火力發(fā)電廠水平衡導則

1、 火力發(fā)電廠水平衡導則 Guide for water balance of thermal power plant 1996  前 言 本標準是根據(jù)電力工業(yè)部1995年電力行業(yè)標準計劃項目(第二批)(技綜199544號文)的安排，由東北電力集團公司制定的。能量平衡是火力發(fā)電廠節(jié)能工作的一項基礎(chǔ)工作。火力發(fā)電廠能量平衡是考核火力發(fā)電廠能源利用水平的重要方法之一。 本標準是根據(jù)有關(guān)國家標準，并吸收火力發(fā)電廠在能量平衡工作中的經(jīng)驗和節(jié)能的科研成果而制定的。 根據(jù)火力發(fā)電廠生產(chǎn)的特點、生產(chǎn)過程和主要能耗，將火力發(fā)電廠能量平衡導則分為五個部分，即： D

2、L/T 火力發(fā)電廠能量平衡導則總則 DL/T 火力發(fā)電廠燃料平衡導則 DL/T 火力發(fā)電廠熱平衡導則 DL/T 火力發(fā)電廠電能平衡導則 DL/T 火力發(fā)電廠水平衡導則 在編排上有總則，但還盡可能地保持四種能量平衡各自的獨立性，便于應(yīng)用。本導則是第五部分DL/T 火力發(fā)電廠水平衡導則。 本導則附錄A、附錄B、附錄C、附錄D都是標準的附錄，附錄E是提示的附錄。 本導則由中華人民共和國電力工業(yè)部提出。 本導則由電力工業(yè)部標準化領(lǐng)導小組歸口。 本導則起草單位：電力工業(yè)部東北電力集團公司。 本導則主要起草人：張登敏、王雅賢、宋家升、常建華。本導則由電力工業(yè)部標準化領(lǐng)導小組負責解釋。  

3、;中華人民共和國電力行業(yè)標準1996火力發(fā)電廠水平衡導則 Guide for water balance of thermal power plant 中華人民共和國電力工業(yè)部1997-02-24 批準 1997-06-01實施1 范圍 本標準規(guī)定了火力發(fā)電廠水平衡測試的內(nèi)容和方法。適用于火力發(fā)電廠水平衡測試。2 引用標準 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。 GBJ10287 工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)程 GB711986 評價企業(yè)合理用水技術(shù)通則

4、GB897888 污水綜合排放標準 GJ1987 工業(yè)用水分類及定義 CJ2087 工業(yè)企業(yè)水量平衡測試方法 96 火力發(fā)電廠能量平衡導則總則3 總則 水平衡測試的定義 以火力發(fā)電廠作為一個確定的用水體系，研究火力發(fā)電廠水的輸入、輸出和損失之間的平衡關(guān)系。 水平衡測試的目的 通過對火力發(fā)電廠各種取、用、排、耗水的測定，查清火力發(fā)電廠用水狀況，找出節(jié)水潛力，制定切實可行的節(jié)水技術(shù)措施和規(guī)劃，使火力發(fā)電廠的用水達到合理使用和科學管理。 通過水平衡測試，正確地評價火力發(fā)電廠的用水水平，制定出合理的先進的發(fā)電水耗、供熱水耗、補水率、灰水比等定額標準。4 名詞、術(shù)語、圖示、計量儀表配備、水量動態(tài)平衡關(guān)系

5、 名詞、術(shù)語 新鮮水量Qx從水源開采以后第一次利用的水量(自來水、地下水、河水)。 總用水量Qz在發(fā)電過程中使用的所有水量之和，它包括新鮮水和復(fù)用水量。 復(fù)用水量Qf使用兩次及兩次以上的水量，包括串用水量和循環(huán)水量。 串用水量Qc生產(chǎn)過程中已經(jīng)利用過的水，在水質(zhì)、水溫滿足另一流程要求的條件下，被串聯(lián)使用代替新鮮水，如沖灰用水。 循環(huán)水量Qxh循環(huán)使用的水，在其水質(zhì)、水溫處理后，仍用于原工藝流程的水。 排放水量Qp完成生產(chǎn)過程后，最終排出體系外的水量。 消耗水量Qxi生產(chǎn)過程中消耗掉的水(例如蒸發(fā)散失的水)。 圖示與圖例 圖示與圖例見附錄A1、A2(標準的附錄)。 水平衡測試計量儀表配備 水平衡

