火电厂取水量和排水量统计中存在问题分析

张海燕，李乐丰，徐劲松

（1.华电国际电力股份有限公司技术服务分公司，山东 济南 250014；2.国网山东省电力公司电力科学研究院，山东 济南 250003）

0 引言

发电行业是我国用水量最大的行业之一。目前国家不断提高企业用水要求，加快水污染治理步伐，有的省份制定了严格的污水排放标准，火电厂在用水量、排水水质等方面都受到严格限制。这些政策迫使火电厂不断开展用水优化及水污染治理，准确统计取水量和排水量是其中关键一环。根据当前火电厂取水量和排水量统计现状，就存在的问题开展分析，并结合国家相关技术标准，对科学做好火电厂取水量和排水量的统计、促进取水量和排水量科学应用进行论述。

1 火电厂取水量及排水量

取水量和排水量是火电厂水务指标管理最基础、最重要的统计数据，直接关系到企业用水情况的科学分析［1］。

1.1 取水量

火电厂取水量常用的考核和评价指标为机组单位发电量取水量，即火电厂发电量与同时段取水量之比值。取水量按照GB／T 18916.1 —2012《取水定额第1 部分火力发电》定义为“企业从各种常规水资源提取的水量”，其中常规水资源主要指低含盐量的地表水和地下水，不包括中水等回用水、海水等高盐水［2］。

现行的GB／T 26925—2011《节水型企业火力发电行业》、DL／T 1052—2016《电力节能技术监督导则》、DL／T 904—2015《火力发电厂技术经济指标计算方法》等标准中，火电厂取水量均按照DL／T 904—2015定义对机组单位发电量取水量进行评价。

1.2 排水量

GB 8978—1996《污水综合排放标准》明确规定排水量为“在生产活动中直接用于工艺生产的水的排放量，不包括间接冷却水、厂区锅炉、电站排水”，同时根据排水去向、机组建设时间等条件规定了69类水污染物的最高允许排放浓度及部分行业最高允许排放水量。

电力行业一直没有颁布相关的行业水污染排放标准，火电厂污水排放执行GB 8978—1996《污水综合排放标准》，生产过程中排至厂界外的含有GB 8978—1996 标准规定中的污染物的排水都应按照污水进行排水量管理。

2 在实际应用中存在的问题及分析

火电行业颁布了DL／T 1337—2014《火力发电厂水务管理导则》等技术标准，相关的水务管理技术要求均涉及取水量和排水量的统计及评价要求，但这些标准中没有明确取水量和排水量统计范围等具体要求。不同的发电企业取水和排水情况不同，且随着环保政策实施，火电企业的取水水源情况发生很大变化。因此，在取水量和排水量统计实际应用中，存在认识不同、统计口径不一致等问题，统计水量不能体现企业实际水耗情况，在用水优化及水污染防治中失去指导意义。

2.1 非常规水资源统计

在火电厂取水量统计实际应用中，较多的火电厂仅统计取用的地表水或地下水等常规水资源，而忽略了统计城市中水等非常规水资源。实际上城市中水等非常规水资源已在火电厂大量回用，近10 年来新建火电机组按环评和环保部门要求均不允许增加常规水源取水量，同时大量的在役机组也采用城市中水替代常规水资源。因此，依据当前定义统计的企业取水量，与企业实际用水量存在差别，无法如实评价企业取水量水平。

表1 为某电厂最近三年的取水量指标及单位发电量取水量指标数据，其中300 MW 等级机组用水取自常规水资源，1 000 MW 机组利用部分城市中水。由表1 中可看出采用城市中水的机组单位发电量取水量远远低于考核值，且无法真实体现机组的实际用水消耗水平。

由于火电企业取用城市中水等非常规水资源同样涉及生产成本，特别是非常规水源水质一般都比较差，利用非常规水资源意味着火电企业用水成本提高，水耗增加。因此在用水统计及对标管理中，应包括非常规水资源取用量的统计，科学体现企业用水现状，促进企业开展用水优化，降低用水成本。

