何世德,張占梅,2,周于

(1.重慶遠(yuǎn)達(dá)水務(wù)有限公司,重慶 400060;2.重慶交通大學(xué)河海學(xué)院,重慶 400074)

燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理技術(shù)研究

Research on technology ofmodern watermanagement in coal-fired power plants

何世德1,張占梅1,2,周于1

(1.重慶遠(yuǎn)達(dá)水務(wù)有限公司,重慶 400060;2.重慶交通大學(xué)河海學(xué)院,重慶 400074)

介紹燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理內(nèi)容,分析了國(guó)內(nèi)外水務(wù)管理現(xiàn)狀,主要探討了電廠水務(wù)管理存在的問(wèn)題和燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理的重點(diǎn)方向,燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理技術(shù)值得推廣。

現(xiàn)代水務(wù)管理;燃煤電廠;技術(shù)

1 概述

1.1 水務(wù)管理的目的

燃煤電廠存在著各種用水系統(tǒng)[1-3],各用水點(diǎn)的用水量以及對(duì)水質(zhì)的要求也不盡相同。設(shè)計(jì)中必須把全廠用水看作一個(gè)整體,協(xié)調(diào)好用水的工藝流程,做好水量、水質(zhì)平衡?，F(xiàn)代水務(wù)管理的目的在于:在滿足電廠安全運(yùn)行的前提下,按照各系統(tǒng)用水量及對(duì)水質(zhì)的要求,結(jié)合水源條件,合理選擇水源和供水系統(tǒng);根據(jù)各排水點(diǎn)的水量水質(zhì)和環(huán)保要求,合理確定各排水系統(tǒng)及廢水處理方案;通過(guò)行之有效的技術(shù)措施,對(duì)電廠各車間、各設(shè)備用排水量進(jìn)行平衡及重復(fù)使用,并監(jiān)測(cè)和控制運(yùn)行中的用排水量和排水水質(zhì),以最小的投資獲得最大的節(jié)能效益,從而達(dá)到節(jié)約用水和保護(hù)環(huán)境的目的[4]。

1.2 水務(wù)管理的指導(dǎo)思想

燃煤電廠水務(wù)管理的指導(dǎo)思想是:減量化、再利用、資源化。一方面必須加強(qiáng)行業(yè)管理,增強(qiáng)節(jié)水意識(shí),積極采用節(jié)水新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝,減少水資源浪費(fèi);另一方面開(kāi)源與節(jié)流并舉,進(jìn)一步提高水資源綜合利用水平[5]。

1.3 水務(wù)管理的內(nèi)容

燃煤電廠水務(wù)管理包含三方面的內(nèi)容:首先是建立水務(wù)管理的制度,明確責(zé)任主體、目標(biāo)和考核措施、手段;其次是合理規(guī)劃,定期做好水量平衡測(cè)試,加強(qiáng)管理、充分、有效利用水資源;再次是采用各種節(jié)水新技術(shù),最大程度的降低水耗;最后是提高廢水的回收利用和循環(huán)再利用率,大大減少新鮮用水量和系統(tǒng)耗水量,實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)水。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

燃煤電廠水務(wù)管理涉及到取水、制水、用水及污染控制等多個(gè)環(huán)節(jié)。水務(wù)管理在于通過(guò)對(duì)電廠各類用水、排水進(jìn)行全面規(guī)劃、綜合平衡和優(yōu)化整合,借助節(jié)水新技術(shù)的應(yīng)用,達(dá)到提高重復(fù)用水率,降低耗水指標(biāo),減少?gòu)U水排放量的目的,可以說(shuō)水務(wù)管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

2.1 國(guó)外燃燒電廠水務(wù)管理

目前,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在燃煤電廠的水務(wù)管理方面已擁有比較成熟的技術(shù),不少燃煤電廠考慮了水資源的循環(huán)利用和處理后再用,大大減少了新鮮水用量和外排廢水量,基本可以做到“零排放”。根據(jù)相關(guān)資料,目前發(fā)達(dá)國(guó)家,如德國(guó)二次循環(huán)供水系統(tǒng)電廠平均水耗為1.8～2.4 kg/kw·h,美國(guó)熱力發(fā)電廠的平均水耗為1.78 kg/kw·h[6]。

