火力發電廠水平衡測試與節水分析

王楠，彭天波

（國網湖北省電力公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077）

近年來，隨著我國經濟發展速度不斷加快，對于水資源的重視度也在持續提升。火力發電廠一直以來都是用水大戶，因此對火電廠開展大規模的水務普查工作是非常必要的。通過開展水平衡測試工作，可以準確了解電廠用水水平，分析電廠總體水量流入、流出和耗損相互間的平衡關系。并且以此為前提，分析及評價電廠水平衡狀況，探尋出節約水源的有效途徑，整合出實際能夠順利完成的系統優化方案，同時回收處理再利用的廢棄水，以使電廠的用水效率及管理水準均得到提升，響應國家節能減排號召。

1 水平衡的測試內容與測試方法

1．1 水平衡測試內容

根據《GB/T12452-2008企業水平衡測試通則》、《DL/T 606.5-2009第5部分：水平衡試驗-火力發電廠能量平衡導則》等要求，明確火電廠水平衡測試內容分為以下幾個部分。

（1）全廠總取水量、總用水量、復用水量、總消耗水量及總排放水量。

（2）各分系統取水量、用水量、串用水量、回用水量、循環水量、排放水量及消耗水量。

（3）單位發電量取水量、單位裝機容量取水量、全廠水復用率、達標排放率等指標。

1．2 測試方法

對于需要進行統計的或間斷性測點，由電廠運用測量儀表得出統計數值；借助便攜式超聲波流量計來完成對沒有裝配流量表計的不間斷測點的測試工作；運用容積法或者圍堰法來開展對部分無規則管道、流量偏小排水的測量；基于水量平衡法或通過設計數據來對測量難度極高的用水點展開運算。

2 水平衡測試實例

2．1 全廠水平衡測試

被測電廠共裝有4臺單機容量300MW機組（一、二期）以及2臺單機容量600MW機組（三期），總裝機容量2400MW，該廠總的取水來自長江，共10臺循環泵，采用母管供水方式；該廠總排水有4個排放口。測試期間，全廠總取水量122109.4m3/h，總排水量121121.6m3/h，耗水量910.69m3/h，消耗水量主要用于消防系統、供熱、生活水系統、脫硫系統、輸煤沖洗系統、鍋爐及閉式水系統、沖灰系統等，以上各項消耗總水量為910.69m3/h，不平衡水量為21.68m3/h，不平衡率為0.0178%，主要由測量誤差引起，滿足測量誤差要求。各分系統水平衡情況見下文。

2．2 分系統水平衡測試

分系統水平衡測試，主要針對各分系統內取水、用水關系進行測試。電廠用水分系統眾多，受篇幅所限，對凝結水、開式、閉式水等補水及耗水較小的分系統不做贅述，將選取部分典型用水分系統進行水平衡分析。

（1）化學水系統。化學車間來水128.37m3/h，來自經過沉淀處理后的工業水系統，化學制水106.62m3/h用于工質水補水、凝結水補水、閉式水補水，化學廢水21.78m3/h經過處理滿足達標排放要求后，通過循環水方溝排入長江。

（2）工業水系統。從長江來的源水經過凈化站處理后變為清水，一部分進入工業消防蓄水池，由工業水泵加壓后提供給機組工業水用戶作為冷卻水使用，工業用水采用管網供水方式，工業水用戶使用完畢以后再進入循環復用水池。工業水系統水平衡圖見圖1所示。

圖1 工業水系統水平衡圖（單位m3/h）

（3）生活水系統。生活水系統來自生活水池，通過生活水泵供給生活水管網，其中一二期來水269.9m3/h，三期來水21.8m3/h，生活水用戶共損耗245.2m3/h，剩余水量經過生活水污水站處理后，26.1m3/h通過全廠生活污水處理站排放口達標排放，20.4m3/h用于三期輸煤沖洗水。

（4）復用水系統。復用水系統來水2213.1m3/h，主要來自工業水管網，其中一期脫硫用水101.8m3/h、二期脫硫用水108.8m3/h，三期脫硫用水153.7m3/h，三期沖灰用水33.0m3/h，多余水量1815.8m3/h通過循環水方溝溢流排出。

3 全廠水平衡試驗結果

從電廠的取水、用水和排水情況及主要系統水平衡現狀來看，單位發電量取水量為2.672m3/（MW·h），單位裝機容量取水量為396.06m3/(s·GW)，全廠水復用率偏低，僅達到了55.8%；對全廠而言，測試的不平衡率為0.0178%，小于5%，滿足水平衡測試的誤差要求；目前電廠工業廢水最終進入廠區工業廢水池處理達標，然后排放。根據水平衡測試，工業廢水量21.78m3/h，全廠廢水回用率0.0%。

4 全廠節水建議

（1）循環泵房排放口排放的循環泵涼風器、軸承等冷卻水，排放量為699.2m3/h，這部分水量離廠區較遠，沒有回收利用價值，建議采用目前的方式直排長江。

（2）廠區生活污水經生活污水處理系統處理后達標排放，未再生利用，這部分水量為26.1m3/h，建議進行技術改造，直接抽排進入電廠凈化站清水池加以利用。

（3）鍋爐補給水處理系統再生及沖洗廢水、凝結水精處理再生廢水、鍋爐化學清洗廢水等酸堿廢水經現有工業廢水處理系統進行調節、中和、反應、沉淀等處理后達標排放，未再生利用，這部分水量為21.78m3/h，建議進行技術改造，直接抽排進入電廠凈化站清水池加以回收利用。

（4）目前電廠的復用水量總計397.3m3/h，電廠可以復用的水量2213.1m3/h，僅占可以復用水量的17.95%，棄用1815.8m3/h，全廠水復用率偏低，僅達到了0.558%，建議進行技術改造，直接抽排進入電廠凈化站清水池加以回收利用。