火電廠取水量和排水量統計中存在問題分析

張海燕，李樂豐，徐勁松

（1.華電國際電力股份有限公司技術服務分公司，山東 濟南 250014；2.國網山東省電力公司電力科學研究院，山東 濟南 250003）

0 引言

發電行業是我國用水量最大的行業之一。目前國家不斷提高企業用水要求，加快水污染治理步伐，有的省份制定了嚴格的污水排放標準，火電廠在用水量、排水水質等方面都受到嚴格限制。這些政策迫使火電廠不斷開展用水優化及水污染治理，準確統計取水量和排水量是其中關鍵一環。根據當前火電廠取水量和排水量統計現狀，就存在的問題開展分析，并結合國家相關技術標準，對科學做好火電廠取水量和排水量的統計、促進取水量和排水量科學應用進行論述。

1 火電廠取水量及排水量

取水量和排水量是火電廠水務指標管理最基礎、最重要的統計數據，直接關系到企業用水情況的科學分析［1］。

1.1 取水量

火電廠取水量常用的考核和評價指標為機組單位發電量取水量，即火電廠發電量與同時段取水量之比值。取水量按照GB／T 18916.1 —2012《取水定額第1 部分火力發電》定義為“企業從各種常規水資源提取的水量”，其中常規水資源主要指低含鹽量的地表水和地下水，不包括中水等回用水、海水等高鹽水［2］。

現行的GB／T 26925—2011《節水型企業火力發電行業》、DL／T 1052—2016《電力節能技術監督導則》、DL／T 904—2015《火力發電廠技術經濟指標計算方法》等標準中，火電廠取水量均按照DL／T 904—2015定義對機組單位發電量取水量進行評價。

1.2 排水量

GB 8978—1996《污水綜合排放標準》明確規定排水量為“在生產活動中直接用于工藝生產的水的排放量，不包括間接冷卻水、廠區鍋爐、電站排水”，同時根據排水去向、機組建設時間等條件規定了69類水污染物的最高允許排放濃度及部分行業最高允許排放水量。

電力行業一直沒有頒布相關的行業水污染排放標準，火電廠污水排放執行GB 8978—1996《污水綜合排放標準》，生產過程中排至廠界外的含有GB 8978—1996 標準規定中的污染物的排水都應按照污水進行排水量管理。

2 在實際應用中存在的問題及分析

火電行業頒布了DL／T 1337—2014《火力發電廠水務管理導則》等技術標準，相關的水務管理技術要求均涉及取水量和排水量的統計及評價要求，但這些標準中沒有明確取水量和排水量統計范圍等具體要求。不同的發電企業取水和排水情況不同，且隨著環保政策實施，火電企業的取水水源情況發生很大變化。因此，在取水量和排水量統計實際應用中，存在認識不同、統計口徑不一致等問題，統計水量不能體現企業實際水耗情況，在用水優化及水污染防治中失去指導意義。

2.1 非常規水資源統計

在火電廠取水量統計實際應用中，較多的火電廠僅統計取用的地表水或地下水等常規水資源，而忽略了統計城市中水等非常規水資源。實際上城市中水等非常規水資源已在火電廠大量回用，近10 年來新建火電機組按環評和環保部門要求均不允許增加常規水源取水量，同時大量的在役機組也采用城市中水替代常規水資源。因此，依據當前定義統計的企業取水量，與企業實際用水量存在差別，無法如實評價企業取水量水平。

表1 為某電廠最近三年的取水量指標及單位發電量取水量指標數據，其中300 MW 等級機組用水取自常規水資源，1 000 MW 機組利用部分城市中水。由表1 中可看出采用城市中水的機組單位發電量取水量遠遠低于考核值，且無法真實體現機組的實際用水消耗水平。

由于火電企業取用城市中水等非常規水資源同樣涉及生產成本，特別是非常規水源水質一般都比較差，利用非常規水資源意味著火電企業用水成本提高，水耗增加。因此在用水統計及對標管理中，應包括非常規水資源取用量的統計，科學體現企業用水現狀，促進企業開展用水優化，降低用水成本。

