全康環(huán)保:摘要：針對2×1000 MW 機組燃煤火力發(fā)電廠(chǎng)水務(wù)管理要求，對各類(lèi)供水、用水、排水進(jìn)行全面規劃、綜合平衡和優(yōu)化比較。通過(guò)水量平衡設計，提出切實(shí)可行的各系統用排水方案，采取多種節水措施，達到一水多用、重復利用，降低全廠(chǎng)耗水指標，實(shí)現電廠(chǎng)廢水零排放。該工程耗水指標優(yōu)于國家對電廠(chǎng)節水的有關(guān)規定，處于國內先進(jìn)水平。

電廠(chǎng)是用水大戶(hù)，電廠(chǎng)水務(wù)管理主要是理順梯級用水流程，節約用水，實(shí)現廢水零排放。一般可通過(guò)兩種途徑實(shí)現節水：一是節流，減少新鮮水的需要量，盡量使用再生水，用最少的水取得最大的利益；二是水的再利用，包括循序使用和循環(huán)使用兩種方法。根據各用水點(diǎn)對水質(zhì)的要求，采取合理的流向，將對水質(zhì)要求高的用水系統的排水，作為對水質(zhì)要求低的用水系統的給水，做到一水多用、重復利用；廢水回收處理后再用，實(shí)現了廢水零排放。杜絕廢水排入水體，有益于環(huán)境保護。同時(shí)廢水治理復用應盡可能采取經(jīng)濟實(shí)用的處理方案。江西某2×1000 MW機組燃煤火力發(fā)電廠(chǎng)水系統的設計中，通過(guò)多種途徑、多種措施并用，取得了很好的節水效果。

1 工程概況

該電廠(chǎng)新建2×1000 MW超臨界一次再熱高效濕冷機組，同步考慮采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫，并預留脫硝裝置空間。電廠(chǎng)主要耗水系統包括循環(huán)水系統、主廠(chǎng)房輔機設備、輸煤除灰渣系統、原水預處理系統、脫硫系統等。

設計2臺機組年平均淡水耗水量2744m3/h，夏季頻率10%氣象條件下淡水耗水量3059m3/h，年總耗水量1529.5萬(wàn)m3，夏季頻率10%氣象條件，單位裝機容量耗水指標≤0.66m3/（s?GW）[1]。水務(wù)管理要求污水均按“全部回收經(jīng)處理達標后復用”的原則設計，一水多用，提高重復利用率，減少廢水排放量，對循環(huán)使用、重復利用的水系統應進(jìn)行水量平衡。

2 主要系統節水措施

2.1 循環(huán)水系統

該工程循環(huán)冷卻水系統采用帶雙曲線(xiàn)逆流式自然通風(fēng)冷卻塔的擴大單元制再循環(huán)供水系統。工藝流程為中央循環(huán)水泵房→壓力供水管→凝汽器/開(kāi)式冷卻水→壓力回水管→自然通風(fēng)冷卻塔（蒸發(fā)損失，風(fēng)吹損失，排污損失）→冷卻塔集水池→自流回水溝→中央循環(huán)水泵房。主要節水措施如下。

（1）通過(guò)循環(huán)水系統冷端優(yōu)化計算，合理確定機組循環(huán)水量和冷卻倍率，減少冷卻塔的損失，從而降低補給水用量。

（2）結合補給水源水量和水質(zhì)條件、空氣質(zhì)量、循環(huán)水處理工藝等綜合因素，該工程補給水水源采用加酸、加阻垢劑聯(lián)合處理，保證循環(huán)水水質(zhì)穩定不阻垢，將循環(huán)水的濃縮倍率提高到10倍。排污水全部作為廠(chǎng)區工業(yè)水水源，實(shí)現污廢水零排放。

（3）在冷卻塔中裝置收水器，以降低風(fēng)吹損失。當采用聚氯乙稀雙波型除水器時(shí)，風(fēng)吹損失率可由規范[2]建議的0.05%降低至0.001%。

