《S市火力發(fā)電廠全廠水務(wù)管理及水量平衡計算案例》3300字

S市火力發(fā)電廠全廠水務(wù)管理及水量平衡計算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u24205S市火力發(fā)電廠全廠水務(wù)管理及水量平衡計算案例綜述 118831.1概述 141241.2全廠用水、排水情況 1219591.2.1用水情況 1268001.2.2排水情況 5146361.3全廠節(jié)約用水措施 6197801.4水量平衡 71.1概述作為傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠，主要是靠被加熱加壓后的蒸汽推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，蒸汽隨后轉(zhuǎn)化成凝結(jié)水汽，隨后冷卻水與凝結(jié)水汽熱交換，凝結(jié)水汽繼續(xù)循環(huán)而冷卻水獲得熱量需要進(jìn)行散熱后再次利用。整個過程中需水量十分巨大，對水的利用遍布各個環(huán)節(jié)，因此加強(qiáng)發(fā)電廠水務(wù)管理，可以在各個環(huán)節(jié)里控制用水量，達(dá)到節(jié)約用水目的。發(fā)電廠水量平衡的原則就是在滿足發(fā)電廠正常生產(chǎn)用水需求的前提下提高水的重復(fù)利用率，較少過程中水的損失和消耗，一水多用，提高水的利用效率。本期工程屬于二期擴(kuò)建工程，對水量平衡的設(shè)計計算按照本期（1×660MW）裝機(jī)容量和全廠（1×660MW+1×600MW）裝機(jī)容量分別進(jìn)行設(shè)計計算。1.2全廠用水、排水情況本期工程是在一期工程基礎(chǔ)上的擴(kuò)建工程，除循環(huán)冷卻水系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置以外，其余大部分系統(tǒng)接入一期系統(tǒng)，與一起共用，因此考慮水量平衡時，必須考慮一期相關(guān)情況，一起計算。1.2.1用水情況根據(jù)其他相同裝機(jī)容量電廠相關(guān)經(jīng)驗，本次設(shè)計中全廠1×660MW+1×600MW機(jī)組的定員按照260人計算。生活用水量電廠內(nèi)所有工作人員每天用水量取35升/（人·班），每天用水時間按8h計算，時變化系數(shù)取2.5，電廠每日最大班用水職工總?cè)藬?shù)按照電廠定員的80%計算，即208人。電廠工作人員淋浴用水量取60升/（人·班），每天用水時間按1h計算，淋浴人數(shù)可按照每日最大班用水職工人數(shù)的93%計算，即194人。電廠集體宿舍居住人數(shù)為140人，每日用水量為100升/（人·d），小時變化系數(shù)取2.5，全天使用即使用時間為24h。招待所每日同時居住人數(shù)按照100人計，每日用水量為300升/（人·d），小時變化系數(shù)取2.0，全天使用即使用時間為24h。食堂每日使用人次為520人次，用水量標(biāo)準(zhǔn)為15升/（人·次），小時變化系數(shù)取2.5，使用時間為12h。未預(yù)見用水，可按各項用水組合后日用水總量的15%～25%計算，在此采用每日用水總量的25%。澆灑道路和綠化用水優(yōu)先采用生活污水回用水，不額外增加用水量。全廠生活用水量表見表1.1。表1.1全廠生活用水量表循環(huán)冷卻水量凝汽器冷卻水凝汽器冷卻水量可按照下式計算：式中：開式循環(huán)冷卻水開式循環(huán)冷卻水量按照3000m3/h計算。本期1×660MW機(jī)組循環(huán)水量表見表1.2。表1.2本期1×660MW機(jī)組循環(huán)水量表序號用水項目用水量夏季(m3/h)春秋季(m3/h)冬季(m3/h)1凝汽器冷卻水7080060180424802開式循環(huán)冷卻水3000300030003合計738006318045480由于夏季工況下用水量最多，相應(yīng)的損失水量也就越多，如果滿足了夏季工況下的水廠用水需求，其他工況也能滿足，因此本次設(shè)計中以夏季工況為主來計算損失水量。冷卻塔蒸發(fā)損失水量蒸發(fā)損失水量可按照下式計算：式中：。