火电业水平衡测试及节水探讨

摘 要：文章以张家港市沙洲电厂为研究对象，根据前期收集的资料，完善计量管网，选取一次平衡法对企业开展水平衡测试，获取数据并对数据进行分析，从而挖掘节水潜力，为南方丰水地区推广水平衡测试、提高水资源使用效率提供参考。

关键词：水平衡测试；火电业；节水

江苏沙洲电厂位于张家港市东北锦丰镇长江南岸，地处苏南电网负荷中心。一期工程自2003年9月15日开工建设，1号机组于2006年3月8日首次实现并网发电，3月30日顺利通过168小时试运并正式转入商业运行；2号机组于2006年7月18日首次实现并网发电，8月5日顺利通过168小时试运并正式转入商业运行。目前两台机组运行状况良好。2006年全厂完成发电量39.96亿千瓦时，年工业增加值3.98亿元。

1 沙洲电厂水平衡测试

1.1 准备阶段

1.1.1 组织落实，人员到位。自张家港市水资源处下达实施完成水平衡测试工作的计划后，组建了水平衡测试领导小组和工作小组，明确计生部和运行部共同负责该项工作。

1.1.2 调查摸清企业用水现状，配备必要的计量表具。整理绘制了全厂的给水管网图；调查企业各部门主要用水点的基本情况，将各类用水设备登记造册，搞清水的来源、用途和去向；这次共新安装水表3只，调换2只旧表。至此，全厂共计有一级表2只，二级表8只，三级表6只，四级及四级以下表22只，共38只水表。

1.2 实测阶段

1.2.1 测试方案

通过对2007年8月-2008年4月的用水量距平分析，2007年8月-2008年4月的距平系数约为全年平均值的0.97-1.02，2008年1月-4月的距平系数均为1.00，月取水量相对稳定，因此采用一次平衡法进行测试。于2008年5月6日至9日连续3天对给水管网中的计量表具进行了实测工作，对给水管网中所有水表均作了正点抄录，同时对无法安装水表的用水设施利用超声波流量仪进行用水量的测定。

1.2.2 测试方法

按照水平衡测试工作的要求，水平衡测试主要对用水系统进行分级计量，根据目前公司现有内部给水管网分级计量情况，本次水平衡测试的计量主要是根据现有给水管网的计量进行分级，全公司按二级表的分布共分3个系统，分别为凝汽机直流冷却水、开式冷却水和净水站三个系统。然后再按三级表的分布进行二级表的平衡分析。其中将工业用水与生活用水分别计量，即在净水站系统中，单列生活用水供排水系统，以达到工业用水与生活用水分别计量、分析。同时在工业用水中直流冷却水亦单独计量。根据公司投产以来各月的发电量、工业增加值以及月用水量的调查分析表明，用水量的年内变化除与天气变化有直接关系外（主要是间接冷却水），与实际发电量有直接关系。

1.3 测试结果

1.3.1 全厂总平衡

从企业各类用水情况表及全厂平衡总表分析，可以清楚了解江苏沙洲电厂用水现状和各类用水的定量关系。沙洲电厂新鲜水总供水量为2940999m3/d，其中凝汽机直流冷却水供水量2781334m3/d，开式冷却水系统供水量为143436m3/d，净化水系统供水量为16114m3/d（其中生活供水量为136m3/d），表际误差115m3/d，总供水中，用于直流冷却总供水量2924770m3/d。从上述数据可以看出，企业供水量中，工业总供水量为2940748m3/d，实际生产用水占总用水量的99.99%，厂内职工生活用水，仅占供水量的0.01%。沙洲电厂总用水量为3047666m3/d，净化水系统总用水量为122781m3/d，表际误差115m3/d。

1.3.2 净化水系统平衡

净化水总系统（含生活、绿化用水）还可以细分为工业水系统、冲洗水系统、澄清水系统、净水站退水。工业水系统用水为6483m3/d，其中脱硫工艺用水3726m3/d，排水量为3609.3m3/d；循环水泵空压机冷却水2613m3/d，排水量为2613.0m3/d；表际误差144m3/d。冲洗水用水为4938m3/d，排水量为69m3/d。澄清水系统中，化学站（锅炉补水、闭式冷却水、制水废水）、生活、基建、脱泥、排水、绿化的用水量分别为108960m3/d、136m3/d、265m3/d、703m3/d、677m3/d、116m3/d，表际误差为165m3/d，因而澄清水总用水为111022m3/d。