6、測試計量儀表配備見附錄A3(標準的附錄)。 水量動態(tài)平衡關(guān)系 水量動態(tài)平衡關(guān)系見附錄B(標準的附錄)。5 水平衡的內(nèi)容、方法 水平衡測試前的準備工作 查清全廠各種水源(河水、自來水、地下水)情況，填寫表1和表2。 查清用水情況，填寫表3。繪制水系統(tǒng)管網(wǎng)圖，用水計量網(wǎng)絡(luò)圖。 用水系統(tǒng)情況調(diào)查。 用水分類。 按水的用途分類：間接冷卻水、循環(huán)水、冷凝水、洗滌水。 按水的使用范圍分類：生產(chǎn)用水和非生產(chǎn)用水系統(tǒng)。 生產(chǎn)用水系統(tǒng)：汽輪機循環(huán)水、工業(yè)水、發(fā)電工質(zhì)水、鍋爐沖灰水、供熱用水、化學自用水、地面沖洗和煤場除塵用水等。 非生產(chǎn)用水系統(tǒng)：用于輔助生產(chǎn)的用水(如基建用水、機械加工、供外單位用水等)和生活用

7、水(職工生活區(qū)、廠區(qū)生活用水)。 主要設(shè)備調(diào)查。 全廠裝機容量、臺數(shù)、投產(chǎn)日期及主要技術(shù)規(guī)范。 全廠主要用水設(shè)備臺數(shù)和技術(shù)規(guī)范(用水量、水質(zhì)、水溫和冷卻水介質(zhì)的設(shè)計要求和技術(shù)數(shù)據(jù))。 排水、耗水系統(tǒng)情況調(diào)查。 排水、耗水系統(tǒng)的設(shè)備和設(shè)施的技術(shù)參數(shù)。 全廠近幾年來的主要排水點的排水量統(tǒng)計。 建立水平衡系統(tǒng)，選定測試的測點 劃分水平衡測試體系，即確定測試對象，劃出水平衡測試范圍和邊界。 劃分系統(tǒng)時，全廠水系統(tǒng)為大體系，設(shè)備為小體系，中體系可按分場(如汽輪機分場、鍋爐分場、化學分場等)、系統(tǒng)(如工業(yè)水系統(tǒng)、沖灰水系統(tǒng)等)劃分。 測試時可根據(jù)實際情況劃分全廠水系統(tǒng)為大、中、小體系，測試結(jié)果整理時，再歸

8、結(jié)到要求的三級水平衡。 水平衡測試計量儀表的配備 一級用水計量表，配備率、合格率、檢測率均達到100%，對貫流系統(tǒng)可采用輔助測量方法。 二級用水計量表，配備率、合格率、檢測率均達到95%以上。 三級用水計量表原則上要裝表計量，表計不完善時可參照附錄C(標準的附錄)采用輔助測量法。 水平衡測試的原則及要求 選擇在常規(guī)工況下進行水平衡測試，且運行機組的發(fā)電負荷應(yīng)占全廠總裝機容量的80%以上，保證其真實用水水平。 重點設(shè)備必測，生活用水必測，相同設(shè)備抽樣測。 分專業(yè)系統(tǒng)測量，填寫表4和表5。 水表的精確度不應(yīng)低于±2.5%，水表的記錄要準確。 一、二級用水的計量儀表要定時檢驗，有累計量。