蒸發(fā)損失水率可按照下式計算：式中：——循環(huán)水溫差，取10℃。表1.3系數(shù)取值表進(jìn)塔干球空氣溫℃-10010203040KZF10.00080.00100.00120.00140.00150.0016根據(jù)第二章相關(guān)數(shù)據(jù)，取10%日平均氣象條件下濕球溫度為27.4℃時，對應(yīng)的干球溫度最高、相對濕度最低時的溫度32.1℃為進(jìn)塔氣溫，根據(jù)內(nèi)插法：則：冷卻塔的風(fēng)吹損失水量宜采用下列數(shù)值：機(jī)械通風(fēng)冷卻塔取0.1%，自然通風(fēng)冷卻塔取0.05%。本設(shè)計采用帶有收水器的自然通風(fēng)逆流式濕式冷卻塔，風(fēng)吹損失水率取0.05%。則風(fēng)吹損失水量：循環(huán)水系統(tǒng)排污水可按照下式計算：式中：——排污損失水量，m3/h；——循環(huán)水設(shè)計濃縮倍率，根據(jù)《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范GB50660-2011》11.5.2條規(guī)定，采用非海水水源時，濃縮倍率設(shè)計值宜為3倍~5倍，此處取4.8。則冷卻塔的水量損失包括蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失和排污損失等三項之和。本期1×660MW機(jī)組用水量表見表1.4。全廠(1×660MW+1×600MW）用水量如表1.5所示。表1.5全廠(1×660MW+1×600MW）用水量表由上表可見，電廠全廠1×600MW+1×660MW機(jī)組夏季10%氣象條件下因為蒸發(fā)等消耗的水量為2708m3/h，即全廠在該氣象條件下需要補(bǔ)充的水量為2708m3/h，本期1×660MW機(jī)組夏季10%氣象條件下補(bǔ)水量為1451m3/h。根據(jù)上述計算可知，二期1×660MW機(jī)組夏季10%氣象條件下蒸發(fā)損失水量為906m3/h，由于一期二期機(jī)組工作環(huán)境基本相同，工況類似，機(jī)組型號差別不大，故可認(rèn)為一期二期機(jī)組擁有相同的蒸發(fā)損失水率，故二期1×600MW機(jī)組循環(huán)水約為906/1.521%=59566m3/h，由此推得電廠1×600MW+1×660MW機(jī)組總循環(huán)水量為73800+59566=133366m3/h。1.2.2排水情況全廠排水主要分為以下幾類：電電廠工作人員生活生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生活污水、機(jī)組運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢水、煤礦燃燒過程生產(chǎn)的含煤廢水、水處理構(gòu)筑物凈水過程產(chǎn)生的污廢水以及廠區(qū)降雨帶來的廠區(qū)雨水等。對這些污廢水的處理及排放簡述如下：生活污水：由于二期工程的建設(shè)必然帶來廠區(qū)工作人員的增加，污水量也必然增加，二期建設(shè)完成后新增廠區(qū)污水量約為2m3/h，污水排入廠區(qū)污水管網(wǎng)，由于一期建設(shè)時已經(jīng)考慮到二期污水情況，因此無需增加額外污水處理管段。廠區(qū)污水最后進(jìn)入廠區(qū)生活污水處理站，處理后的水進(jìn)入廠區(qū)備用水塘作為備用水回用。工業(yè)廢水：工業(yè)廢水排入廠區(qū)的工業(yè)廢水管道，工業(yè)廢水管道同樣在一期時建設(shè)完成，并且已經(jīng)考慮二期廢水量，因此同樣無需擴(kuò)建廢水管道。廠區(qū)工業(yè)廢水需要進(jìn)行專業(yè)的工業(yè)廢水站處理，不在此次設(shè)計范圍內(nèi)。含煤廢水：二期工程建設(shè)完成后用煤量的增加使得含煤廢水排放量增加，本期工程新增含煤廢水約3m3/h，由于含煤廢水露天排放，很容易摻雜大量雨水等廠區(qū)地表水，因此含煤廢水處理設(shè)施按照2×50m3/h設(shè)計。含煤廢水全部進(jìn)入獨(dú)立的含煤廢水處理站，處理后的水進(jìn)入廠區(qū)備用水塘回用。