游曉宏

（江蘇省電力設(shè)計(jì)院，南京市，211102）

1 工程概況

華能巢湖電廠一期工程新建2×600MW國(guó)產(chǎn)超臨界燃煤凝汽式機(jī)組，配2臺(tái)超臨界直流鍋爐。工程鍋爐補(bǔ)給水和循環(huán)水補(bǔ)充水源為與巢湖緊連的柘槔河河水，水體含鹽量中等，受到一定程度的污染，有機(jī)物含量約為4mgO2/L（CODMn法）。

設(shè)計(jì)中遵循精簡(jiǎn)系統(tǒng)、布置緊湊、重視環(huán)境效益的設(shè)計(jì)優(yōu)化理念，著力優(yōu)化選擇工藝方案選擇，優(yōu)化系統(tǒng)配置，充分利用平面和空間設(shè)計(jì)條件優(yōu)化各系統(tǒng)設(shè)備布置，同時(shí)注重優(yōu)選廢水排放量小的工藝，實(shí)施排水清污分流，工程鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)首次在國(guó)內(nèi)600MW級(jí)超臨界機(jī)組新建電廠中成功優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用超濾（UF）+反滲透（RO）＋電除鹽（EDI）全膜新工藝。工程投資節(jié)約，占地面積小，所優(yōu)化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)運(yùn)行性能指標(biāo)先進(jìn)，設(shè)計(jì)優(yōu)化活動(dòng)取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)理念

（1）精簡(jiǎn)系統(tǒng)。

優(yōu)化選擇工藝方案，簡(jiǎn)化系統(tǒng)流程，嚴(yán)格控制系統(tǒng)容量規(guī)模和設(shè)備配置參數(shù)。選擇技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)性能突出、運(yùn)行維護(hù)量小、自動(dòng)化水平高、投資和運(yùn)行費(fèi)用適中的工藝系統(tǒng)。

（2）布置緊湊。

充分利用平面和空間設(shè)計(jì)條件，盡可能降低建筑體積和設(shè)施布置占地面積。

（3）重視環(huán)境效益。

優(yōu)選廢水排放量小的工藝，并在分析各工藝排水水質(zhì)特性的基礎(chǔ)上，對(duì)不同工藝和同一工藝不同階段的排水實(shí)行清污分流，從而直接降低廢污排水量，保證設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有很好的環(huán)境效益。

設(shè)計(jì)優(yōu)化與創(chuàng)新的最終目標(biāo)是在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，要求整個(gè)化水系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用、布置占地、性能等指標(biāo)具有先進(jìn)性。

3 工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1.1 2×50 t/h小容量系統(tǒng)的優(yōu)化選擇

在國(guó)內(nèi)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力計(jì)算中，部分水汽損失率或損失水量取值偏高，與運(yùn)行實(shí)際偏差較大，因而系統(tǒng)出力裕量較高、容量偏大，2×600MW機(jī)組通常設(shè)計(jì)配備2套120 t/h的水處理設(shè)備。

為優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力，設(shè)計(jì)中對(duì)各項(xiàng)水汽損失量進(jìn)行分析：對(duì)于閉式循環(huán)冷卻水損失，常規(guī)設(shè)計(jì)按規(guī)程規(guī)定計(jì)取，為閉式循環(huán)冷卻水量的0.3％～0.5％[1]，約為20 t/h。而調(diào)研分析閉式循環(huán)冷卻水損失主要為冷卻水膨脹水箱通大氣口微量蒸發(fā)水損失，很多電廠補(bǔ)水量均在3 t/h左右，優(yōu)化設(shè)計(jì)中該損失量取4 t/h；對(duì)于鍋爐吹灰用汽損失，常規(guī)設(shè)計(jì)按熱機(jī)提資，通常以16 t/h瞬時(shí)值計(jì)取，而調(diào)研分析實(shí)際吹灰過程，平均用量均較低，優(yōu)化設(shè)計(jì)中該損失量?jī)H取8 t/h。最終，全廠正常補(bǔ)水量?jī)?yōu)化計(jì)算值僅約為60 t/h，相應(yīng)僅設(shè)計(jì)配備2套50 t/h的水處理設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)備出力比常規(guī)設(shè)計(jì)降低60％，顯著減少了系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用。