2.2 國(guó)內(nèi)燃燒電廠水務(wù)管理

近年來(lái),隨著國(guó)家宏觀政策的要求、供需矛盾的加劇以及節(jié)水新技術(shù)的推廣應(yīng)用,燃煤電廠水務(wù)管理工作逐步貫穿到規(guī)劃選址、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試及運(yùn)行全過(guò)程中。設(shè)計(jì)階段把節(jié)約用水作為一項(xiàng)主要的技術(shù)原則,充分考慮利用中水資源,為全廠節(jié)水創(chuàng)造條件;施工階段、調(diào)試和運(yùn)行中,全面貫徹和正確實(shí)施設(shè)計(jì)的各項(xiàng)節(jié)水措施和要求,努力提高水務(wù)管理的現(xiàn)代化和科學(xué)化程度。工業(yè)用水重復(fù)利用率逐步提高,單位發(fā)電量耗水率在逐年降低。我國(guó)火電廠耗水率從2000年的4.2 kg/kw·h(包括循環(huán)供水冷卻電廠和直流供水冷卻電廠)逐步下降到2005年的3.1 kg/kw·h[7]。目前,我國(guó)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際耗水指標(biāo)為4.75 kg/kw·h,與發(fā)達(dá)國(guó)家同類型機(jī)組的平均水耗相比偏高,說(shuō)明我國(guó)整個(gè)火力發(fā)電行業(yè)總體耗水指標(biāo)依然較高。

3 存在的問(wèn)題

3.1 沒(méi)有統(tǒng)一的水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

目前,對(duì)水價(jià)制定和水資源費(fèi)的收取辦法,各地都不統(tǒng)一,隨意性較強(qiáng),沒(méi)有形成規(guī)范、有效的水價(jià)機(jī)制,沒(méi)有發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的作用。需要運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿激發(fā)企業(yè)節(jié)水的積極性和創(chuàng)造性,運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制合理調(diào)整水價(jià)。

3.2 未建立健全的水務(wù)管理制度

未能嚴(yán)格執(zhí)行用水指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),考核措施不全,甚至未建立相應(yīng)獎(jiǎng)懲考核制度。機(jī)組投產(chǎn)、運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)節(jié)水和污水處理裝置是否能正常投運(yùn)以及處理效果等方面的管理要求低。

3.3 沒(méi)有明確的水務(wù)管理崗位

傳統(tǒng)的火力發(fā)電行業(yè)管理模式中,人們對(duì)水務(wù)管理的認(rèn)識(shí)還不是很清晰,特別是電廠內(nèi)部崗位設(shè)置及專業(yè)技術(shù)管理,一般都沒(méi)有非常明確的水務(wù)綜合管理內(nèi)容。在一般火電廠崗位與專業(yè)類別的設(shè)置上,水工專業(yè)負(fù)責(zé)范圍是給排水、水工設(shè)施及構(gòu)筑物、水量平衡等,是對(duì)水的量的管理;而化學(xué)專業(yè)則是化學(xué)水處理、防腐防垢、水污染防治等,是對(duì)水的質(zhì)的管理。水務(wù)綜合管理的概念,應(yīng)該包括水工的全部以及化學(xué)水處理的部分職能。

3.4 節(jié)水意識(shí)不足

目前,部分電廠的水務(wù)管理還停留在“需用水的水質(zhì)、水量滿足要求、排放水達(dá)標(biāo)”的舊觀念上。相當(dāng)一部分電廠長(zhǎng)期沒(méi)有開(kāi)展水平衡測(cè)試及節(jié)水優(yōu)化,跑、冒、滴、漏、溢的現(xiàn)象依然嚴(yán)重,特別是對(duì)溢水的浪費(fèi)現(xiàn)象沒(méi)有引起足夠重視,很少根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及環(huán)境條件的變化及時(shí)調(diào)整用水量。這種現(xiàn)象在運(yùn)行多年的老電廠或老機(jī)組比較普遍。

3.5 配套節(jié)水設(shè)施不全

水量計(jì)量和監(jiān)測(cè)管理不到位,很多電廠用水無(wú)定額、用量不計(jì)數(shù)。雖然不少火電廠排水系統(tǒng)都能安裝有流量表等計(jì)量和檢測(cè)儀表,但不能很好地進(jìn)行維護(hù)和管理,存在虛設(shè)現(xiàn)象。

