某热电联产项目生产取用水合理性分析

董丽丹,于 冰,王 静

(水利部松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

某热电联产项目生产取用水合理性分析

董丽丹,于 冰,王 静

(水利部松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

文中通过对某热电联产项目取用水方案、水平衡等方面进行取用水合理性分析,认为该热电厂符合国家产业政策,属于鼓励类产业且用水工艺合理.

热电联产;取用水;合理性分析

1 热电厂建设方案

1)建设规模.该期工程建设2X350 MW超临界供热湿冷凝汽机组,型号为CLN350-24.2/566/566,配2台1 110 t/h超临界参数循环流化床锅炉.年发电量3.5X109kW.h,年供热量9.757X106GJ.

2)工艺设备.工程主要设备为锅炉、汽轮机、发电机.其中,锅炉型式为HG-1110/25.4-HM,即超临界参数,一次再热、平衡通风、锅炉房紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型直流锅炉.空气预热器型式为四分仓回转式空气预热器.

汽轮机型式为超临界参数、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽式湿冷机组.发电机型号为QF⁃SN-350-2,冷却方式为定子绕组水内冷,转子绕组为气隙取气氢内冷,定子铁芯及其它构件为氢冷.

3)原料.该工程采用煤矸石、煤泥等低热值的燃料,消耗对地区环境污染严重的煤矸石,对其进行综合利用,使其资源化.项目计划总资金309 825万元.

2 取用水合理性分析

2.1 取用水方案

2.1.1 取水方案

该热电厂最大日取水量3.60万m3/d,拟利用附近处理矿井疏排水的净水厂出水作为生产补水水源,净水厂供水量651.96万m3.

2.1.2 用水方案

热电厂生产用水主要包括循环水补水、化学水车间用水等.该工程全年用水量为652.42万m3(其中,取用净水厂水量651.96万m3,采用处理后的生活污水0.46万m3),其中,非采暖期181 d,单位用水量为1 501.41 m3/h,非采暖期总用水量315.90万m3;采暖期184 d,单位用水量为914.45 m3/h,采暖期总用水量336.52万m3.循环水补水由厂外补给水管道直接送入冷却塔集水池,管道埋地敷设.厂内新建综合给水泵房1座,泵房内安装有4台生产水泵,综合水泵房外新建1座2 000 m3的生产蓄水池,用于贮存厂内除循环水补水外的其他生产用水.生产用水经生产水泵升压,通过厂内管道输送至各用水点.

2.2 取用水合理性分析

2.2.1 取水合理性分析

1)产业政策相符性.该热电厂目前装机150 MW,均为50 MW以下小机组,2007年统计平均发电煤耗高达607.96 g/(kW.h),远远高于国内发电机组平均煤耗水平,且现有锅炉无法燃用煤矸石,一方面资源浪费极大,另一方面又无法利用煤矸石发电,已不符合当今国家产业政策.

该工程在很大程度上治理了煤矸石污染,改善了周围环境.该工程属于"上大压小,节能减排"项目,符合《国家产业结构调整指导目录》中相关鼓励类项目.国民经济和社会发展"十二五"规划纲要指出,要落实节约资源和保护环境基本国策,建设低投入、高产出、低消耗、少排放,能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会.

2)水资源条件、规划的相符性.该项目所在市区作为以煤炭生产为主的工业城市,为了煤矿安全生产的需要,煤矿矿井水不断被排到地表.长期以来,除了少部分矿井水被合理利用以外,大部分被排放掉,造成了水资源的浪费,在水资源短缺的地区,这种浪费显得尤为突出.因此,矿井水的有效利用是解决矿区水资源供需矛盾、减少环境污染的最佳途径,可达到社会效益、环境效益和经济效益的统一.