3.1.2 優(yōu)化選擇電除鹽（EDI）新處理工藝方案

根據(jù)原水水質(zhì)、機(jī)組對(duì)給水品質(zhì)要求等因素，選擇了“超濾（UF）+反滲透（RO）+電除鹽（EDI）”、“UF+ RO+一級(jí)混床＋二級(jí)混床”和“機(jī)械過濾+活性碳過濾+一級(jí)除鹽+混床”3種水處理系統(tǒng)工藝方案，并對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。

上述3種方案中，UF+RO+EDI全膜處理工藝方案具有技術(shù)先進(jìn)、出水水質(zhì)高且穩(wěn)定、設(shè)計(jì)模塊化、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地小、運(yùn)行連續(xù)、無需酸堿再生和無廢水排放，環(huán)境效益顯著等優(yōu)點(diǎn)[2]，因而具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

經(jīng)濟(jì)分析比較表明：即使在原水含鹽量較低的情況下，通過降低系統(tǒng)出力，優(yōu)化系統(tǒng)和布置，“UF+ RO+EDI”全膜方案經(jīng)濟(jì)可行，3種方案總投資費(fèi)用基本相當(dāng)，年運(yùn)行費(fèi)用常規(guī)“機(jī)械過濾+活性碳過濾+一級(jí)除鹽+混床”較高，“UF+RO+EDI”和“UF+RO+一級(jí)混床＋二級(jí)混床”基本相同，其中“UF+RO+EDI”略低一些。3種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果見表1。

因此，工程最終優(yōu)化采用了技術(shù)性能卓越、投資費(fèi)用適中、運(yùn)行費(fèi)用較低的“UF+RO+EDI”方案。

表1 方案經(jīng)濟(jì)性比較數(shù)據(jù)表Tab.1 Data of scheme econom ical comparison

3.1.3 電除鹽（EDI）處理工藝流程優(yōu)化

在保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的前提下，對(duì)“RO+ EDI”方案處理工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)，提高運(yùn)行便利性。工藝流程優(yōu)化如下：

（1）系統(tǒng)進(jìn)水反應(yīng)沉淀處理后直接進(jìn)入超濾。

常規(guī)設(shè)計(jì)原水經(jīng)水力或機(jī)械攪拌混凝、澄清及多介質(zhì)過濾處理后進(jìn)入超濾系統(tǒng)。在分析原水懸浮物和有機(jī)物含量不高情況下，混凝澄清處理采用效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、出水懸浮物不大于5mg/L的反應(yīng)沉淀池后，考慮全量超濾給水不大于40NTU特性要求[3]，取消進(jìn)水多介質(zhì)過濾設(shè)備。

（2）取消一級(jí)反滲透前保安過濾。

為避免保安過濾器有機(jī)材料濾芯成為細(xì)菌微生物繁殖場(chǎng)所而增加水質(zhì)污染環(huán)節(jié)，基于反滲透前采用膜超濾過濾，大孔徑的5 m保安過濾不具備保證反滲透進(jìn)水水質(zhì)功能[4]，取消反滲透前保安過濾設(shè)置。

（3）一、二級(jí)反滲透直聯(lián)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

一、二級(jí)反滲透間常規(guī)設(shè)計(jì)流程為：一級(jí)反滲透→一級(jí)反滲透水箱→二級(jí)反滲透升壓泵→二級(jí)反滲透。該流程不僅系統(tǒng)復(fù)雜，布置占地面積大，且水箱易產(chǎn)生二次污染。因此，本工程取消一級(jí)反滲透水箱設(shè)計(jì)，一、二級(jí)反滲透直接以升壓泵相連，既大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，又避免水箱的二次污染對(duì)二級(jí)反滲透產(chǎn)生細(xì)菌繁殖污堵、壓差升高等不利影響，同時(shí)一、二級(jí)反滲膜元件可在同一裝置架上布置，減少布置占地。

