浙江省电力设计院 浙江 杭州 310012
摘要：本报告根据江西某电厂二期扩建工程（2×1000MW）所在地区的水源条件，通过对电厂各系统的用水、排水进行系统地计算分析，采取多种节水措施，以达到电厂废、污水不外排；电厂耗水指标远优于国家对新建电厂有关规定；实现全厂废水零排放；耗水指标处于国内外同类机组领先水平。
1 概述
针对江西某电厂二期扩建工程（2×1000MW）的条件，经研究电厂各系统用水、排水的要求和特点，开发排水的重复利用技术，使废水资源化，提高复用水率和废水回收率。并通过全厂水量平衡及水质调查，优化用水流程，使有限的水资源在火力发电厂发挥其最大的综合经济效益和社会效益。
2 工程概况
某位于江西省赣州市赣县境内的茅店镇东北面 6km 的上坝村。本期工程采用二次循环供水系统，补水水源为贡江。贡江水质良好，水深水量均有可靠保证。
3 电厂各系统用水、排水、回收要求及节水研究
3.1 循环冷却水系统
循环冷却水系统的耗水，主要由冷却塔的蒸发、风吹、排污等组成。蒸发损失主要由冷端的热负荷以及当地的干球温度确定，可改变余量不大。本工程选择节能高效型收水器，收水率达99.95％。本工程针对补给水的水质，在适当添加水质稳定剂、不增设循环水旁滤等辅助设施的基础上，本次设计循环水系统浓缩倍率按5.5倍确定；电厂的全厂工业回用水、化学补给水等用水均从循环冷却水系统接取，以替代冷却塔的排污等降低排污水手段，、烟气脱硫采用化学补给水系统的一级RO浓水。
3.2 原水预处理系统
本工程原水预处理系统，采用高密度沉淀池工艺处理系统。沉淀池的排泥水经脱水后，清水回收、泥浆制成泥饼外运。
3.3 化学水处理系统
化学水处理系统进水采用循环冷却水系统排污水，经澄清、过滤、超滤、反渗透、一级混床及除盐等工艺进行深度除盐，供锅炉及辅机闭式循环系统的补给水等使用。
3.4 烟气脱硫系统
本工程烟气脱硫系统经物流平衡设计计算，2×1000MW燃煤机组的烟气脱硫水量为180m3/h，其中随烟气蒸发、脱硫石膏等消耗水量为160m3/h，脱硫系统产生的废水为20m3/h。该废水中的8m3/h供除渣冷却使用，11m3/h供煤场喷淋使用，1m3/h随泥饼带走。
3.5 除灰渣系统、贮灰场
本工程除灰渣系统均采用干除灰、湿除渣工艺。电厂干灰全部综合利用，电厂湿渣系统用水量约为8m3/h，这部分用水主要由上述脱硫系统产生的废水供给。干灰100%综合利用，不综合利用时候，灰场运行耗水量约为20m3/h。
3.6 输煤系统
电厂输煤用水其中包含：输煤系统各转运站防尘喷水、输煤系统栈桥冲洗水。输煤栈桥及码头冲洗回收水，经泥煤沉淀池预沉、再经含煤废水治理系统处理后至本期回收水池重复利用。
3.7 生活水系统
生活区平均计算用水量约为0.6m3/h，回收水量约为0.54m3/h。生活污水经回收至一期生活污水系统处理后达到生活杂用水标准用于一期生活污水回用系统回用。
3.8 酸碱废水集中处理
对废水分质处理，工程中采取的主要措施如下：
（1）锅炉补给水处理采用膜法＋离子交换系统方案，酸碱废水排放量极少。
（2）反渗透排放浓水除含盐量较高外，水质相对较好，直接回收用于烟气脱硫。
（3）凝结水精处理采用前置过滤器后混床树脂再生频率大大降低，产生废水量很少，一部分至工业废水处理系统作杂用水、另一部分直接回收至冷却塔水池作为补充水。
（4）锅炉冷态清洗排水和热态汽水膨胀疏排水，仅PH轻微超标，可直接排至回用水系统回用。
4 水务管理
节约用水和减少外排废水是电厂水务管理的核心，一般可通过两种途径实现节约用水和减少外排废水：一是节流，减少新鲜水的需要量，用最少的水取得最大的效益。二是水的再利用，包括循序使用和循环使用两种方法。
4.1 节水措施
水务管理设计的主导思想是节水、可靠、经济、便于运行，并在此基础上力争实现厂区废水的零排放。在本工程的水务管理设计中，采取的主要节水措施如下：
1) 本工程最大的耗水用户为冷却塔耗水，为有效地降低耗水指标，在维持水质稳定的条件下，适当地提高浓缩倍率、降低循环倍率以大幅度降低蒸发与排污损失；采用高效收水器降低冷却塔的风吹损失。
2) 厂区工艺系统用水主要由循环冷却水系统供给，以替代冷却塔排污。
3) 化学水系统补给水全部采用冷却塔排污水。
4) 采用气力除灰、干式输送、干灰贮存系统，灰渣除综合利用。
5) 主厂房内辅机冷却，采用闭式循环系统，减少冷却水的损耗量。
6) 净化站排水经沉淀后回收，污泥经脱水制成泥饼外运，使耗水量达到最小。
7) 化学水处理系统排水全部回收，重复使用。
8) 生活给水系统采用节水型卫生器具。
上述节水措施均针对本工程深入研究，切实可行，耗用水指标显着减低。
4.2 水量平衡
通过对电厂各系统用、排水要求分析及节约用水研究，采用相应可靠的节水措施后，本期工程2×1000MW机组在没有增加投资和运行难度的条件下，实现了全厂耗水量最小、废污水实现零排放的目标。
全厂水量平衡设计计算见表6.2-1。
表6.2-1 补给水量表 (单位：m3/h)
5 耗水指标
5.1 设计耗水量及耗水指标
通过对电厂各系统用水量的设计优化、采取节水措施以后，电厂本期机组纯凝工况夏季10%频率气象条件下补给水量为3045.6m3/h（0.846m3/s），纯凝工况夏季10%频率气象条件耗水指标（含湿法脱硫）为0.423m3/s?GW；纯凝工况年平均补给水量为2841.6m3/h（0.7893m3/s），纯凝工况年平均耗水指标（含湿法脱硫）为0.3947m3/s?GW。纯凝工况电厂设计年用水量为1420.8×104m3/a，全年单位发电量取水量指标为1.4208m3/MW?h。
综上所述，采用本文所述的水量平衡节水方案及可靠的措施后，电厂耗水指标远低于国家及行业相关标准。且水务系统简洁，各废水系统及回用系统连接合理，运行管理方便、安全可靠，达到废水零排放的目的。
论文作者:钱日成
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/5
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