表1 某电厂取水量及单位发电量取水量统计指标

2.2 取水量统计

企业取水量参考标准应从企业取水点开始计量［3］。但在实际统计中存在较多的取水量统计不规范问题，包括：较多的电厂不统计实际取水量而是按企业与供水单位协商用水量或缴费水量；有的电厂仅统计水源地的表计；有的电厂仅统计厂界表计累计水量；有的电厂只统计工业水及循环水补水水量，对于消防用水、厂区生活用水等没有统计。以上种种取水量统计混乱的情况，不利于对火电厂取水情况的宏观分析。

另外，在取水量统计分析时还容易忽视水源地取水的管路损失。取水点到企业厂界的输送距离、输送管材、管理维护水平等不相同，取水管路存在损失水量［4］，这部分水量有时候损耗非常大，甚至影响到企业的用水评价。

在取水量指标应用中，应首先规范统计口径，保证取水量统计无遗漏，并考虑水源地取水的管路损失，可以通过增加取水管路损失水量等指标对取水量指标进行补充说明。

2.3 排水量统计

火电厂用水系统多，不同的生产系统产生不同种类的生产排水，实际统计的排水量统计混乱而且误差很大，不能如实体现企业污水排放情况，也不利于水资源优化利用。例如：大部分的生产排水缺少在线表计，统计数据不准确；有的电厂将正常的生产排水、串联水［2］都统计为污水排放量；有的电厂将锅炉、汽机正常运行的疏放水及排水，也统计为污水。

在排水量指标应用中，应首先规范统计口径，保证排水量统计无遗漏，并尽可能使用在线表计统计数据。在生产实际过程中，由于常规的锅炉用水采用炉内水处理除盐设备进行了除盐，锅炉排水中杂质远远低于自然水体中各类污染因子的含量［5］，因此火电厂厂区正常生产中的热力系统排水及疏水不应作为污水统计排水量，从火电厂用水效益考虑，这部分水应该进行回收利用。

2.4 间接循环冷却水排水

采用间接循环冷却的火电机组产生的循环冷却水排水量较大，是火电厂的主要排水，但其在排水量统计中的归类存在一定的争议。在投运时间较早的机组环评文件中对间接循环冷却水排水认定为清洁下水，未认定为污水。随着地方污水排放标准的制定，较多的机组间接冷却循环水排水出现超标情况，其中氨氮、化学需氧量 （Chemical Oxygen Demand，COD）、悬浮物指标超标情况较多。山东省DB 37／3416—2018《流域水污染物综合排放标准》提出企业排水污染物排放限值，远低于GB 8978—1996 的排放限值，以济南章丘区为例，火电厂有关的部分排水污染物排放限值见表2，由表2 可看出，DB 37／3416—2018 对火电厂污水中悬浮物的排放限值不到GB 8978—1996 的七分之一。

表2 火电厂有关的部分污水污染物排放质量分数限值 mg／L

在实际运行中，电厂为了节水，提高循环水浓缩倍率，对循环冷却水进行加药处理，加入的阻垢剂都含有磷等污染物，同时冷却水在循环运行中，污染物的含量不断富集［6］，往往造成循环水排水中的污染物含量高于所在流域的污染物含量控制限值，难以满足当前的环保管理要求。因此，间接冷却循环水排水宜作为污水进行统计和处理。