為確保一、二級(jí)反滲透直連設(shè)計(jì)的運(yùn)行安全，二級(jí)升壓泵采取變頻措施，既避免泵啟動(dòng)對(duì)膜的沖擊，又可通過變頻實(shí)現(xiàn)二級(jí)升壓泵慢啟動(dòng)，并可通過變頻與二級(jí)反滲透進(jìn)水壓力連鎖及時(shí)調(diào)整泵的運(yùn)行工況，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）一級(jí)反滲透超低壓復(fù)合膜選用和水處理站除鹽供水自流補(bǔ)水設(shè)計(jì)。

一級(jí)反滲透常規(guī)設(shè)計(jì)一般選用低壓膜，其運(yùn)行壓力大于0.9MPa，能耗高，脫鹽率雖高達(dá)99.5％，但后級(jí)離子交換設(shè)備運(yùn)行周期過長(zhǎng)，需中斷運(yùn)行來強(qiáng)制再生。優(yōu)化設(shè)計(jì)充分考慮節(jié)能因素，結(jié)合進(jìn)水含鹽量不高的水質(zhì)特性，選用了脫鹽率稍低、但運(yùn)行壓力顯著下降的超低壓膜，運(yùn)行壓力僅為0.5MPa，能耗降低40％，脫鹽率雖稍降為99％，但后級(jí)離子交換設(shè)備運(yùn)行周期卻更趨合理，并未增加再生酸堿耗。

此外，水處理站向主廠房供水常規(guī)設(shè)計(jì)一般考慮以揚(yáng)程約為0.35MPa除鹽水泵供水，優(yōu)化設(shè)計(jì)考慮設(shè)除鹽水泵旁路，正常補(bǔ)水依靠凝汽器負(fù)壓吸附和水箱水靜壓供水，只有在機(jī)組啟動(dòng)或機(jī)組故障需大量補(bǔ)水時(shí)依靠除鹽水泵增壓供水。

以年運(yùn)行5 000 h、機(jī)組日平均補(bǔ)水量60 t/h、發(fā)電成本價(jià)（含發(fā)電利潤(rùn)）0.35元/（kW·h）計(jì)，此2項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)施使電廠可減少運(yùn)行費(fèi)用4.85萬元/年。

（5）取消電除鹽裝置前保安過濾。

EDI前設(shè)置保安過濾器同樣會(huì)因細(xì)菌微生物繁殖對(duì)EDI運(yùn)行存有不利因素。為保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，在給水箱內(nèi)壁采取了高穩(wěn)定性能的聚脲防腐措施，從根本上避免水箱內(nèi)壁涂料或玻璃鋼防腐層脫落污染反滲透的可能性。為防止空氣污染物直接通過呼吸孔進(jìn)入而污堵EDI，設(shè)置EDI給水箱呼吸器，該設(shè)計(jì)同時(shí)可防止二級(jí)反滲透堿性出水吸收二氧化碳而影響EDI給水品質(zhì)。

（6）采用小容積水箱系統(tǒng)。

工程超濾水箱容積為2×100m3，淡水箱容積為2× 50m3，EDI給水箱容積為1×50m3，減少了系統(tǒng)水在各類水箱停留時(shí)間，降低水箱二次污染的可能性[5]。

（7）采用鋼內(nèi)滾塑防腐管道系統(tǒng)。

受不同廠家襯膠產(chǎn)品質(zhì)量限制、橡膠防腐層自身特性限制，襯膠防腐管道系統(tǒng)存在膠層顆粒脫落進(jìn)入水系統(tǒng)，從而引起污堵設(shè)備的危害。本工程設(shè)計(jì)采用光滑而致密的鋼內(nèi)滾聚乙烯塑料防腐管道系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)安全運(yùn)行。