9、三級用水的計量表計要定時檢查記錄，有累計量，用輔助方法測量時，要選取負荷穩(wěn)定的用水工況進行測量，其數(shù)據(jù)不少于5次測量值，取其平均值。 火力發(fā)電廠的水平衡測試應(yīng)定期分冬、夏季兩次進行，以便分析。 火力發(fā)電廠的水平衡的不平衡率(即總水量與分支水量之和的誤差)：一級水平衡±5%；二級水平衡±4%；三級水平衡±3%。 測試項目 全廠總?cè)∷?、總用水量、?fù)用水量、循環(huán)水量、消耗水量。 全廠總排水量、水質(zhì)及水溫、回用水量。 全廠復(fù)用水率、循環(huán)水率、損失水率。 全廠發(fā)電量(供熱量)、發(fā)電(供熱)水耗量和發(fā)電(供熱)水耗。 汽輪機循環(huán)水三損率和鍋爐排污率、補水率及沖灰水比。6 水

10、平衡測試數(shù)據(jù)整理 水平衡數(shù)據(jù)的整理層次，由機組設(shè)備到分場(車間)，再到全廠，逐級計算整理、平衡。 各用水體系的水平衡計算。 參照附錄E(提示的附錄)中圖E2、圖E3繪制按水系統(tǒng)分類的水平衡方框圖。建立相應(yīng)的水平衡方程式，見附錄B(標準的附錄)。 計算出全廠總用水量、取水量、復(fù)用量、漏損量、消耗量、排放量，填寫表6。 按附錄E(提示的附錄)中圖E1繪制出全廠水平衡圖。 根據(jù)水平衡方程式計算結(jié)果，導出全廠各類用水所占的比率、全廠復(fù)用率、冷卻水循環(huán)率、發(fā)電(供熱)水耗、灰水比等經(jīng)濟指標值。7 測試結(jié)果分析 水平衡計算 按附錄B(標準的附錄)進行水平衡計算和水平衡的不平衡率計算。 節(jié)水措施和預(yù)計節(jié)水效

11、果 用水合理化分析 根據(jù)計算結(jié)果分析用水是否合理，查出不合理用水因素和管理上的薄弱環(huán)節(jié)。 繪制出水量因果圖 水量因果圖見圖1。圖 1 水量因果圖 采取相應(yīng)的管理措施和技術(shù)改造，挖掘節(jié)水潛力，制定出節(jié)水規(guī)劃。8 用水水平評價 生產(chǎn)用水系統(tǒng)評價 用水設(shè)備效率、系統(tǒng)運行狀態(tài)和技術(shù)管理三方面進行評價。 評價內(nèi)容。 發(fā)電(供熱)水耗率與主管局考核指標或同類廠先進指標進行比較。 設(shè)備用水量評價參考設(shè)計值并與同類設(shè)備比較。 全廠復(fù)用水率，汽輪機循環(huán)水為閉式循環(huán)的電廠應(yīng)大于95%。 灰水比應(yīng)與設(shè)計值及國內(nèi)、網(wǎng)內(nèi)同類用水先進廠比較。 火力發(fā)電廠汽輪機循環(huán)水量、處理方法和濃縮倍率等與本廠運行規(guī)程比較，做出綜合評價

12、。 汽輪機循環(huán)水三損率評價可按照GBJ 102進行。 鍋爐補給水補水率按電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)對排污率及汽水損失率的要求進行評價。 排放水質(zhì)情況評價可按GB8978進行。 非生產(chǎn)用水評價 應(yīng)按照國家或當?shù)厮Y源管理部門的城市居民生活用水、環(huán)境綠化、公共場所用水標準和現(xiàn)場測試所獲得數(shù)據(jù)及用水情況，對電廠非生產(chǎn)系統(tǒng)用水進行評價。9 編寫水平衡報告 水平衡測試工作概況。 水平衡測試的目的、項目、實驗方法。 主要設(shè)備名稱、臺數(shù)、技術(shù)規(guī)范。 測試前和測試中機組運行狀況說明。填寫表7。 主要測試用的儀表、測試點的布置情況。填寫表8。 測試結(jié)果及必要的計算方法。 測試結(jié)果匯總。 水平衡圖。 繪制水平衡系統(tǒng)圖、

