燃煤电厂扩建工程取用水合理性浅析——以国电蚌埠发电厂为例

扶清成 汪亚腾

（安徽淮河水资源科技有限公司 蚌埠 233000 宿州水文水资源局 宿州 234000）

燃煤电厂扩建工程取用水合理性浅析
——以国电蚌埠发电厂为例

扶清成 汪亚腾

（安徽淮河水资源科技有限公司 蚌埠 233000 宿州水文水资源局 宿州 234000）

燃煤电厂扩建工程的取用水与前期工程有着密切的联系。本文以国电蚌埠发电厂为例，在一期工程实际运行以来的取水、用水情况调查与评价基础上，对二期工程的取水合理性、用水合理性进行分析。本着“以新带旧”的原则，对全厂用水指标进行分析、计算，评判蚌埠电厂全厂的节水潜力。

扩建工程 取用水 合理性

1 引言

取用水合理性分析的目的是评价建设项目业主提出的取用水方案是否合理，若不合理，给出改进或优化的方案，为水行政主管部门审批取水许可服务。燃煤电厂因其发电机组运行相对独立，一般分期建设，然而扩建工程的建设是建立在前期工程的基础上的，与前期工程的取用水有着密切的关系，部分电厂扩建工程的取水设施、污水处理设施等在前期工程建设时就已经建设完成，部分设备与前期工程共用。扩建工程的用水流程与前期工程基本相同，在对扩建工程的取用水合理性进行分析时要首先重点对前期工程的实际取用水情况进行分析、评价，在此基础上，对扩建工程的取水合理性、用水合理性进行分析，最后，本着“以新带旧”的原则，对全厂用水指标进行分析、计算，评判电厂全厂是否有节约用水的可能。本文以国电蚌埠发电厂为例进行分析。

2 取水合理性分析

取水合理性主要是分析建设项目与国家、地区产业政策、行业发展规划、水利产业政策和节水政策等的符合性；与水资源规划的总体思路、配置方案、水量分配方案的一致性；是否满足水功能区的管理规定等。

3 用水合理性分析

3.1分析思路

从项目的各用水过程着手，按照整体最优、注重节水、减污的原则对用水进行平衡计算，将计算得出的各用水环节的用水水平与国家、区域的相关标准以及同行业同工艺电厂的指标作比较，分析各用水环节的节水潜力，进一步提出节水措施和建议，核定各环节用水量，最终确定项目合理用水量。分析思路如图1。

图1 燃煤电厂扩建工程用水合理性分析思路图

3.2一期工程取用水情况调查与分析

电厂一期工程年均取水约1567.5万m3，取水许可批复年取水量为1900万m3。电厂一期工程2009～2012年的实际取用水情况及部分用水指标见表1。

表1 蚌埠发电厂一期工程实际运行部分用水指标

由表1可知，一期工程年取水量在1500万m3以下，2009～2012年4年机组的平均耗水指标均优于设计的耗水指标0.72 m3/s·GW。

3.3二期工程用水指标的计算

燃煤电厂项目的用水指标一般主要为机组设计发电水耗率、机组复用水率、循环水利用率、设计新水利用率、冷却塔蒸发损失率、冷却塔风吹损失率、循环水浓缩倍率等，在

对扩建工程取用水合理性进行分析时处对扩建工程的用水指标进行分析计算外，还要本着以新带旧的原则，连带已有的用水部分，重新计算全厂用水指标，以评判电厂全厂是否有节约用水的可能。本次着重对二期工程的用水指标进行分析计算，计算过程如下：