3.2 循環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

3.2.1 循環(huán)水旁流與補(bǔ)充水切換處理的預(yù)處理工藝方案

工程設(shè)計(jì)循環(huán)水高濃縮倍率為4.5，循環(huán)補(bǔ)水特性：常年懸浮物含量較低，平均約為25mg/L，屬于低濁度水，冬季則為低溫低濁水；短時(shí)大雨、暴雨季節(jié)懸浮物含量為50～70mg/L。為控制循環(huán)水水質(zhì)，需要考慮設(shè)置澄清處理措施。

常規(guī)設(shè)計(jì)控制循環(huán)水懸浮物的措施有循環(huán)水補(bǔ)充水混凝澄清處理及循環(huán)水旁流過濾處理2種方案[6]。由于進(jìn)水常年懸浮物含量約為25mg/L，不宜考慮處理效率低的單純補(bǔ)充水混凝澄清處理方案。本工程采用可循環(huán)水旁流與補(bǔ)充水切換處理的混凝澄清處理方案，系統(tǒng)配置2套1 000 t/h的混凝處理設(shè)備，主要基于以下考慮：

（1）高濃縮倍率為4.5下的循環(huán)水懸浮物含量控制不大于45mg/L，澄清處理進(jìn)水懸浮物含量提高，混凝澄清處理效率高，適合于采用循環(huán)水旁流混凝澄清處理工藝。

（2）循環(huán)水溫度提高，正常在25～35℃間，且進(jìn)水加氯殺菌氧化，循環(huán)水旁流混凝澄清處理工藝有利于提高混凝澄清去除懸浮物、有機(jī)物的處理效果。

（3）運(yùn)行靈活可靠，正常循環(huán)水補(bǔ)水懸浮物小于25mg/L時(shí)，采取循環(huán)水旁流處理方式，2套1 000 t/h的混凝處理設(shè)備一用一備，而大雨、暴雨季節(jié)導(dǎo)致補(bǔ)充水水質(zhì)較差、懸浮物含量增高大于30mg/L影響循環(huán)水水質(zhì)控制時(shí)，可通過自動(dòng)閥門切換直接處理循環(huán)水補(bǔ)充水，2套設(shè)備同時(shí)投運(yùn)，以確保電廠循環(huán)水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 預(yù)處理優(yōu)化選擇反應(yīng)沉淀池處理方案

循環(huán)水混凝預(yù)處理系統(tǒng)通常采用機(jī)械加速澄清池或水力循環(huán)澄清池，但該類設(shè)備依靠動(dòng)態(tài)的懸浮泥渣層進(jìn)行接觸混凝處理，運(yùn)行穩(wěn)定性和出水水質(zhì)較差，設(shè)備占地面積大，出水懸浮物濃度只能控制在不大于15mg/L。

工程優(yōu)化設(shè)計(jì)選用2個(gè)1 000 t/h反應(yīng)沉淀池，反應(yīng)沉淀池為地面式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每個(gè)池的尺寸為11.5m×21m×6m。反應(yīng)沉淀池利用湍流凝聚、接觸絮凝沉淀原理，集混合反應(yīng)、沉淀于一體，進(jìn)水混合充分，絮凝沉淀效果好[7]，出水水質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備占地面積地小。其出水水質(zhì)正?？蛇_(dá)到2mg/L，最大不超過5 mg/L，出水水質(zhì)顯著提高。

3.3 排水分類、再利用優(yōu)化設(shè)計(jì)

為節(jié)約用水，減輕廢水處理負(fù)擔(dān)，除選擇電除鹽等幾乎無廢水排放的先進(jìn)、清潔生產(chǎn)工藝外，工程優(yōu)化設(shè)計(jì)著力于各類排水的分類排放、清污分流和循環(huán)再利用，具體優(yōu)化設(shè)計(jì)措施如下。