3.6 運(yùn)行管理水平限制

由于設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、生產(chǎn)運(yùn)行和管理等諸多因素,致使多數(shù)電廠的用水指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)值和測(cè)試值,系統(tǒng)設(shè)備用水量大。循環(huán)水濃縮倍率未達(dá)到設(shè)計(jì)水平,灰水濃度低于設(shè)計(jì)值,沖灰水量普遍偏大,工業(yè)水回收率低,重復(fù)利用次數(shù)少。

3.7 節(jié)水技術(shù)水平落后

以往建設(shè)的節(jié)水治污設(shè)施大多技術(shù)落后、配置不全,有的只能處理部分污水,運(yùn)行效率低、可靠性差,不能滿足按機(jī)組實(shí)行定量管理的要求。

4 發(fā)展方向

在當(dāng)前水資源日益短缺的形勢(shì)下,燃煤電廠水務(wù)管理顯得尤其重要,然而由于水務(wù)管理工作涉及的范圍很廣,并不是某個(gè)系統(tǒng)或某個(gè)工序的內(nèi)容。因此,水務(wù)管理應(yīng)該循序漸進(jìn),按照一定的層次進(jìn)行。工作應(yīng)該包括以四個(gè)層次:第一、嚴(yán)格基礎(chǔ)管理,防止跑、冒、滴、漏,加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行中的節(jié)水管理,合理安排主、輔機(jī)及系統(tǒng)啟、停時(shí)間,避免無(wú)謂汽水損失,減少汽、水流失;第二、定期進(jìn)行水平衡測(cè)試,掌握各系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際用排水情況,對(duì)全廠水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化完善,最大程度降低用水量和耗水量;第三、進(jìn)行廢水綜合利用,最大程度減少外排廢水;第四、加強(qiáng)節(jié)水新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)及工程實(shí)踐。從水務(wù)管理工作的順序來(lái)講,只有解決了低層次的問(wèn)題,才能進(jìn)入更高的層次。

4.1 建立健全水務(wù)管理機(jī)制和制度

針對(duì)目前的水務(wù)管理狀態(tài),需制定嚴(yán)格的取水排水考核制度、技術(shù)監(jiān)督制度及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理辦法,加強(qiáng)用排水指標(biāo)的計(jì)劃管理和考核,提高員工節(jié)約用水意識(shí)和積極性。定期進(jìn)行全廠水平衡測(cè)試及各水系統(tǒng)水質(zhì)分析測(cè)試。加強(qiáng)對(duì)主要供排水系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)節(jié),并加強(qiáng)部門間密切配合和相互協(xié)調(diào),有針對(duì)性地制定出切實(shí)可行的節(jié)水技術(shù)措施和規(guī)劃,制定可操作的管理和考核制度,嚴(yán)格按照取水排水等定額標(biāo)準(zhǔn),使火力發(fā)電廠達(dá)到用水合理化和管理科學(xué)化、法制化、信息化[8]。

4.2 探尋新型現(xiàn)代水務(wù)管理模式

水島模式是將燃煤電廠水系統(tǒng)獨(dú)立出來(lái)由專業(yè)化水務(wù)公司投資建設(shè)并運(yùn)營(yíng)管理,由這些公司為電站的水務(wù)需求提供全方位的服務(wù)。以水島模式建設(shè)和運(yùn)營(yíng)電廠水系統(tǒng)不僅可使其結(jié)構(gòu)優(yōu)化,運(yùn)行穩(wěn)定;而且可以統(tǒng)籌電廠的用水和排水,對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和整合,大大減少水資源的消耗。

4.3 采用先進(jìn)的水務(wù)管理監(jiān)控技術(shù)

采用靈敏度高、準(zhǔn)確性高的分析方法及監(jiān)測(cè)技術(shù),通過(guò)及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè),為水務(wù)管理提供可靠信息,避免管理上的盲目性。通過(guò)相關(guān)儀表或化學(xué)分析法了解各種水質(zhì)、水量在系統(tǒng)中的變化狀況,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并采取措施排除事故隱患,使全廠的水務(wù)管理提高到一個(gè)新水平。