表1 某電廠取水量及單位發電量取水量統計指標

2.2 取水量統計

企業取水量參考標準應從企業取水點開始計量［3］。但在實際統計中存在較多的取水量統計不規范問題，包括：較多的電廠不統計實際取水量而是按企業與供水單位協商用水量或繳費水量；有的電廠僅統計水源地的表計；有的電廠僅統計廠界表計累計水量；有的電廠只統計工業水及循環水補水水量，對于消防用水、廠區生活用水等沒有統計。以上種種取水量統計混亂的情況，不利于對火電廠取水情況的宏觀分析。

另外，在取水量統計分析時還容易忽視水源地取水的管路損失。取水點到企業廠界的輸送距離、輸送管材、管理維護水平等不相同，取水管路存在損失水量［4］，這部分水量有時候損耗非常大，甚至影響到企業的用水評價。

在取水量指標應用中，應首先規范統計口徑，保證取水量統計無遺漏，并考慮水源地取水的管路損失，可以通過增加取水管路損失水量等指標對取水量指標進行補充說明。

2.3 排水量統計

火電廠用水系統多，不同的生產系統產生不同種類的生產排水，實際統計的排水量統計混亂而且誤差很大，不能如實體現企業污水排放情況，也不利于水資源優化利用。例如：大部分的生產排水缺少在線表計，統計數據不準確；有的電廠將正常的生產排水、串聯水［2］都統計為污水排放量；有的電廠將鍋爐、汽機正常運行的疏放水及排水，也統計為污水。

在排水量指標應用中，應首先規范統計口徑，保證排水量統計無遺漏，并盡可能使用在線表計統計數據。在生產實際過程中，由于常規的鍋爐用水采用爐內水處理除鹽設備進行了除鹽，鍋爐排水中雜質遠遠低于自然水體中各類污染因子的含量［5］，因此火電廠廠區正常生產中的熱力系統排水及疏水不應作為污水統計排水量，從火電廠用水效益考慮，這部分水應該進行回收利用。

2.4 間接循環冷卻水排水

采用間接循環冷卻的火電機組產生的循環冷卻水排水量較大，是火電廠的主要排水，但其在排水量統計中的歸類存在一定的爭議。在投運時間較早的機組環評文件中對間接循環冷卻水排水認定為清潔下水，未認定為污水。隨著地方污水排放標準的制定，較多的機組間接冷卻循環水排水出現超標情況，其中氨氮、化學需氧量 （Chemical Oxygen Demand，COD）、懸浮物指標超標情況較多。山東省DB 37／3416—2018《流域水污染物綜合排放標準》提出企業排水污染物排放限值，遠低于GB 8978—1996 的排放限值，以濟南章丘區為例，火電廠有關的部分排水污染物排放限值見表2，由表2 可看出，DB 37／3416—2018 對火電廠污水中懸浮物的排放限值不到GB 8978—1996 的七分之一。

表2 火電廠有關的部分污水污染物排放質量分數限值 mg／L

在實際運行中，電廠為了節水，提高循環水濃縮倍率，對循環冷卻水進行加藥處理，加入的阻垢劑都含有磷等污染物，同時冷卻水在循環運行中，污染物的含量不斷富集［6］，往往造成循環水排水中的污染物含量高于所在流域的污染物含量控制限值，難以滿足當前的環保管理要求。因此，間接冷卻循環水排水宜作為污水進行統計和處理。