（1）根據(jù)不同工藝、不同水質(zhì)的排水實(shí)行清污分流，對(duì)個(gè)別指標(biāo)超標(biāo)的廢水設(shè)法直接回收應(yīng)用至合適場(chǎng)所。1）對(duì)僅懸浮物含量超標(biāo)的12 t/h超濾反洗排水回收至水處理室外25m3反洗排水池，以泵輸送至循環(huán)水反應(yīng)沉淀池進(jìn)口經(jīng)澄清處理后回用。2）對(duì)僅pH超標(biāo)的27 t/h反滲透排放濃水排放至25m3水工回用水池，用作脫硫系統(tǒng)工藝補(bǔ)水。3）機(jī)組啟動(dòng)排水包括冷態(tài)清洗排水、熱態(tài)汽水膨脹疏排水，其含鹽量低，僅pH輕微超標(biāo)，該類排水直接排至敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)回用。

（2）對(duì)同一工藝中廢水產(chǎn)生過程中不同水質(zhì)的排水實(shí)行清污分流，僅接受超標(biāo)無法直接回用的廢水，對(duì)合格排水直接回收應(yīng)用。如針對(duì)凝結(jié)精處理系統(tǒng)，混床再生排水僅接受占總水量約30％的樹脂擦洗、酸堿再生及置換（慢速?zèng)_洗）排水作為工業(yè)廢水，對(duì)電導(dǎo)率小于50μs/cm的各類快速?zèng)_洗、淋洗等步驟水則直接回用。具體優(yōu)化設(shè)計(jì)措施如下：1）高塔再生設(shè)備附近設(shè)40m3的再生廢水池，用以接收樹脂擦洗、酸堿再生及其后慢速?zèng)_洗水等步驟排水，以50 t/h、0.35MPa廢液泵送至集中工業(yè)廢水處理站；2）同時(shí)設(shè)40m3的再生排水回收池，用以接收樹脂分離、輸送、快速?zèng)_洗、淋洗等步驟排水，以50 t/h、0.35MPa排水泵將排水直接送至水工回用水池。3）再生系統(tǒng)樹脂捕捉器出口設(shè)有2路排水管，排水管路上設(shè)氣動(dòng)閥門，根據(jù)再生進(jìn)程和排水pH、電導(dǎo)率檢測(cè)信號(hào)，通過PLC程序控制排水至廢水池或再生排水回收池。

3.4 低容積廢水池的優(yōu)化配置

如前所述，通過選擇用電除鹽（EDI）先進(jìn)清潔生產(chǎn)工藝和采取排水分類、再利用等優(yōu)化設(shè)計(jì)措施大大減少了經(jīng)常性廢水的排放量，使得經(jīng)常性廢水的排放量由常規(guī)設(shè)計(jì)的50 t/h降為4 t/h，減少近90％。由于本工程經(jīng)常性排水量小，而本工程最大一項(xiàng)工業(yè)廢水——鍋爐化學(xué)清洗廢水量?jī)H約為3 500m3，因此，工程最終優(yōu)化配置的廢水池總?cè)莘e為4 000m3，比常規(guī)設(shè)計(jì)減少30％～50％，考慮土建、防腐費(fèi)用，可節(jié)約投資100～200萬。

4 布置方案優(yōu)化

布置方案優(yōu)化的思路是在優(yōu)化工藝和系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備在平面和空間上進(jìn)行合理布局，使系統(tǒng)設(shè)備布置更為順暢、緊湊、簡(jiǎn)潔、美觀，更便于運(yùn)行和維護(hù)，同時(shí)通過布置優(yōu)化減少設(shè)備布置占地，減少建筑體量，進(jìn)一步降低土建建筑、結(jié)構(gòu)和工藝安裝的投資。

4.1 鍋爐補(bǔ)給水處理站布置優(yōu)化

常規(guī)設(shè)計(jì)的水處理站占地和體積偏大，通過工藝選擇、化驗(yàn)設(shè)施配置等多途徑綜合優(yōu)化措施來實(shí)現(xiàn)水處理站布置優(yōu)化，設(shè)計(jì)出建筑體積小、布置占地省、無人值班等特點(diǎn)的水處理站。其優(yōu)化布置設(shè)計(jì)主要從以下幾方面著手：