4.4 積極利用城市中水

將城市污水處理后作為再生資源回用于電廠,實(shí)現(xiàn)污水資源化,既可有效節(jié)約新鮮水資源,又可減少污、廢水排放,具有開(kāi)源與節(jié)污的雙重功效。在利用城市中水作為電廠補(bǔ)給水源時(shí),應(yīng)注意城市發(fā)展規(guī)模、中水處理廠規(guī)模以及污水處理廠的運(yùn)行狀況,充分論證中水水源的可靠性。實(shí)現(xiàn)區(qū)域整體規(guī)劃,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì):在地區(qū)發(fā)展規(guī)劃中,對(duì)于新建或擴(kuò)建機(jī)組,考慮城市污水的回收利用,將大大降低火電廠新鮮水耗用量。

4.5 加強(qiáng)節(jié)水設(shè)計(jì)

加強(qiáng)節(jié)水設(shè)計(jì)包含三方面內(nèi)容:一是優(yōu)化水務(wù)管理設(shè)計(jì)。對(duì)火電廠各供水、排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選用節(jié)水工藝,確定經(jīng)濟(jì)合理的供水、排水方案,對(duì)各系統(tǒng)排水確定回用措施,作到“一水多用、污水回用”。設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)充分考慮各水系統(tǒng)的循環(huán)使用,按照各用水點(diǎn)對(duì)水質(zhì)、水溫的不同要求,梯級(jí)使用,作到“水盡其用”,盡可能減少污、廢水排放量,減少全廠耗水量;二是采用節(jié)水新技術(shù)、新工藝。采用膜法處理,為水資源的重復(fù)利用的提供了可靠保障。對(duì)循環(huán)供水系統(tǒng)的發(fā)電廠,提高循環(huán)水濃縮倍率,可節(jié)約用水;水力輸灰系統(tǒng)也是耗水大戶,新建電廠及有條件的電廠應(yīng)盡可能選用干除灰方式,如果采用水力除灰,應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)灰水的閉路循環(huán),否則采用高濃度水力除灰。對(duì)于新設(shè)計(jì)系統(tǒng),采用灰渣分排、渣水閉路循環(huán)。這些措施的采用,將使沖灰新鮮水用量及廢水外排量大幅度下降。在富煤缺水地區(qū)采用空冷系統(tǒng),最大限度節(jié)約用水;因地制宜采用“零排放”技術(shù),最大限度保護(hù)水環(huán)境和節(jié)約用水,實(shí)現(xiàn)能源、環(huán)境和諧、發(fā)展、共贏;積極研究利用干法和半干法脫硫工藝、活性焦脫硫工藝、干式除渣、輔機(jī)空冷等先進(jìn)節(jié)水技術(shù)[9-10];三是設(shè)計(jì)上為加強(qiáng)電廠水務(wù)管理創(chuàng)造條件。目前,我國(guó)電廠水務(wù)管理手段比較落后,部分電廠尚未安裝流量?jī)x表,管理方式主要停留在手工抄表、人工統(tǒng)計(jì)水平上,誤差大,不能及時(shí)指導(dǎo)電廠的節(jié)水工作。電廠應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)各主要供、排水系統(tǒng)的監(jiān)控管理,實(shí)現(xiàn)電廠耗水的集中顯示、統(tǒng)計(jì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)而推動(dòng)電廠降低耗水指標(biāo)工作。

5 結(jié)語(yǔ)

總之,燃煤電廠現(xiàn)代水務(wù)管理就是要在國(guó)家宏觀政策的指引下,通過(guò)建立健全相關(guān)的水務(wù)管理機(jī)制和制度,提高全體員工的節(jié)水意識(shí),定期進(jìn)行水平衡測(cè)試,加強(qiáng)節(jié)水新技術(shù)、新工藝的推廣應(yīng)用,提高水資源的重復(fù)利用率,探尋新型現(xiàn)代水務(wù)管理新模式,才能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源利用的“減量化、再利用、資源化”的目標(biāo)。

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X703.1

B

1674-8069(2010)05-050-03

2010-05-24;

2010-08-02

何世德(1963-),男,高級(jí)工程師,主要從事電力行業(yè)污染控制研究。E-mail:226zhou@163.com

Abstract:The technology ofmodern waterm anagement in coal-fired powerplants was introduced.The situation ofwatermanagement at home and abroad was analyzed.The existing problem s and the development direction on modern watermanagementwere discussed m ainly.The technology of modern waterm anagem ent in coalfired power plant is worth expanding.

Key words:modern watermanagement;coal-fired power p lant;technology