13、方框圖、計量網(wǎng)絡(luò)圖。 水平衡圖應(yīng)標明水的流向，按圖示劃分水的種類：取水(新鮮水、深井水、水源水)，復(fù)用水(回用水、串用水、循環(huán)水)，排放水(消耗水)，漏損(蒸發(fā)漏泄水)。 測試結(jié)果分析。 不平衡分析。 用水分析。 提出節(jié)水措施和預(yù)計節(jié)水效果。填寫表9。 總結(jié)報告的格式按1996中附錄A(標準的附錄)。表 1 地下水資源情況表水井序號井口及深度建井日期產(chǎn) 水 能 力m3/d水 泵水 質(zhì) 狀 況污染狀況備注建井初期現(xiàn) 在實際取水量產(chǎn)水潛力容量kW流量m3/hCl-硬度濁度細菌大腸桿菌pH豐水期枯水期日產(chǎn)水日取水時間       

14、                                                  

15、                                                  

16、                                                  

17、                                                  

18、                                                  

19、                             注：取其他水源的，應(yīng)按此表內(nèi)容制表 表 2 本廠水資源情況表序 號水 源規(guī) 格取水量主要用途水 表備 注      計劃用水指標：   限額用水指標： 

20、                                                  

21、                                                  

22、       注：“規(guī)格”指出水口徑及出水量。 “水源”指自來水、井水、海水。 “水表”欄內(nèi)填寫一級水表規(guī)格及使用情況 表 3 本廠近5年用水情況表年 份用水總量萬m3/a復(fù) 用 水 量年發(fā)電量MW·h水 耗m3/(MW·h)裝機水耗m3/GW備 注冷卻循環(huán)水工藝回用水                   &

23、#160;                                                 &

24、#160;                                                 &

25、#160;                           注：水耗的計算不包括海水和復(fù)用水 表 4 分場水平衡測試表用水工序用水設(shè)備名稱水的用途總用水量取 水 量冷卻循環(huán)水量回用水量消耗水量排放水量復(fù)用率%排放率%自來水井水       

26、60;                                                 

27、60;                                                 

28、60;                                                 

29、60;                                                 

30、60; 生活          其他          合計           表 5 分場單臺設(shè)備用水量測定表設(shè)備名稱 水的用途 用水時間 用水種類 測定方法   具體測定規(guī)范細則測 定 結(jié) 果m3/h次

31、數(shù)用水量取水量排放水量回收水量1    2    3    4    平均    每小時用水量 日均用水量 回用量 備 注    表 6 全廠各類用水情況分析表 m3/d項目及系統(tǒng)名稱總用水量其 中消耗量排放量復(fù)用率%排放率%占總用水量%取 水 量冷卻水循環(huán)量回用量自來水井水合計    &

32、#160;                                                 &

33、#160;                                                 &

34、#160;                                                 &

35、#160;                                                 合

36、 計           說明：某項目的回用水量若用在其他項目上，該回用水量不計入本項目的總水量中，但要計入其他項目的總水量中，并加注括號 表 7 已實現(xiàn)的節(jié)水技術(shù)措施項目表序 號實現(xiàn)日期項目內(nèi)容節(jié) 水 量m3/d備 注                     

37、0;                                                 

38、0;                                            表 8 測試方法統(tǒng)計表測 試 方 法取水量(自來水井水)冷卻循環(huán)水量

39、工藝間用水量消耗水量排放水量誤差率%備 注儀表計量法水量       占%       容積法水量       占%       容器法水量       占%       三角堰法

40、水量       占%       水泵法水量       占%       計算法水量       占%       推估法水量    &

41、#160;  占%        水量       占%       合 計       注1 合計欄的水量應(yīng)與表4相符。2 “占%”指占該項合計欄水量的百分數(shù)。3 誤差率由各廠測試中分析確定 表 9 節(jié)水技術(shù)措施項目表序 號項 目 內(nèi) 容預(yù)計節(jié)水量m3/d預(yù)計投資萬元計劃實施日