（1）優(yōu)化系統(tǒng)工藝，選用系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備緊湊模塊化布置的UF＋RO＋EDI全膜處理工藝，減少系統(tǒng)設(shè)備布置占地面積和車間廠房高度。

（2）優(yōu)化系統(tǒng)容量，減小系統(tǒng)設(shè)備布置占地面積。如前所述，工程選擇2×50 t/h容量的鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)，減小了設(shè)備配置參數(shù)，進(jìn)而減小布置占地。

（3）簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少設(shè)備。如前所述，采取進(jìn)水反應(yīng)沉淀處理后直接進(jìn)入超濾、取消一級(jí)反滲透和電除鹽裝置前保安過濾、兩級(jí)反滲透直聯(lián)疊加布置、采用小容積水箱系統(tǒng)等系列優(yōu)化措施，既簡(jiǎn)化系統(tǒng)和運(yùn)行操作維護(hù)，同時(shí)減少設(shè)備布置占地。

（4）優(yōu)選體積小、高效能的輔助設(shè)備。如換熱器選擇由傳統(tǒng)占地和體積均較大的管式換熱器改為先進(jìn)的全焊板式換熱器。全焊板式換熱器不僅換熱效率高，且占地和體積僅約為列管式換熱器的20％。

（5）充分利用場(chǎng)地條件布置設(shè)備管道。如超濾、反滲透裝置采取室內(nèi)兩列并列靠墻布置，電除鹽裝置采取順列布置，有效壓縮車間長(zhǎng)度和寬度；將除鹽水泵選擇室外露天布置，充分利用場(chǎng)地條件減少設(shè)備室內(nèi)布置占地；將化學(xué)加藥、清洗設(shè)備相對(duì)緊湊布置；為降低水處理室跨度，將毗屋內(nèi)各類水泵端進(jìn)水母管由室內(nèi)改為室外布置，毗屋跨度由常規(guī)6m壓縮至4.5m。

（6）合理規(guī)劃擴(kuò)建系統(tǒng)和場(chǎng)地。工程規(guī)劃容量4×600MW機(jī)組，結(jié)合現(xiàn)有場(chǎng)地條件，擴(kuò)建水處理室與現(xiàn)有水處理室成L型布置，本期室外超濾水箱、淡水水箱、除鹽水箱、廢水及水回收系統(tǒng)作為擴(kuò)建公用系統(tǒng)，僅再適當(dāng)增加部分水箱容量，因而擴(kuò)建場(chǎng)地小。

優(yōu)化后的含配電室在內(nèi)的水處理車間占地49 m×7.5m，含控制室在內(nèi)的水處理毗屋41m×4.5m，車間和毗屋高度均為5.1m，本期整個(gè)水處理站占地面積2 238m2，含二期擴(kuò)建場(chǎng)地在內(nèi)的整個(gè)水處理站占地2 655m2，占地面積分別比采用常規(guī)方案的水處理站減少約35％、50％，比同類型系統(tǒng)占地約減少20％、35％。

4.2 工業(yè)廢水與脫硫廢水處理站一體化布置優(yōu)化

工業(yè)廢水與脫硫廢水處理站采取相對(duì)集中的、一體化布置，既方便電廠運(yùn)行管理，又可實(shí)現(xiàn)兩者相關(guān)處理設(shè)施共用，節(jié)約了投資，減少了布置占地面積。兩站一體化布置實(shí)現(xiàn)如下設(shè)施的共用：

（1）脫硫廢水處理站共用工業(yè)廢水鹽酸貯存和鹽酸計(jì)量加藥設(shè)施。

（2）脫硫廢水站和工業(yè)廢水站共用凝聚助凝加藥設(shè)施，脫硫廢水處理站硫化物加藥、脫水劑等加藥設(shè)施與工業(yè)廢水處理加藥設(shè)施協(xié)同布置于同一加藥室。