凈水站排泥水：凈水站排泥水主要來自于對進(jìn)廠水處理過程中產(chǎn)生的廢水，約為20m3/h。其中16m3/h可以處理后再次回收利用，其余4m3/h進(jìn)入工業(yè)廢水站處理，脫水后泥餅外送。廠區(qū)雨水：一期工程建設(shè)時已經(jīng)按照全廠面積進(jìn)行雨水管道的布置，由于本期工程完全利用一期預(yù)留土地，所以無需再次新建雨水管道，二期雨水直接進(jìn)入一期雨水管道，由一期雨水管道向外排放至距廠區(qū)較遠(yuǎn)的梨水河。1.3全廠節(jié)約用水措施根據(jù)《發(fā)電廠節(jié)水設(shè)計規(guī)程》DL/T5513-2016相關(guān)規(guī)定及要求，全廠采用的節(jié)水措施如下：選取的汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的最新一代凝汽機(jī)，相比于一期所采用的汽輪機(jī)，熱效率進(jìn)一步提高，由此帶來耗水量的減少，同時凝汽機(jī)也采用最新一代凝汽機(jī)，效率提高帶來用水量的減少，從而實現(xiàn)節(jié)水要求；循環(huán)供水系統(tǒng)采用胖流處理工藝將循環(huán)水濃縮倍率在此處提高到4.8，循環(huán)水利用效率更高。濕式冷卻塔安裝有高效率除水器，使得冷卻塔的風(fēng)吹損失水率大幅度降低，二期工程采用先進(jìn)的聚乙烯單波形除水器，風(fēng)吹損失率進(jìn)一步降低至0.01%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相關(guān)規(guī)范的要求。脫硫、脫硝工藝對水質(zhì)要求較低，故循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排水用于廠區(qū)的脫硫、脫硝工藝，脫硫脫硝等所需水量完全來自于廠區(qū)的循環(huán)水系統(tǒng)外排水，不依賴外部來水，因此進(jìn)一步降低了對補(bǔ)充水量的要求，提高了廠區(qū)內(nèi)部水的利用效率。發(fā)電廠內(nèi)部設(shè)置有各種污廢水處理站，廠區(qū)所有污廢水都在廠區(qū)內(nèi)部進(jìn)行處理，處理后排放至廠區(qū)內(nèi)部的備用水塘，大幅提高了水的利用率。廠區(qū)所有室內(nèi)衛(wèi)生器具均采用最新標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)水器具，同時對于廠區(qū)的綠化道路等噴灑沖洗用水均采用經(jīng)過生活污水處理站處理后的污水，一水多用。對于脫硫系統(tǒng)，其中軸承冷卻水以及運(yùn)行過程中需要的潤滑水全部收集再次利用，對于清洗檢修過程中的管道和設(shè)備沖洗排水全部回收至相應(yīng)的集水池，經(jīng)過處理再次回用于系統(tǒng)，對于溫度較高的煙氣系統(tǒng)，利用余熱收集裝置收集預(yù)熱用于廠區(qū)供暖系統(tǒng)，對于其余脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水單獨(dú)回收利用，處理后用于干灰渣加濕和灰場噴三，不進(jìn)入其他系統(tǒng)。廠內(nèi)設(shè)置有雨水回收系統(tǒng)，廠區(qū)雨水管另設(shè)出口至廠區(qū)內(nèi)部水塘作為備用水源，設(shè)置地下雨水調(diào)蓄池，最大程度上利用雨水。1.4水量平衡水量平衡結(jié)果見圖號-01-水量平衡圖。根據(jù)《發(fā)電廠節(jié)水設(shè)計規(guī)程》DL/T5513-2016相關(guān)規(guī)定及要求，火力發(fā)電廠設(shè)計耗水指標(biāo)不應(yīng)高于表1.6規(guī)定的數(shù)值，低于表1.6的數(shù)值時需要進(jìn)行專題論證。表1.6火力發(fā)電廠設(shè)計耗水指標(biāo)表[m3/(s·GW]機(jī)組類型機(jī)組冷卻方式單機(jī)容量<300MW單機(jī)容量300MW級單機(jī)容量>600MW參考工藝方案燃煤火力發(fā)電廠淡水循環(huán)供水系統(tǒng)0.55~0.800.50~0.700.40~0.60濕法脫硫、干式除灰、濕式除