（4）循環(huán)水泵電機和上部軸承冷卻采用泵出口壓力水，冷卻后直接回流至循環(huán)水泵進(jìn)水前池回收利用。

此外，生產(chǎn)性用水水源可采用附近污水處理廠(chǎng)的再生水，進(jìn)一步節約地表新鮮水。

2.2 主廠(chǎng)房輔機系統

主廠(chǎng)房輔機系統節水措施主要針對循環(huán)冷卻水、脫硫用水、凝結水處理、鍋爐排煙、主廠(chǎng)房潔凈回收采取的針對性措施：

（1）汽機房、鍋爐房、脫硫區域內的多數設備冷卻采用閉式循環(huán)冷卻水系統，閉式循環(huán)除鹽水所帶走的熱量通過(guò)水水交換器，由開(kāi)式冷卻水帶走，大大減少耗水量。

（2）脫硫用水包括工藝用水和冷卻用水，均由冷卻塔排水補給。脫硫工藝用水大部分消耗，可回收脫硫廢水零排放深度處理后的水用作冷卻塔補充水，4m3/h 脫硫廢水濃鹽水作為煙道噴淋用水。

（3）凝結水精處理系統配置前置過(guò)濾器，從而能在機組啟動(dòng)階段，縮短沖洗時(shí)間，減少凝結水的排放。

（4）鍋爐排煙采用低溫靜電除塵器，輸煤系統除塵采用布袋除塵器，最大限度地減少沖洗用水。

（5）主廠(chǎng)房潔凈回收水，經(jīng)爐后回收水池回收至廢水區回用水池，與其他處理達標的工業(yè)廢水一起作為全廠(chǎng)集中回用水系統水源。

2.3 輸煤除灰渣用水系統

輸煤除灰渣用水、排水包括沖洗水系統、噴霧抑塵用水系統和煤場(chǎng)噴灑水系統。3個(gè)系統的節水措施：一是調濕灰用水對水質(zhì)要求不高，由處理達標的脫硫系統廢水提供，無(wú)法回收。二是沖洗和噴霧抑塵用水的排水將由輸煤構筑物或煤場(chǎng)排水集中匯集至煤場(chǎng)附近的煤泥沉淀池，經(jīng)初步沉淀并升壓后送至旁邊含煤廢水處理設備集中處理，該設備采用加藥混凝、沉淀、過(guò)濾工藝，合格廢水作為煤場(chǎng)噴淋及輸煤構筑物沖洗水源重復利用。

2.4 原水預處理系統

原水預處理站設反應沉淀池、空氣擦洗濾池、加藥間、加氯間、污泥調節池等。通過(guò)設計合理分析，盡量減少原水預處理站出力，從而降低工程投資和自用水消耗。具體措施：原水預處理站濾池反沖洗水排入反沖洗水調節池后，輸送至反應沉淀池作為補水，減少了原水的取水量。原水預處理站排泥采用濃縮脫水處理，通過(guò)離心脫水機，排泥水中的懸浮物被壓成泥餅，泥餅用車(chē)運至電廠(chǎng)灰場(chǎng)填埋。濃縮脫水后清水回到反應沉淀池重新處理。

3 廢水系統節水措施

3.1 廢水回用概況

該工程新建2 座2000 m3工業(yè)廢水貯存池作為調節水池。同時(shí)除脫硫廢水經(jīng)零排放深度處理后，作為冷卻塔補充水、含煤廢水直接回用至輸煤噴淋沖洗系統外，其余工業(yè)廢水，包括主廠(chǎng)房(機組槽)、化水車(chē)間、凈水站及廢水區排放并回收的各種達標工業(yè)廢水，均收集至回用水池，升壓后集中供水至各回用水用水點(diǎn)，包括脫硫系統工藝用水、輸煤系統補給水等用戶(hù)。該工程預計的部分工業(yè)廢水發(fā)生量見(jiàn)表1。

3.2 廢水處理工藝

表1中脫硫廢水單獨處理，含油廢水就地處理，反滲透濃水排水可直接回用，循環(huán)水排污水單獨設置一套處理系統進(jìn)行處理回用，其他廢水收集到廢水集中處理裝置處理。