42、期備 注                                                 &#

43、160;                                                 &#

44、160;                                        附 錄 A(標準的附錄)圖示、圖例、計量儀表配備說明A1 圖示 A2 圖例包括：自來水管、井水管、河水管、回水管

45、、排污管、冷卻塔、貯水池、水表、主要用水設(shè)備等。 A3 計量儀表配備說明 一級水表計量范圍：全廠各種水源的計量。 二級水表計量范圍：各車間及廠區(qū)生產(chǎn)用水計量。 三級水表計量范圍：各設(shè)備和設(shè)施用水、生活用水計量。 附 錄 B(標準的附錄)水量動態(tài)平衡關(guān)系B1 各水量之間動態(tài)平衡關(guān)系圖與計算公式 動態(tài)平衡關(guān)系圖(圖B1)圖 B1 動態(tài)平衡關(guān)系圖 各水量的計算公式 總用水量Qz=Qx+Qf式中： Qx=Qxi+Ql+QpQz=Qxi+Ql+Qp+Qf 循環(huán)、串用水量Qf=Qxh+Qc=Qz-QxP=Qf/Qz×100%=Qf/(Qx+Qf)×100%K=Qxh

46、/(Qx+Qf)×100%式中：P重復(fù)利用率，是評價合理用水的重要指標； K冷卻水循環(huán)利用率。 全廠發(fā)電水耗b=Qx/Wf式中：Wf全廠發(fā)電量，MW·h； Qx發(fā)電新鮮水耗量，m3。 全廠供熱水耗g=Qg/q式中：Qg供熱水耗量，m3； q供熱量，GJ。B2 水平衡不平衡率計算公式=(Qz-Qi)/Qz×100%式中：水平衡不平衡率，%； Qz總用水量，m3/h； Qi各系統(tǒng)用水之和，m3/h。 附 錄 C(標準的附錄)水量輔助測量方法簡介C1 超聲波法 目前，工業(yè)上常用的超聲波測流是傳播速度法，其原理是根據(jù)超聲波在流體中的順流和逆流傳播速度之差，求出流

47、量或速度。此法是非接觸測量，不破壞流場，無壓力損失，不影響管道的正常工作。 超聲波測流裝置主要由超聲波發(fā)、收器(探頭)、主機、電源等組成，其型式有固定式和便攜式，一般可測管徑253000mm，精度為±(1%2.5%)。 安裝調(diào)整的一般要求和方法： a)測點上游等斷面直管段長度應(yīng)大于10D，下游應(yīng)大于5D(D為管內(nèi)徑)。 b)測量時應(yīng)實際測出測點處的管道周長和壁厚，求出管內(nèi)徑。 c)測量段的管壁要求平滑，無凹凸不平，探頭安裝時要與管壁很好接觸，接觸面上應(yīng)涂上黃油或凡士林作耦合劑。 d)兩只探頭可以安裝在管道的同一側(cè)(V形傳播法)，也可以安裝在管道的兩側(cè)(Z形傳播法)。 注：一般來說，超

48、聲波測速儀生產(chǎn)廠家均提供技術(shù)條件，安裝、調(diào)整時應(yīng)按要求進行。C2 流速儀法 測流斷面的選擇和測量 測流斷面應(yīng)選擇在垂直于管道軸線的直管段內(nèi)，對直管段要求： a)斷面上游直管段長510D(D為水力直徑)，下游的長度與上游的長度的比值為1(34)。 b)斷面處管道(或溝渠)的水力直徑應(yīng)大于d±0.18)m(d為流速儀槳葉直徑)。 斷面積測量時，各測點位置的測量精度應(yīng)高于： a)±L(L為斷面水平長度)； b)±S(S為靠邊壁的流速儀軸線與邊壁的距離)。 確定測點數(shù)目及位置 對矩形或梯形斷面F(m2)，測點數(shù)目Z為： 24F1/3Z36F1/3，測點布置可按照下列規(guī)律：

