火电厂生产用水平衡计划、管理及节水措施
李洪兵
国投曲靖发电有限公司
[摘 要] 本文通过对曲靖电厂生产用水现状的分析、评价，指出了火电厂加强生产用水平衡计划、管理的重要性，以及水资源合理应用对火电厂实现企业可持续发展的重要性，并提出了切实可行的节水措施和经验，对同类型火电厂生产用水管理具有一定的借鉴和指导作用。
1 发电机组水务概况
曲靖电厂装机容量为4×300 MW，均为凝汽式机组。工程分两期建设，并留有扩建余地，#1、2 机组于1998 年投产，#3、4 机组于2004 年5 月后均投入生产。生产用水取自石坝水库和棠梨湾泉水（地下水），设计石坝水库为长期供水水源，棠梨湾泉水为补充用水水源。两路水源补充水泵抽水供循环冷却水补水、锅炉补水、灰渣水、消防用水、生活用水等。
工业废水、生活污水经处理后通过下水道排至厂外。
1.1 循环冷却水系统
机组循环冷却水系统采用双曲线自然通风冷却塔，冷却方式采用敞开式，设计浓缩倍率为3.5，工业水源主要是石坝水库，棠梨湾泉水作补充。
1.2 锅炉补给水处理系统
锅炉补水处理系统为一级除盐+混床系统，共三列制水系统，每列出力为90～100 m3/h（锅炉正常补水量设计为153.3 m3/h），一般为单列运行，另两列备用；在用水高峰期也可两列或三列并列运行。
1.3 灰渣水系统
灰渣水系统补水设计为循环冷却水系统排污水（又称复用水），并建有灰水闭式循环回收系统。除灰渣水集中汇入清水池，经冲洗水泵升压后用于除灰、除渣，复用水补水直接补入清水池。
1.4 工业废水、煤泥废水（包括生活污水）处理系统
工业废水处理系统中经常性排放的无机废水，包括离子交换树脂再生废液、实验室排水、取样及锅炉排污等。
煤泥废水须经过混凝、澄清、过滤处理：生活污水须经过生物氧化、加氯杀菌处理。
2 生产用水平衡计划管理
曲靖电厂自4 台机组全部投产以来，随着用水量的增加，加上2004 年和2005 年水库水源地带降雨量偏少，以至石坝水库贮水量非常少，棠梨湾泉水由原来的补充用水变为长期大量供水。而1993 年以上两水源的水质全分析结果：石坝水库水全硬度为2.57 mmol/L，碳酸盐硬度为2.19 mmol/L，溶解固形物为143.2 mg/L；棠梨湾泉水全硬度为3.58mmol/L，碳酸盐硬度为3.43 mmol/L，溶解固形物为196.0g/l，枯水期时棠梨湾泉水全硬度经常达到4.5mmol/L。从以上两水源水质数据对比可看出，大量取用棠梨湾泉水必然导致生水补水量大量增加，或水量不足时循环水浓缩倍率超标。尽管这样全厂生产用水仍然非常紧张，循环水浓缩倍率最高达到9 倍多，严重时甚至因用水紧张导致1～2 台机组被迫停运。水已成为
制约企业发展的重大问题。为节约用水并保证机组安全运行，缓解企业面临的水资源压力 ，必须把节约用水作为企业重大议题来抓。
为了节约生产用水，科学利用石坝和棠梨湾补水，缓解企业面临的用水压力，提高企业经济效益，实现企业可持续发展目标。曲靖电厂从2005 年开始，投入大量人力、物力，千方百计节约用水、科学用水。制定科学的、切实可行的年、日生产用水平衡计划，并严格按用水计划用水，对浪费水的行为加大考核力度。例如，从2006 年的厂用水统计表即可看到，曲靖电厂已告别了浪费、无计划的用水时代。

3 节水措施
3.1 循环冷却水系统节水措施
曲靖电厂机组的循环水量设计值为4×32500m3/h，每个循环水池水容积约为15000 m3 ，蒸发损失1.35%合442 m3/h，排污损失0.53%合173 m3/h，风吹损失0.1%合32.5 m3/h，工业冷却水全部闭式循环 ，冷却后排入循环水出口母管进入冷却塔重复利用。每台机从净化站来工业用水约412 m3/h，直接从取水点补充约300 m3/h。循环冷却水处理原设计为低磷缓蚀阻垢剂+ 硫酸处理，加液氯杀生，pH 控制为7.5～9.0，硬度控制为＜9.0mmol/L，总磷含量1.5～2.0mg/L。后因设备问题，取消了加硫酸和加液氯杀生，硬度控制为＜8.0～8.5mmol/，浓缩倍率控制为＜3.0。杀生方式改为投加次氯酸钠、季胺盐、氯淀等氧化性和还原性杀生剂，视藻类不定期投加。冷却塔排污水主要用于冲灰水，有少量通过排污水管下水道直排厂外。
为了尽可能实现生产用水平衡计划，最大限度的节约用水，又保证凝汽器不会产生严重腐蚀和结垢，使凝汽器安全经济运行，降低循环水排污水量，提高循环水浓缩倍率。决定在4 台机组循环水系统采取投加水稳剂与硫酸联合处理方式，经过与供药厂家人员共同努力，循环冷却水处理控制指标调整为：硬度控制为最高＜18mmol/L，浓缩倍率为最高4～6，4台机组可节约循环水4×74 m3/h～4×133 m3/h。循环水对外排污水量大为降低。
3.2 锅炉补给水节水措施
（1）降低锅炉补给水自用水率
通过调整澄清池每三个月加泥一次为每月少量加泥，使澄清池排污水量大为减少；过滤器由原来的每三年用氢氧化钠和杀菌剂处理一次，改为每年定期处理一次，使过滤器每次反洗用水大为减少；一级除盐再生方面通过阴床采用热水再生，缩短一级除盐清洗、正洗时间，延长一级除盐串洗时间，使一级除盐再生用水明显降低。从而使锅炉补给水自用水率大为降低。通过调整工艺节水方面分析。