3.3.1机组设计发电水耗率

式中：bs——机组（全厂）发电水耗率，m3/s·GW；

QX，S——机组（全厂）新鲜水消耗量，m3/s；

N——机组额定总发电装机容量，GW。

3.3.2机组复用水率

Qf，S——机组（全厂）复用水量，m3/s；

QZ，S——机组（全厂）总用水量，m3/s。

3.3.3循环水利用率

机组设计冷却系统循环水量124488m3/h，冷却循环系统总用水量为126794m3/h，循环水重复利用率为：

式中：Pr——机组循环水复利用率；

Qx——机组循环系统总用水量，m3；

Qx，x——循环系统循环水量，m3。

3.3.4机组设计新水利用率

机组设计取用新水量为2736m3/h，废水排放量为0m3/h，新水利用率为：

式中：Kf——机组新水利用率；

Qx，z——机组取用新鲜水量，m3；

Qx，s——机组实际耗水量，m3。

3.3.5机组冷却塔蒸发损失率

机组冷却塔蒸发损失量为1940m3/h，冷却塔口进水量为126604m3/h，机组冷却塔蒸发损失率为：

式中：Ql——冷却塔总用水量，m3/h；

Ql，z——冷却塔蒸发损失水量，m3/h。

3.3.6机组冷却塔风吹损失率

机组冷却塔风吹损失量为64m3/h，冷却塔口进水量为126604m3/h，机组冷却塔风吹损失率为：

式中：Ql——冷却塔总用水量，m3/h；

Ql，f——冷却塔蒸发损失水量，m3/h。

3.3.7循环水浓缩倍率

机组冷却塔风吹损失量为64m3/h，循环系统排污水量为312m3/h，机组循环补充水量为2316m3/h，机组循环水浓缩倍率为：

式中：Qx，b——机组循环补充水量，m3/h；

Ql，f——冷却塔蒸发损失水量，m3/h；

Qx，p——循环系统排污水量，m3/h。

3.4二期工程用水量的核减及用水指标重新计算

对二期工程各用水指标进行分析计算，与同行业同工艺的设计相比较，分析二期工程在各用水环节是否存在节水潜力，存在节水潜力的应对业主提供的用水量进行核减，形成新的水量平衡图，并对核减后的用水指标进行重新计算；同时，根据电厂一期工程的水量平衡图，并结合电厂实际运行退水情况，电厂一期工程运行中约有288m3/h的循环水退水量，拟增加循环冷却水排水处理系统，采用石灰软化+反渗透工艺，循环冷却水排水经处理后可作为二期循环冷却水重复利用，形成全厂（一、二期工程）水量平衡图，按照全厂（一、二期工程）水量平衡图对全厂用水指标进行重新计算。

3.5二期工程用水合理性分析

对核减后的电厂二期工程用水指标和全厂用水指标与同行业同工艺的设计相比较，以评判电厂二期工程和全厂的用水合理性。本次主要对电厂二期工程的用水合理性进行分析。

3.5.1与核减前指标对比分析（见表2）

表2 核减后用水指标与核减前用水指标对比分析

核减后的项目用水指标更加先进，用水指标明显优于核减前。

3.5.2与《大中型火力发电厂设计规范》等规定的指标对比分析

设计发电水耗率：核减后项目机组设计发电水耗率年均为0.568m3/s·GW，符合《大中型火力发电厂设计规范》、《火力发电厂节水导则》的定额标准。

单位发电量：蚌埠电厂二期设计·2×660MW机组，年运行时间5500h，年取水1490万m3，则单位发电量指标为2.05 m3/（MW·h），核减后项目机组设计单位发电量符合规定的标准。

机组复用水率：蚌埠电厂二期工程机组核减后复用水率年均为98.18%，符合《火力发电厂节水导则》规定的标准。

表4 电厂二期工程与同行业取水指标比较表

3.5.3与一期工程对比分析

国电蚌埠电厂一期工程批复取水量1900万m3，一期工程已于2009年上半年全部建成投产。与一期工程相比，二期工程采用2×660MW超超临界机组，带自然通风冷却塔的二次循环供水系统，用水工艺较一期更为先进，设计平均耗水量、平均耗水指标接近一期实际运行情况。

3.5.4与同行业用水指标比较

将电厂二期工程的用水指标与区域内同行业（装机容量≥300MW）的部分电厂的指标进行比较。二期工程的主要用水指标已达到国家规定要求，由表4对比可见，与同一地区相同规模的电厂相比，用水水平也较高。

4 结语

对扩建工程取用水合理性进行分析，既是对前期工程取用水实际情况是否合理的检验，亦是从实施源头控制高耗水、高污染工业项目和面源污染，加快产业结构调整和布局，强化水功能区管理和水生态保护目标，加强政府对水资源开发利用的宏观管理和建设项目取用水管理，贯彻水资源论证制度，促进我国水生态安全■