2 沙洲电厂合理化用水分析

按实际用途划分，全公司的主要用水量可分为：（1）间接冷却水，（2）包括直流冷却、蒸汽在内的工艺用水，（3）厂内生活用水。

2.1 间接冷却水

根据水平衡测试结果，沙洲电厂的间接冷却水分三部分。第一部分为冷凝器直流冷却水，日新鲜水用水量达2781334m3/d，占全厂总新鲜水间接冷却水的94.1%，即为沙洲电厂的主要用水量。第二部分为开放式间接冷却水，其作用是为闭式循环冷却水提供冷却，日新鲜用水量为143436m3/d，占全厂总新鲜水间接冷却水的4.9%，仅为冷凝器间接冷却水的5.2%。第三部分为闭式循环间接冷却水，总用水量为6121m3/d，其中间接冷却水的循环量为5976m3/d，日新鲜水补充水量为145m3/d，这部分水量仅占全厂总新鲜水间接冷却水的0.01%，总用水量占全厂总用水量的0.2%。但从上述数据分析可见，闭式循环间接冷却水的循环率已达97.6%。

2.2 工艺用水

根据本次水平衡测试结果，电厂工艺水新水量为15568m3/d，工艺水总用水量116408m3/d。工艺水中锅炉总用水量为102714m3/d，新鲜水补充量为1874m3/d，锅炉总用水量占全厂工艺水总量的88.2%，可见工艺水中锅炉总用水量是主要用水主体。锅炉蒸汽冷凝水回用量已高达100840m3/d，根据监测锅炉蒸汽回用率高达98.2%，业已达到国家对电厂要求的锅炉蒸汽回用率98%的要求。从全厂工艺水回用率来看，全厂工艺水回用率已达86.6%。

根据江苏省工业和城市生活用水定额中电力生产业开式50MW以上的用水定额为1260m3/（万KWH）.根据本次监测，电力单位发电量取水定额为1020m3/（万KWH），低于江苏省工业和城市生活用水定额中电力生产业开式50MW以上的用水定额。

2.3 生活用水

根据本次测试结果，公司生活总供水量为401m3/d，其中基建和码头供水量为265m3/d，即全厂的实际生活用水量为136m3/d，由于全厂的外来人口较多，达500p/d，根据用水量计算，全厂职工人均生活日新水量为0.158m3/p.d。指标虽低于0.160m3/p.d的合理用水技术经济考核指标。但是由于外来人员较多，看来生活用水尚有一定的节水潜力。同时，电厂将生活污水井处理后，用于绿化用水，日均回用量为116m3/d。

2.4 存在问题

根据本次水平衡测试成果，澄清水排水和脱泥水约1436m3/d直接外排，该部分水量基本未受化学污染，澄清处理后，可回用。厂区实际生活用水量为136m3/d，职工人均生活日新水量为0.158m3/p.d，但由于外来人数较多，日均用水量具有一定节水潜力，应提高生活用水的节水水平。

厂区绿化日用水量116m3，相当于绿地日浇洒1.1L/m2.d，略高于江苏省绿地灌溉定额。

3 沙洲电厂节水措施

3.1 进一步建立健全节约用水岗位责任制，把能源、资源节约的责任纳入各工作岗位之中，纳入日常管理和工作考核之中，做到层层有责任，逐级抓落实。一级水表天天抄，二级、三级水表每周抄一次。对用水设备、设施进行巡查并定期进行检修，加强检漏工作力度，经常开展各类用水情况分析，实施动态管理，控制用水总量。

3.2 澄清水、脱泥水等混合反应沉淀池和空气擦洗滤池处理后，产生了含混浑浊水，这部分水基本未受化学污染，经过处理后，产生的清水可以回预处理系统进行重复利用。

3.3 对于主厂房的杂排水亦进行处理回用，若经中和后可回用于煤场。

3.4 在健全节约用水岗位责任制的同时，进一步加大生活节水宣传，提高职工人均生活日用量的节水水平。

3.5 生活废污水排放这部分水量主要用于绿化等。污水处理回收量达116m3/d，其中部分回收水量可作为串联用水进一步加以利用。

参考文献

[1]霍雅勤，姚华军，王瑛.中国水资源危机与节水潜力分析[J].资源产业，2003（5）.

[2]杨国艳，张小海.推行清洁生产、实现工业可持续发展[J].环境科学与技术，2003.

[3]董辅祥，董欣东，等.节约用水原理及方法指南[M].北京：中国工业建筑出版社，1995.

[4]朱启荣.中国工业用水效率与节水潜力实证研究[J].工业技术经济，2007.

作者简介：王司辰（1993，2-）男，籍贯：安徽省马鞍山市，学历：本科在读，研究方向：水文与水资源工程。