该工程根据当地水资源条件及水资源规划、配置要求,本着治污、挖潜有效利用的原则,积极开发新水源.该工程利用净化后的矿井水作为供水水源,属于国家扶持优先利用的水源项目,可提高区域水资源的利用率,缓解当地水资源供需矛盾.该工程符合建设节水型城市的要求,与当地水资源规划、配置相一致.

3)水资源配置的合理性.该项目生产用水由附近净水厂供给,净水厂水源为矿井疏排水,总用水量652.42万m3(其中取用净水厂水量651.96万m3,采用处理后的生活污水0.46万m3),其中非采暖期锅炉运行小时数为2 104 h,生产用水量315.90万m3,采暖期锅炉运行小时数为3 680 h,用水量为336.52万m3.生产过程产生的废污水,处理后回用,实现生产用水的循环利用.该项目生活、消防用水采用鹤岗诚基水电热力公司水源,生活取水量1.56 m3/h,年用水量1.36万m3,一次消防用水0.27万m3,生活污水经生活污水处理站处理后夏季回用于绿地浇洒,冬季用于除灰系统用水,实现循环利用.生产年取用净水厂水量651.96万m3,占矿井疏排水量2735万m3的24%.该项目优先取用矿井疏排水和废污水回用,降低了优质水消耗,节约了清洁水资源,基本体现和落实了国家水资源管理法规、水资源保护政策,符合项目所在地区水资源开发利用规划、配置和管理的要求.

4)工艺技术的合理性.该工程生活、生产给水系统均建有蓄水池,对于生活、生产水源的供给起到一定的保障作用;服务水系统收集能够回收利用的排水,将污水处理后回用,有效利用了水资源;消防给水系统能够按照相关规范,在各主要消防对象处设置灭火器材,并配备消防贮水池,准备工作充分,能够做到防患于未然.

生产污水将能够回收利用的污水进行重复利用,提高水的重复利用率,有效的节约水资源;该项目生活污水经过系统收集、处理,全部回收利用.

2.2.2 用水合理性分析

由净水厂供给的水量首先进入冷却塔,经冷却塔排出后,一部分经冷却塔排污水预处理系统处理后,再利用超滤设备及反渗透设备处理,复用于冷却塔补水及发电部分、供热部分的锅炉补水、脱硫系统补水、除灰系统补水;一部分排至服务水调节池,回用于运煤系统冲洗用水、煤场喷雾抑尘用水、湿式除灰器用水、除渣系统用水、道路喷洒用水及地面冲洗用水.循环系统主要为冷却塔与辅机冷却系统及凝汽器、吸水间的水量循环.非采暖期总用水量(不含循环水)1 865.41 m3/h,其中,耗水量1 501.41 m3/h,重复利用量364 m3/h.采暖期总用水量(不含循环水)1 377.45 m3/h,其中,耗水量914.45 m3/h,重复利用量463 m3/h.

非采暖期总用水量为82 554.21 m3/h,回收量为81 052.80 m3/h,耗水量为1 501.41 m3/h;采暖期总用水量为45 897.37 m3/h,回收量为44 982.92 m3/h,耗水量为914.45 m3/h.平衡差(用水量-回收量-耗水量=0)为零.

热电厂用水水平指标详见表1.

表1 热电厂用水指标分析表

综上,该期工程2X350 MW级热电厂项目单位发电取水量和单位装机取水量,均满足GB/T18916.1-2012《取水定额第1部分:火力发电》,单机容量大于等于300 MW的机组,单位发电取水量小于2.75 m3/(MW.h),单位装机取水量应小于0.77 m3/(s.GW)的定额要求.

该项目重复利用率非采暖期为98.18%,采暖期为98.01%.高于"单机容量为125 MW及以上新建或扩建循环供水凝汽式电厂全厂复用水率不宜低于95%"(火力发电厂节水导则)的节水指标.新水利用率达到100%,达到了行业先进水平.因此该热电厂项目取用水合理.

TV214 < class="emphasis_bold">[文献标识码]B

B

1002-0624(2017)11-0065-02

2017-07-28