（1）脫硫廢水處理。脫硫廢水零排放處理系統分為預處理、深度處理和煙道蒸發(fā)3個(gè)部分。脫硫廢水深度處理系統主要是將預處理后脫硫廢水通過(guò)超濾、納濾、苦咸水反滲透、濃水反滲透等工藝進(jìn)行分鹽及濃縮減量，反滲透產(chǎn)水含鹽量100~260 mg/L，可工業(yè)水系統回用，最終濃鹽水以約4 m3/h的流量送至煙道蒸發(fā)系統。

輔助蒸汽通過(guò)熱交換器將濃鹽水先加熱，再升壓后送入煙道蒸發(fā)系統，采用霧化噴嘴噴入低溫省煤器和電除塵器之間的煙道內，使其瞬間霧化，可以避免煙道或電除塵器的腐蝕。相對于常規的廢水煙道蒸發(fā)方案，該方案最大的優(yōu)點(diǎn)：預先對濃鹽水加熱、升壓再?lài)娙霟煹?，使濃鹽水在煙道中的停留時(shí)間更短，霧化效果更佳，對下游設備的影響更小。

（2）含油廢水處理。含油廢水就地處理完畢后，經(jīng)隔油池、過(guò)濾設施后，升壓回收至廢水回用水池。

（3）超濾反滲透系統。超濾反滲透系統的反滲透濃水懸浮物含量極低，含鹽量為原水的4倍，因此反滲透濃水可收集后作為冷卻塔補充水。

（4）經(jīng)常性廢水。除脫硫廢水外，經(jīng)常性廢水的處理分為4 類(lèi)。其中含泥量為0.5%的廢水通過(guò)預處理設施排污，收集送至廢水處理系統的污泥濃縮池，底部排泥經(jīng)脫水機脫泥后，泥餅送廠(chǎng)外處置地處置；懸浮物含量高的廢水通過(guò)超濾反洗排水，經(jīng)回收水池收集后，送至預處理系統反應沉淀池進(jìn)口，以減少原水的取水量；僅需調節pH的廢水，收集后送到廢水處理車(chē)間中和處理，調節pH到6～9后回用于對水質(zhì)要求不高的場(chǎng)合，如灰系統、輸煤系統；含鹽量較高的循環(huán)水排污水，其生物指標也高于原水，含有一定懸浮物等雜質(zhì)，可作為工業(yè)用水，用于沖洗、脫硫用水等。

（5）非經(jīng)常性廢水。這類(lèi)廢水由鍋爐空氣預熱器清洗排水、鍋爐化學(xué)清洗排水、設備和場(chǎng)地雜排水等組成，不僅pH 不達標，且含有大量的懸浮物、重金屬離子（如鐵、銅等），有時(shí)COD 也超標，同時(shí)水量較大，可由專(zhuān)業(yè)單位收集外運后集中處理，不外排。

4 水量平衡設計及耗水指標

對該電廠(chǎng)各系統用水、排水要求及節約用水進(jìn)行分析研究后，優(yōu)化工藝，采取一水多用、重復利用，廢水回收處理后再用等措施。水量平衡計算結果見(jiàn)表2。

根據表2 計算單位裝機容量耗水指標，可得該電廠(chǎng)年平均設計耗水指標0.371 m3/（s?GW），夏季頻率為10%氣象條件下設計耗水指標0.425 m3/（s?GW），低于《發(fā)電廠(chǎng)節水設計規程》（DL/T 5513-2016）所定的標準0.66 m3/（s?GW）。計算總的耗水量，相較于工程可行性研究階段，夏季最大淡水耗水量節約近800 m3/h，年總耗水量節約360萬(wàn)m3。同時(shí)，包括冷卻塔排污水等污廢水無(wú)需外排，完全實(shí)現污廢水零排放。

5 結語(yǔ)

電廠(chǎng)是用水大戶(hù)，通過(guò)對各系統用水優(yōu)化設計，綜合平衡，采取了多種節水措施：一水多用、重復利用、回收再利用，能夠達到國內先進(jìn)的耗水指標，實(shí)現廢水零排放，極大地節約了地表水資源，滿(mǎn)足了電廠(chǎng)水務(wù)管理節約用水和減少外排的要求，在電廠(chǎng)建設中取得了良好的社會(huì )效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，可為類(lèi)似工程建設和水務(wù)管理提供參考。