動(dòng)較大,測試時(shí)需保證足夠的持續(xù)時(shí)間,以使測試結(jié)果充分反映實(shí)際狀況。2水平衡的夏季進(jìn)行某電廠裝設(shè)2臺(tái)330MW供熱機(jī)組,全廠生產(chǎn)用水取自附近的河水和中水,廠區(qū)生活用水取自深井水。為查清電廠用水狀況,找出節(jié)水潛力,制定切合實(shí)際的節(jié)水技術(shù)措施和規(guī)劃,進(jìn)行了水平衡測試,試驗(yàn)在夏季進(jìn)行,持續(xù)時(shí)間為10天。以往水平衡測試中,用水系統(tǒng)的劃分大多數(shù)按水的工藝系統(tǒng)性質(zhì)進(jìn)行劃分,本文提出一種新的劃分方法,按生產(chǎn)單元的功能進(jìn)行劃分,這種劃分方式可以讓各專業(yè)人員同時(shí)開展測試工作,便于現(xiàn)場實(shí)施操作。結(jié)合該電廠用水系統(tǒng)實(shí)際情況,測試中把整個(gè)用水系統(tǒng)按生產(chǎn)單元的功能劃分為以下幾個(gè)子系統(tǒng):化學(xué)分場、汽機(jī)分場、鍋爐分場、脫硫分場、灰渣燃料分場、生活消防分場。測試期間全廠河水取水量為24717.7m3/d,中水取水量為5249.0m3/d,生活水取水量為1632.0m3/d。河水、中水和生活水取水及一次分配情況見圖1。各分場用水狀況和水量平衡關(guān)系在下面詳細(xì)進(jìn)行闡述。2.1循環(huán)水系統(tǒng)車間使用的污水廢水來源河水和中水經(jīng)循環(huán)水處理后進(jìn)入化學(xué)分場,作為化學(xué)分場的取水(見圖2)?；瘜W(xué)分場總用水量為30825.9m3/d,循環(huán)水量為2179.2m3/d。循環(huán)水處理車間和制水車間生產(chǎn)過程有部分水經(jīng)回收后進(jìn)行重復(fù)利用,為內(nèi)部循環(huán)水。水塔補(bǔ)水用于補(bǔ)充工業(yè)水、脫硫用水、水塔蒸發(fā)排污損失等;機(jī)爐消耗用水來自經(jīng)過精處理的除鹽水,用于補(bǔ)充汽水系統(tǒng)排污和機(jī)組供熱等消耗,這兩部分水屬于進(jìn)入下一個(gè)系統(tǒng)的串用水?；瘜W(xué)分場制水車間的再生、沖洗過程中的廢水經(jīng)過廢水處理后,一部分直接排入雨水系統(tǒng)至外部環(huán)境,屬于排放水;另一部分被灰渣燃料分場回收利用,屬于回用水。2.2汽機(jī)分場循環(huán)水排放汽機(jī)分場的取水分為三部分:來自化學(xué)循環(huán)水處理的水塔補(bǔ)水,來自精處理的除鹽水補(bǔ)水和鍋爐分場工業(yè)水至水塔回水(見圖3)。汽機(jī)分場總用水量1625631.8m3/d,循環(huán)水量1593036.2m3/d。汽機(jī)分場的內(nèi)部循環(huán)水也分為三部分:開式循環(huán)冷卻水、閉式循環(huán)冷卻水和冷卻塔的循環(huán)用水。消耗用水分為兩部分:機(jī)組消耗(包括汽水系統(tǒng)排污和機(jī)組供熱)、冷卻塔的蒸發(fā)風(fēng)吹損失。冷卻塔排污屬于排放水,排放水量2141.0m3/d。串用水為循環(huán)水至鍋爐、脫硫、消防系統(tǒng)用水。2.3循環(huán)水排放試驗(yàn)鍋爐分場的取水全部來自循環(huán)水。鍋爐分場總用水量19392.0m3/d,循環(huán)水量為13656.0m3/d。鍋爐分場的內(nèi)部循環(huán)水分為兩部分:閉式循環(huán)冷卻水和爐水泵循環(huán)冷卻水(見圖4)。