扶清成 汪亞騰

（安徽淮河水資源科技有限公司 蚌埠 233000 宿州水文水資源局 宿州 234000）

燃煤電廠擴建工程取用水合理性淺析
——以國電蚌埠發(fā)電廠為例

扶清成 汪亞騰

（安徽淮河水資源科技有限公司 蚌埠 233000 宿州水文水資源局 宿州 234000）

燃煤電廠擴建工程的取用水與前期工程有著密切的聯(lián)系。本文以國電蚌埠發(fā)電廠為例，在一期工程實際運行以來的取水、用水情況調(diào)查與評價基礎上，對二期工程的取水合理性、用水合理性進行分析。本著“以新帶舊”的原則，對全廠用水指標進行分析、計算，評判蚌埠電廠全廠的節(jié)水潛力。

擴建工程 取用水 合理性

1 引言

取用水合理性分析的目的是評價建設項目業(yè)主提出的取用水方案是否合理，若不合理，給出改進或優(yōu)化的方案，為水行政主管部門審批取水許可服務。燃煤電廠因其發(fā)電機組運行相對獨立，一般分期建設，然而擴建工程的建設是建立在前期工程的基礎上的，與前期工程的取用水有著密切的關(guān)系，部分電廠擴建工程的取水設施、污水處理設施等在前期工程建設時就已經(jīng)建設完成，部分設備與前期工程共用。擴建工程的用水流程與前期工程基本相同，在對擴建工程的取用水合理性進行分析時要首先重點對前期工程的實際取用水情況進行分析、評價，在此基礎上，對擴建工程的取水合理性、用水合理性進行分析，最后，本著“以新帶舊”的原則，對全廠用水指標進行分析、計算，評判電廠全廠是否有節(jié)約用水的可能。本文以國電蚌埠發(fā)電廠為例進行分析。

2 取水合理性分析

取水合理性主要是分析建設項目與國家、地區(qū)產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、水利產(chǎn)業(yè)政策和節(jié)水政策等的符合性；與水資源規(guī)劃的總體思路、配置方案、水量分配方案的一致性；是否滿足水功能區(qū)的管理規(guī)定等。

3 用水合理性分析

3.1分析思路

從項目的各用水過程著手，按照整體最優(yōu)、注重節(jié)水、減污的原則對用水進行平衡計算，將計算得出的各用水環(huán)節(jié)的用水水平與國家、區(qū)域的相關(guān)標準以及同行業(yè)同工藝電廠的指標作比較，分析各用水環(huán)節(jié)的節(jié)水潛力，進一步提出節(jié)水措施和建議，核定各環(huán)節(jié)用水量，最終確定項目合理用水量。分析思路如圖1。

圖1 燃煤電廠擴建工程用水合理性分析思路圖

3.2一期工程取用水情況調(diào)查與分析

電廠一期工程年均取水約1567.5萬m3，取水許可批復年取水量為1900萬m3。電廠一期工程2009～2012年的實際取用水情況及部分用水指標見表1。

表1 蚌埠發(fā)電廠一期工程實際運行部分用水指標

由表1可知，一期工程年取水量在1500萬m3以下，2009～2012年4年機組的平均耗水指標均優(yōu)于設計的耗水指標0.72 m3/s·GW。

3.3二期工程用水指標的計算

燃煤電廠項目的用水指標一般主要為機組設計發(fā)電水耗率、機組復用水率、循環(huán)水利用率、設計新水利用率、冷卻塔蒸發(fā)損失率、冷卻塔風吹損失率、循環(huán)水濃縮倍率等，在

對擴建工程取用水合理性進行分析時處對擴建工程的用水指標進行分析計算外，還要本著以新帶舊的原則，連帶已有的用水部分，重新計算全廠用水指標，以評判電廠全廠是否有節(jié)約用水的可能。本次著重對二期工程的用水指標進行分析計算，計算過程如下：

3.3.1機組設計發(fā)電水耗率

式中：bs——機組（全廠）發(fā)電水耗率，m3/s·GW；

QX，S——機組（全廠）新鮮水消耗量，m3/s；

N——機組額定總發(fā)電裝機容量，GW。

3.3.2機組復用水率

Qf，S——機組（全廠）復用水量，m3/s；

QZ，S——機組（全廠）總用水量，m3/s。

3.3.3循環(huán)水利用率

機組設計冷卻系統(tǒng)循環(huán)水量124488m3/h，冷卻循環(huán)系統(tǒng)總用水量為126794m3/h，循環(huán)水重復利用率為：