（2）除盐水的成本较高，如何降低机组补水率是节水的一个重要内容
通过对除盐水供水系统的改造，杜绝了除盐水供水系统中的溢、漏现象。大、小修加强对凝汽器铜管的查漏、堵漏，机组运行中合理排污等措施，使曾经年度机组补水率在国投电厂系统全国最高的曲靖电厂，机组补水率逐年明显降低。
（3）再生废水回用节水。
锅炉补给水再生酸、碱废水和集泥池泥水原来都是直接简单处理后排向地沟流出厂外，现在锅炉补给水再生酸、碱废水和集泥池泥水都全部送到工业废水处理系统，处理合格后回收使用。

3.3 灰渣水系统节水措施
灰渣水系统设计为#1、2 机组共用一套灰渣水系统，#3、4 机组另有一套独立的灰渣水系统。灰渣水系统用水量约为2×170 m3/h。
#1、2 机组冲灰渣水管多年使用后，由于灰渣水管内壁结垢严重，水流通截面大为减小，冲灰渣水量严重不足，长期用多只消防水枪冲渣沟输渣，造成了水源的极大浪费。后通过在#1、2 机组冲灰渣水系统加上一根新的冲灰渣水管，并将新加的冲灰渣水管与#3、4 机组灰渣水系统连接，可作为#3、4 机组灰渣水备用。从而解决了这一难题，仅这一项就可节水约150 m3/h。
3.4 工业废水、煤泥废水（包括生活污水）处理系统节水措施
工业废水经过加盐酸、氢氧化钠、凝聚剂处理合格，达到排放标准的废水通过下水道直排厂外。处理合格达到排放标准排放的废水水量约为540～720 m3/d。
原设计煤泥废水经过混凝、澄清、过滤处理合格后，回用于煤系统；生活污水经过生物氧化、加氯杀菌处理合格后排放或冲灰。但在实际生产中煤泥废水和生活污水处理合格后，均采用了通过下水道直排厂外的方式处理，处理合格后的煤泥废水和生活污水水量约50m3/d。
工业废水、煤泥废水（包括生活污水）经处理合格达到排放标准，不再排向地沟，而是由回收水泵输送到输灰渣、输煤水系统使用。可回收处理合格的工业废水水量约为540～720m3/d，煤泥废水和生活污水水量约50 m3/d。
3.5 加强其他方面的节约用水管理
（1）严格生产用水平衡计划，加强节约用水管理与考核。
曲靖电厂在04、05 年的严重缺水时期，除积极联系当地政府，加强水库蓄水外，还出台了多个“关于加强公司生产用水的通知”，组织员工开展节水活动，检查全厂生活食堂用水、浇花水等，对发生常流水的单位、部门或班组进行制止、考核。并将之作为一项长期的重要工作常抓不懈。
（2）做好节约用水宣传，全员动员参与节水，集思广益。
节约用水要从每一个人做起 ，从小事做起，充分调动每一位员工的节水积极性。曲靖电厂二期工业水泵运行方式，就是采纳了运行值班员的合理化建议，关小#3、4 机组工业进水总门，将主厂房内工业水压力调至0.25MPa，停运一台工业水泵，保持机组正常运行中一台工业水泵运行。按此方式运行一年多的事实表明，一台工业水泵运行完全能保证#3、4 机组正常运行。生活水用量大，且泄漏点多，临时采取每天20：00～6：00 停运生活水泵，也取得了很好的节水效果。

4 小结
曲靖电厂经过两年多的努力，生产用水浪费现象得到极大改观，每年的生产用水总量可控、在控，年度实际生产用水总量也基本与设计生产用水总量基本一致。石坝水库蓄水量也已恢复到正常蓄水量。水已不再是制约曲靖电厂发展的老大难问题。
5 对存在问题的探讨
近几年内，曲靖电厂还将逐步解决以下问题：一是生活水用量大，且泄漏点多，机组启停耗水大造成用水单耗大。二是循环水排污水的回收、利用问题。三是水力除灰系统仍采用低浓度水力除灰（水灰比达6～8）。将开展的节水措施：一是拟将循环水排污水回收用于灰场和煤场。二是冲灰水、循环水补水等校核、安装流量计，制定用水额度，进一步细化生产用水平衡计划、管理。三是发电机内冷却水目前采用添加BTA+EA 缓蚀剂，需要频繁用除盐水或凝结水换水。拟改为小混床旁路处理法。四是继续加大对生活水管网的消缺堵漏工作。五是锅炉排渣装置拟改用节水型设备，水力除灰系统实现中浓度水力除灰（水灰比不超过5～6）。
曲靖电厂通过在企业内部加强生产用水平衡计划、管理，层层落实节水措施，落实责任到部门、个人，狠抓节约用水，已经取得了明显的节约用水成绩，取得了巨大的经济效益和社会效益。曲靖电厂对水资源的合理应用和环境保护工作已踏上了一个新台阶。
参考文献
[1] 能源部西安热工研究所主编，热工技术手册·电厂化学，水利电力出版社，1993
[2] 火电厂水处理和水分析人员资格考核委员会编写，电力系统水处理培训教材，2006