2.5 辅机设备直流冷却水

在目前的火电企业水污染治理中，部分火电厂对采用直流冷却的辅机设备冷却水，按污水进行排水量统计和管理。在排水量统计中对此存在较大的争议。

在实际生产中，原水通常进行预处理，然后作为火电厂辅机直流冷却水。DL／T 606.5—2009《火力发电厂能量平衡导则第5 部分：水平衡试验》提出的只有采用原水冷却的辅机设备排放水不计列为污水，原水通常指未经任何处理的从水源地取得的水［2］。实际生产中，从水源直接取得的直流冷却水悬浮物含量较高，原水一般采用混凝沉淀预处理方式［7］，根据处理机理及预系统设计出水水质，未增加原水中的污染物种类及含量，且明显降低水中的悬浮物含量，火电厂辅机直流冷却水水质较好，可以作为工业水源再利用，不宜将辅机冷却水认定为污水。另外，有的资料认为采用直流冷却的辅机设备冷却水，当出现冷油器泄漏、转动设备轴封漏油等缺陷时，可能造成对辅机冷却水的油污染。实际生产实践中，因设备缺陷造成直流冷却水污染的情况属于运行异常，应通过加强设备治理和运维管理来解决，不应该因为设备的非正常状况就将直流冷却水作为污水进行处置。综上所述，从设计初衷及节约型社会考虑，经过预处理后的辅机设备直流冷却水排水不应作为污水统计。

3 取水量及排水量实际应用中的建议

3.1 增加取水量统计范围

目前的企业取水量指标，是国家对企业用水情况的宏观管理，着重对企业的外部考核，取水量统计范围不包括企业取的海水、苦咸水、城市中水等非常规水源，是鼓励企业开采利用非常规水资源，是国家对企业用水的政策引导和管理。随着水资源利用效率的提高，非常规水资源应同样作为社会水资源考虑，且非常规水资源在火电厂中应用日益广泛，忽略了这一指标的统计，不利于企业开展用水成本管理，优化用水结构。应完善企业取水量指标定义，取水量增加对非常规水资源的统计，同时增加非常规水资源替代率等统计指标，以体现企业真实的取水状况。

3.2 细化取水量和排水量指标定义

取排水指标目的是为了开展火电厂单位发电量取水量分析，从而对机组（电厂）的用水情况开展优化及评价，在实际分析中，取水水质对火电厂单位水耗有着明显的影响。含盐量的高低直接影响机组循环水浓缩倍率，取水水质决定预处理采用工艺及处理成本，最终影响机组用水效率；处于不同区域的火电厂，由于排水指标限值差异，对企业水耗同样影响很大。例如山东区域某流域对水中氟离子含量有特殊要求，从而大大制约了企业的用水效率。因此，在机组的取水量和排水量统计应用中，除了开展水量的统计，还应加入取水水质和排水水质分析，保证企业用水现状分析的科学性和全面性。

3.3 保持辅机直流冷却水直接排放运行方式

对于临近江河湖泊的火电厂，辅机采用直流冷却方式，无论从自然资源利用还是企业用水成本分析，辅机冷却水直接排放是最经济的运行方式，不宜做污水进行统计。有直流冷却水预处理的电厂应加强设备管理，提高设备的可靠性，制定必要的应急预案及可靠的异常处理措施，避免辅机冷却水的污染；同时，根据辅机冷却水冷却设备的种类及可能存在的污染特点，在辅机冷却水进水及排水口开展必要的分析检测和指标控制，保证排水水质满足排放要求。

3.4 重视取水量和排水量的分析

由于取水水质、排水指标及机组容量、生产工艺等存在差异，机组的取水量及排水量存在很大的差异，开展对标分析复杂。在实际应用中，企业应加强取水量和排水量指标的分析和应用，把节水统计作为节水管理的重要手段。通过对取水和排水不同时段的环比同比、不同工艺对取水和排水量的影响等多维度分析，挖掘节水潜力，在体系建设、节能降耗、设备改造、机组检修中提出优化用水要求，真正发挥取排水指标在水务管理中的价值。

4 结语

分析当前火电厂取水量和排水量统计现状，针对取水量和排水量统计中存在的认识不同、统计混乱等问题，提出了增加取水量统计范围、增加非常规水资源替代率统计指标、细化取水量和排水量统计内容、保持辅机直流冷却水直接排放运行方式等建议，在促进火电厂科学统计和有效利用取水量和排水量指标，提高用水效率，降低用水成本方面有切实效果。