（3）工業(yè)廢水站污泥納入脫硫廢水脫泥脫水系統(tǒng)。由于工業(yè)廢水站污泥脫水主要在處理空預(yù)器沖洗水時(shí)使用，每年每臺(tái)機(jī)僅使用2次，脫水使用頻率低，但污泥性質(zhì)與脫硫廢水污泥相同，因此，充分利用脫硫廢水脫水裝置因停機(jī)獲得處理容量及其備用脫水容量，將工業(yè)廢水站泥漿送入脫硫廢水站污泥脫水裝置一并處理，僅此就可節(jié)約投資200萬元左右。

（4）脫硫廢水站和工業(yè)廢水站共用1套控制系統(tǒng)，并共設(shè)1個(gè)控制室。

4.3 設(shè)施布置優(yōu)化設(shè)計(jì)

工程設(shè)施布置優(yōu)化設(shè)計(jì)注重在平面和空間上合理布局，通過布置優(yōu)化減少設(shè)備布置占地。設(shè)施的布置優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容有：

（1）全廠凝結(jié)水精處理、集中工業(yè)廢水處理等系統(tǒng)酸堿貯罐設(shè)備采取立式布置方案。

系統(tǒng)中常規(guī)設(shè)計(jì)的酸堿加藥流程為：酸堿液由高位臥式酸堿貯罐自流至計(jì)量箱，再通過計(jì)量泵投加。常規(guī)設(shè)計(jì)不僅流程、系統(tǒng)復(fù)雜，故障環(huán)節(jié)多，且設(shè)備布置占地面積和設(shè)備土建基礎(chǔ)工程量大。采用立式貯罐＋計(jì)量泵直接計(jì)量加藥，不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，且因酸堿貯罐立式布置，設(shè)備布置占地面積減少30％，設(shè)備土建基礎(chǔ)工程量減少約35％。

（2）凝結(jié)水精處理前置過濾器、樹脂分離再生罐、酸堿貯存計(jì)量等設(shè)備均采取相關(guān)地下混凝土排水池頂面布置方案。

優(yōu)化設(shè)計(jì)將凝結(jié)水精處理前置過濾器布置于40 m3過濾反洗排水池頂，將精處理樹脂分離塔和陽、陰樹脂再生貯存罐設(shè)備布置再生廢水池和再生排水回收水池頂，將酸堿貯存罐、酸堿計(jì)量泵露天布置于機(jī)組排水池頂，巧妙應(yīng)對(duì)主廠房區(qū)域布置緊張的局面。

（3）鑒于熱機(jī)取消凝補(bǔ)水箱，由于再生水量很小，而除鹽水箱供水具有一定的靜壓或供水壓，供廠房除鹽水總管口徑也較大，允許水流量較大，故優(yōu)化考慮凝結(jié)水精處理再生水泵進(jìn)口直接接至廠區(qū)除鹽供水總管，取消了精處理單獨(dú)的除鹽補(bǔ)水箱配置。

（4）水汽取樣設(shè)備采用高、低溫架合一設(shè)備，布置于同一室內(nèi)。

較常規(guī)水汽取樣裝高、低溫架分室布置[8]，高、低溫架合并采用一架式布置，占地面積小。為防止室內(nèi)溫度偏高，對(duì)35℃以上的管路、部件設(shè)保溫隔離層，樣水管路采用6層隔熱保溫，保溫外層采用美觀大方鋁制波紋管；對(duì)高溫高壓側(cè)內(nèi)壁采用鋁合金防火發(fā)泡材料消音隔熱墻體；在檢修通道的上方設(shè)有水冷式空調(diào)，對(duì)裝置內(nèi)部進(jìn)行降溫到25±5℃，以達(dá)到適宜的儀表工作溫度的要求和操作人員工作環(huán)境。