2.5 輔機設備直流冷卻水

在目前的火電企業水污染治理中，部分火電廠對采用直流冷卻的輔機設備冷卻水，按污水進行排水量統計和管理。在排水量統計中對此存在較大的爭議。

在實際生產中，原水通常進行預處理，然后作為火電廠輔機直流冷卻水。DL／T 606.5—2009《火力發電廠能量平衡導則第5 部分：水平衡試驗》提出的只有采用原水冷卻的輔機設備排放水不計列為污水，原水通常指未經任何處理的從水源地取得的水［2］。實際生產中，從水源直接取得的直流冷卻水懸浮物含量較高，原水一般采用混凝沉淀預處理方式［7］，根據處理機理及預系統設計出水水質，未增加原水中的污染物種類及含量，且明顯降低水中的懸浮物含量，火電廠輔機直流冷卻水水質較好，可以作為工業水源再利用，不宜將輔機冷卻水認定為污水。另外，有的資料認為采用直流冷卻的輔機設備冷卻水，當出現冷油器泄漏、轉動設備軸封漏油等缺陷時，可能造成對輔機冷卻水的油污染。實際生產實踐中，因設備缺陷造成直流冷卻水污染的情況屬于運行異常，應通過加強設備治理和運維管理來解決，不應該因為設備的非正常狀況就將直流冷卻水作為污水進行處置。綜上所述，從設計初衷及節約型社會考慮，經過預處理后的輔機設備直流冷卻水排水不應作為污水統計。

3 取水量及排水量實際應用中的建議

3.1 增加取水量統計范圍

目前的企業取水量指標，是國家對企業用水情況的宏觀管理，著重對企業的外部考核，取水量統計范圍不包括企業取的海水、苦咸水、城市中水等非常規水源，是鼓勵企業開采利用非常規水資源，是國家對企業用水的政策引導和管理。隨著水資源利用效率的提高，非常規水資源應同樣作為社會水資源考慮，且非常規水資源在火電廠中應用日益廣泛，忽略了這一指標的統計，不利于企業開展用水成本管理，優化用水結構。應完善企業取水量指標定義，取水量增加對非常規水資源的統計，同時增加非常規水資源替代率等統計指標，以體現企業真實的取水狀況。

3.2 細化取水量和排水量指標定義

取排水指標目的是為了開展火電廠單位發電量取水量分析，從而對機組（電廠）的用水情況開展優化及評價，在實際分析中，取水水質對火電廠單位水耗有著明顯的影響。含鹽量的高低直接影響機組循環水濃縮倍率，取水水質決定預處理采用工藝及處理成本，最終影響機組用水效率；處于不同區域的火電廠，由于排水指標限值差異，對企業水耗同樣影響很大。例如山東區域某流域對水中氟離子含量有特殊要求，從而大大制約了企業的用水效率。因此，在機組的取水量和排水量統計應用中，除了開展水量的統計，還應加入取水水質和排水水質分析，保證企業用水現狀分析的科學性和全面性。

3.3 保持輔機直流冷卻水直接排放運行方式

對于臨近江河湖泊的火電廠，輔機采用直流冷卻方式，無論從自然資源利用還是企業用水成本分析，輔機冷卻水直接排放是最經濟的運行方式，不宜做污水進行統計。有直流冷卻水預處理的電廠應加強設備管理，提高設備的可靠性，制定必要的應急預案及可靠的異常處理措施，避免輔機冷卻水的污染；同時，根據輔機冷卻水冷卻設備的種類及可能存在的污染特點，在輔機冷卻水進水及排水口開展必要的分析檢測和指標控制，保證排水水質滿足排放要求。

3.4 重視取水量和排水量的分析

由于取水水質、排水指標及機組容量、生產工藝等存在差異，機組的取水量及排水量存在很大的差異，開展對標分析復雜。在實際應用中，企業應加強取水量和排水量指標的分析和應用，把節水統計作為節水管理的重要手段。通過對取水和排水不同時段的環比同比、不同工藝對取水和排水量的影響等多維度分析，挖掘節水潛力，在體系建設、節能降耗、設備改造、機組檢修中提出優化用水要求，真正發揮取排水指標在水務管理中的價值。

4 結語

分析當前火電廠取水量和排水量統計現狀，針對取水量和排水量統計中存在的認識不同、統計混亂等問題，提出了增加取水量統計范圍、增加非常規水資源替代率統計指標、細化取水量和排水量統計內容、保持輔機直流冷卻水直接排放運行方式等建議，在促進火電廠科學統計和有效利用取水量和排水量指標，提高用水效率，降低用水成本方面有切實效果。