49、S2S3S3S2SS(S30mm)，見測點布置示意圖C1。 測量各測點的軸向流速，確定流速分布曲線 流速計算公式v=an+b (C1)式中：a、b流速儀標定系數(shù)； n流速儀轉(zhuǎn)速，r/min。(a)測試斷面圖；(b)流速分布圖；(c)單元流量分布圖圖C1 矩形斷面流速和單元流量分布圖 繪制流速分布圖 根據(jù)測點的軸向流速計算結(jié)果，繪制流速分布圖。例如：對矩形或梯形斷面，可沿水平(或豎直)測線繪制流速分布圖，見示意圖C1。圖C1中，曲線V包圍的面積為AA水平測線上的線單元流量qA。利用同樣方法，可求出BB、CC、各水平測線單元流量qB、qC、，從而可繪制出線單元流量分布圖，線單元流量分布圖的面積即為

50、所求流量。C3 堰測法 堰測法是把具有自由表面的水流(如電廠的排水、循環(huán)水等)引入水堰中，測量溢流層高度，并利用流量與各溢流層高度的單值函數(shù)關(guān)系計算流量。 常用的水堰有90°三角堰、矩形堰、全寬堰。三種堰的流量測量范圍和主要尺寸見表C1、表C2和圖C2。表 C1 三種堰的流量、水頭測量范圍水堰形式B或B×bm堰水頭范圍hm流量范圍Q10-3m3/hL1m90°三角堰矩形堰91150全 寬 堰1901240015700201430303960507100 (a)三角堰和矩形堰；(b)全寬堰圖C2 水堰主要形式及尺寸示意圖 表

51、C2 三種堰的主要尺寸 m水堰形式LsL2lLDC90°三角堰 矩形堰  全 寬 堰  水堰流量計算公式 90°三角堰Q=C·h (C2)式中：Q流量，m3/h； h堰上水頭高度，m； C流量系數(shù)。Ch+(504+720D)(h/B-0.09)2 (C3) 式中：B堰槽寬度，m； D堰槽底至堰口下緣距離，m。 式(C3)適用范圍：B；D； h；hB/3m。 矩形堰Q=Cbh (C4)式中：b堰口寬度，m。ChD(B-b)h/D/B+122.4(B/D) (C5) 式(C5)適用范圍： B；b；D；bD/B

52、2；hhm。 全寬堰Q=CBh (C6)Chh/D)(1+) (C7)式中：修正系數(shù)，當D1m時，=0；當D1m時，=0.55(D-1)。 式(C7)適用范圍：B，D； h；且hD及hB/4。 測量裝置和要求 堰板應(yīng)有良好的剛性和封水性，并應(yīng)垂直于渠溝的邊壁和底面。堰底面應(yīng)水平、平滑，其厚度應(yīng)為12mm，堰板厚應(yīng)大于堰頂厚，其下游邊應(yīng)倒角45°。 測量渠道應(yīng)平直，橫斷面均勻，堰底坡度小于。 堰頂溢流高度h，應(yīng)在其上游(46倍溢流高度h的地方)進行測量。測點沿堰頂寬均勻設(shè)置，堰頂寬B(或b)小于2m時，設(shè)兩點；B(或h)大于或等于2m，而小于6m時，設(shè)三點。 測量時，先測堰頂面水位(即零點水位)，后測堰頂水面水位，要求精度在1mm以內(nèi)。C4 畢托管法 畢托管法測流只適用于流速不太低，且無懸浮物的流體。C5 差壓裝置法 使用該方法測量流量時，可按照GB262481流量測量節(jié)流裝置等資料。C6 容積法 測量方法 將被測介質(zhì)注入預(yù)定的容器或水池，用秒表計量水量到達預(yù)定容積所需時間，計算出流量。 計算公式Q=V/t (C8)式中：Q流量，m3/h； V預(yù)定容積，m3； t時間，h。C7 熱平衡法 熱平衡法是根據(jù)熱量平衡的原理求出冷卻水量的一種方法。其計算公式如下：Q=Qr/(I1-I2)×1000 (C9)式中：G冷卻水水量，m3/h； Q