5 鍋爐補(bǔ)給水處理主系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行情況

鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)于2007年8月開始安裝，于2008年3月完成調(diào)試移交運(yùn)行。為確保膜系統(tǒng)安全運(yùn)行，消除安裝殘留物損害膜的隱患，系統(tǒng)安裝和調(diào)試中按設(shè)計(jì)要求特別制定了一套嚴(yán)密的系統(tǒng)清潔方案：管道安裝過程中采取管道壓縮空氣吹掃、外露管口及時(shí)封閉等措施，各類膜安裝前對(duì)系統(tǒng)采取分段、大流量、變流速?zèng)_洗步驟，并徹底清除系統(tǒng)中各類水箱安裝殘留物，這一些列措施對(duì)設(shè)備系統(tǒng)正常調(diào)試和投運(yùn)提供了保障。目前整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，主要運(yùn)行參數(shù)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值。根據(jù)調(diào)試和近期運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的系統(tǒng)運(yùn)行性能參數(shù)如下：

（1）超濾。

反應(yīng)沉淀池在進(jìn)水水質(zhì)3～50 NTU，保持出水水質(zhì)保持在不大于1NTU，相應(yīng)超濾出水SDI穩(wěn)定在小于2，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）一級(jí)反滲透。

進(jìn)水電導(dǎo)約為350μs/cm，出水電導(dǎo)小于15μs/cm。一級(jí)反滲透膜優(yōu)化設(shè)計(jì)由常規(guī)低壓膜選擇改為超低壓膜，運(yùn)行壓力僅0.45～0.60MPa，遠(yuǎn)低于反滲透裝置初始運(yùn)行壓力不大于1.5MPa[9]的標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能效應(yīng)明顯。

（3）二級(jí)反滲透。

運(yùn)行壓力0.85～1.15MPa，出水電導(dǎo)小于3μs/cm。

（4）電除鹽。

1）電導(dǎo)率：進(jìn)水為2～5μs/cm，出水為0.06～0.068 μs/cm，正常在0.063μs/cm（15.87MΩ·cm）左右，接近25℃理論純水0.054 8μs/cm（18.25MΩ·cm）[10]值，遠(yuǎn)低于超臨界機(jī)組補(bǔ)給水電導(dǎo)率小于0.15μs/cm[11]的設(shè)計(jì)要求。

2）二氧化硅：進(jìn)水為3～10μg/L，出水為0.6～1.9 μg/L，低于超臨界機(jī)組補(bǔ)給水二氧化硅小于10μg/L[11]的設(shè)計(jì)要求。

3）電耗：每只膜塊整流電壓200 V，整流電流2.0 A，產(chǎn)水量2.78 t/h，交流電耗每噸水0.14 kW，滿足小于0.25 kW的設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行能耗低。

6 結(jié)論

華能巢湖電廠一期工程化水設(shè)計(jì)始終遵循優(yōu)化精簡(jiǎn)系統(tǒng)、緊湊布置、重視環(huán)境效益的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化與創(chuàng)新，整個(gè)化水系統(tǒng)運(yùn)行性能、投資和運(yùn)行成本、布置占地等指標(biāo)先進(jìn)，并在保證系統(tǒng)安全可靠性的前提下顯著提高了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的便利性。調(diào)試及運(yùn)行情況表明，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的各系統(tǒng)運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，其中鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)運(yùn)行性能尤顯突出，許多運(yùn)行性能指標(biāo)優(yōu)異。

[1]DL 5000—2000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]邵鋼.膜法水處理技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2001.

[3]時(shí)鈞，袁權(quán)，高從楷.膜技術(shù)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[4]馮逸仙，楊世純.反滲透水處理工程[M].北京：中國(guó)電力出版社，2000.

[5]王鼎臣.水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[6]GB 50050—2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7]胡萬里.混凝、混凝劑、混凝設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[8]DL/T 5068—2006火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].

[9]DL/T 951—2005火電廠反滲透水處理裝置驗(yàn)收導(dǎo)則[S].

[10]王凱雄.水化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[11]DL/T 912—2005超臨界火力發(fā)電機(jī)組水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].