測試期間爐側(cè)工業(yè)水至定排坑減溫水一直處于投入狀態(tài),這部分用水由于定排坑排污泵故障導(dǎo)致坑內(nèi)滿水溢流直接排入地下雨水系統(tǒng)屬于排放水。串用水為爐側(cè)工業(yè)水至水塔回水,串用水量5136.0m3/d。2.4內(nèi)部循環(huán)水排放脫硫分場的水平衡見圖5,脫硫分場的取水全部來自循環(huán)水。脫硫分場的內(nèi)部循環(huán)水分為兩部分:閉式循環(huán)冷卻水和脫硫所用循環(huán)漿液。消耗用水為隨脫硫煙氣蒸發(fā)的水,測試期間基本沒有廢水排放。脫硫分場總用水量為441242.1m3/d,循環(huán)水量為438734.3m3/d。2.5燃料分場需求預(yù)測該廠除灰除渣系統(tǒng)均為干式系統(tǒng),用水量很少,其中除灰空壓機(jī)冷卻水劃入鍋爐分場進(jìn)行測試;燃料分場用水量也較少,這兩個(gè)系統(tǒng)的補(bǔ)充水均來自化學(xué)廢水和脫硫廢水?；以剂戏謭龅乃胶庖妶D6,灰渣燃料分場總用水量為142.8m3/d。測試期間取水全部來自化學(xué)廢水,消耗用水用于灰渣調(diào)濕和煤場噴灑。2.6消防補(bǔ)水場“三水”生活消防分場的水平衡見圖7,生活消防分場總用水量為3312.0m3/d。該分場的取水分為三部分:深井水至生活水補(bǔ)水,河水至消防水補(bǔ)水和循環(huán)水至消防水補(bǔ)水。測試期間,消防水無消耗,但測試發(fā)現(xiàn)生活水池和消防水池均存在溢流,兩部分水直接排入雨水系統(tǒng)至外部環(huán)境。2.7機(jī)組運(yùn)行效率綜合各分場水平衡測試數(shù)據(jù)計(jì)算整理得出全廠水平衡數(shù)據(jù),全廠總?cè)∷?1598.7m3/d,總用水量為2120546.6m3/d,復(fù)用水量2088948.0m3/d,重復(fù)利用率為98.51%,達(dá)到汽輪機(jī)循環(huán)水為閉式循環(huán)的電廠要求;消耗水量為24981.5m3/d,排放水量為6617.2m3/d,排放率為20.94%。測試期間兩臺(tái)機(jī)平均電負(fù)荷合計(jì)491.596MW,平均供熱流量約91m3/h,發(fā)電耗水率為2.49m3/MW·h。雖然發(fā)電耗水率達(dá)到節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則的要求,但對(duì)于采用干式除灰系統(tǒng)的電廠,這一指標(biāo)略有偏高,還有進(jìn)一步降低的潛力。3提出的問題和糾正建議(1)生活水處理廠的液位監(jiān)控失敗無法根據(jù)生活水池液位進(jìn)行流量控制,補(bǔ)水流量較大,而用水流量較小,生活水池一直處于滿水溢流狀態(tài)。建議盡快處理系統(tǒng)故障。(2)消防水池液位低,且布局滿水溢流,導(dǎo)致成分滿水溢流,造成浪費(fèi)消防水池河水至消防水補(bǔ)水門液位控制裝置故障,無法正?？刂葡浪匾何?消防水池處于滿水溢流狀態(tài),造成很大浪費(fèi)。建議盡快解決消防水補(bǔ)水門漏水問題。(3)循環(huán)水處理的模擬動(dòng)態(tài)試驗(yàn)建議電廠根據(jù)水源、水質(zhì)、凝汽器管材及循環(huán)水處理系統(tǒng)等情況,可以考慮進(jìn)行循環(huán)水處理模擬動(dòng)態(tài)試驗(yàn),因地制宜地選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸?/p>