式中：Pr——機組循環(huán)水復利用率；

Qx——機組循環(huán)系統(tǒng)總用水量，m3；

Qx，x——循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水量，m3。

3.3.4機組設計新水利用率

機組設計取用新水量為2736m3/h，廢水排放量為0m3/h，新水利用率為：

式中：Kf——機組新水利用率；

Qx，z——機組取用新鮮水量，m3；

Qx，s——機組實際耗水量，m3。

3.3.5機組冷卻塔蒸發(fā)損失率

機組冷卻塔蒸發(fā)損失量為1940m3/h，冷卻塔口進水量為126604m3/h，機組冷卻塔蒸發(fā)損失率為：

式中：Ql——冷卻塔總用水量，m3/h；

Ql，z——冷卻塔蒸發(fā)損失水量，m3/h。

3.3.6機組冷卻塔風吹損失率

機組冷卻塔風吹損失量為64m3/h，冷卻塔口進水量為126604m3/h，機組冷卻塔風吹損失率為：

式中：Ql——冷卻塔總用水量，m3/h；

Ql，f——冷卻塔蒸發(fā)損失水量，m3/h。

3.3.7循環(huán)水濃縮倍率

機組冷卻塔風吹損失量為64m3/h，循環(huán)系統(tǒng)排污水量為312m3/h，機組循環(huán)補充水量為2316m3/h，機組循環(huán)水濃縮倍率為：

式中：Qx，b——機組循環(huán)補充水量，m3/h；

Ql，f——冷卻塔蒸發(fā)損失水量，m3/h；

Qx，p——循環(huán)系統(tǒng)排污水量，m3/h。

3.4二期工程用水量的核減及用水指標重新計算

對二期工程各用水指標進行分析計算，與同行業(yè)同工藝的設計相比較，分析二期工程在各用水環(huán)節(jié)是否存在節(jié)水潛力，存在節(jié)水潛力的應對業(yè)主提供的用水量進行核減，形成新的水量平衡圖，并對核減后的用水指標進行重新計算；同時，根據(jù)電廠一期工程的水量平衡圖，并結(jié)合電廠實際運行退水情況，電廠一期工程運行中約有288m3/h的循環(huán)水退水量，擬增加循環(huán)冷卻水排水處理系統(tǒng)，采用石灰軟化+反滲透工藝，循環(huán)冷卻水排水經(jīng)處理后可作為二期循環(huán)冷卻水重復利用，形成全廠（一、二期工程）水量平衡圖，按照全廠（一、二期工程）水量平衡圖對全廠用水指標進行重新計算。

3.5二期工程用水合理性分析

對核減后的電廠二期工程用水指標和全廠用水指標與同行業(yè)同工藝的設計相比較，以評判電廠二期工程和全廠的用水合理性。本次主要對電廠二期工程的用水合理性進行分析。

3.5.1與核減前指標對比分析（見表2）

表2 核減后用水指標與核減前用水指標對比分析

核減后的項目用水指標更加先進，用水指標明顯優(yōu)于核減前。

3.5.2與《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》等規(guī)定的指標對比分析

設計發(fā)電水耗率：核減后項目機組設計發(fā)電水耗率年均為0.568m3/s·GW，符合《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》、《火力發(fā)電廠節(jié)水導則》的定額標準。

單位發(fā)電量：蚌埠電廠二期設計·2×660MW機組，年運行時間5500h，年取水1490萬m3，則單位發(fā)電量指標為2.05 m3/（MW·h），核減后項目機組設計單位發(fā)電量符合規(guī)定的標準。

機組復用水率：蚌埠電廠二期工程機組核減后復用水率年均為98.18%，符合《火力發(fā)電廠節(jié)水導則》規(guī)定的標準。

表4 電廠二期工程與同行業(yè)取水指標比較表

3.5.3與一期工程對比分析

國電蚌埠電廠一期工程批復取水量1900萬m3，一期工程已于2009年上半年全部建成投產(chǎn)。與一期工程相比，二期工程采用2×660MW超超臨界機組，帶自然通風冷卻塔的二次循環(huán)供水系統(tǒng)，用水工藝較一期更為先進，設計平均耗水量、平均耗水指標接近一期實際運行情況。

3.5.4與同行業(yè)用水指標比較

將電廠二期工程的用水指標與區(qū)域內(nèi)同行業(yè)（裝機容量≥300MW）的部分電廠的指標進行比較。二期工程的主要用水指標已達到國家規(guī)定要求，由表4對比可見，與同一地區(qū)相同規(guī)模的電廠相比，用水水平也較高。

4 結(jié)語

對擴建工程取用水合理性進行分析，既是對前期工程取用水實際情況是否合理的檢驗，亦是從實施源頭控制高耗水、高污染工業(yè)項目和面源污染，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局，強化水功能區(qū)管理和水生態(tài)保護目標，加強政府對水資源開發(fā)利用的宏觀管理和建設項目取用水管理，貫徹水資源論證制度，促進我國水生態(tài)安全■