某电厂用水现状及用水指标计算

乔鸿陆

（宁陵县水利局，河南 宁陵 476700）

1 概况

某水厂一期工程占地面积49.29 hm2，现有职工及生活区人数1 800 人。全厂划分为8 个功能小区：主厂房区、升压站区、水务区、贮煤及卸煤设施区、油库区、检修及材料库区、厂前办公区、灰渣库区。

2 水厂项目机组用水现状分析

2.1 现状用水统计

根据电厂一期工程2012-2017 年运行阶段实际取水量数据统计见表1。

表1 2012-2017年实际取水情况统计表 单位：万m3

根据表1项目用水变化趋势，项目年总取水量整体上呈下降趋势，2017 年用水量较2016 年用水量略有增加，整体变化幅度不大。2011-2017 年项目生产用水水源包括马头岗污水处理厂中水，荥阳市第一污水处理厂中水，石佛泵站引黄水及少量地下水等。

2.2 现状用水指标分析

2.2.1 2012-2017年实际取水量统计

2012-2017年实际取水量统计见表2。

表2 2012-2017年实际取水量统计表

2.2.2单位发电用水量

项目发电机组规模为2×630 MW，设计年利用小时数5 500 h。2011-2017 年项目平均发电量为525 499 万（MW·h），平均用水量1 187.15 万m3，项目平均单位发电用水量为2.28 m3/（MW·h）。符合《取水定额第1部分：火力发电》中单机容量大于300 MW级，循环冷却水供水系统单位发电量取水量小于等于2.75 m3/（MW·h）的定额指标要求。

2.2.3发电水耗率

项目平均发电小时数为4 144 h，发电水耗率0.63 m3/（s·GW），符合《取水定额第1部分：火力发电》中单机容量大于300 MW级，循环冷却水供水系统发电水耗率小于等于0.77 m3/（s·GW）的定额指标要求。符合《发电厂节水设计规程》淡水循环供水系统单机容量大于600 MW，发电水耗率小于等于0.66 m3/（s·GW）的定额指标要求。

3 机组满负荷运行用水指标计算

3.1 机组发电水耗率

增加供热后项目满负荷条件下夏季补水量为3 074 m3/h，其中供汽损耗400 t/h；冬季补水量为2 807 m3/h，其中供汽供热损耗600 t/h，春秋季补水量为2 847 m3/h，其中供汽损耗400 t/h。扣除供热损耗后，机组夏季最大补充水量2 674 m3/h，冬季最大补充水量2 207 m3/h，春秋季补充水量2 447 m3/h。机组额定总发电装机容量为1.26 GW。

经计算项目原设计发电水耗率夏季发电水耗率为0.63 m3/（s·GW），设计及全年发电水耗率0.56 m3/（s·GW）。根据实际满负荷运行情况，经计算项目发电机组夏季发电水耗率为0.62 m3/（s·GW），冬季发电水耗率为0.49 m3/（s·GW），春秋季发电水耗率为0.54 m3/（s·GW），平均发电水耗率为0.54 m3/（s·GW），机组现状运行指标达到设计要求，符合《取水定额》《发电厂节水设计规程》的定额指标要求。

3.2 机组重复利用水率

根据水量平衡测试结果2×630 MW 机组80%符合下夏季循环水总量为120 183 m3/h，冬季循环水总量为100 460 m3/h，春秋季循环水总量为110 322 m3/h。折算成满负荷状态，则系统夏季循环水总量为150 229 m3/h，冬季循环水总量为125 570 m3/h，春秋季循环水总量为137 902 m3/h。

系统夏季实际用水量为4 453 m3/h，耗水量为3 074 m3/h；冬季实际用水量为4 560 m3/h，冬季实际耗水量为2 807 m3/h；春秋季实际用水量为4 162 m3/h。春秋季实际耗水量为2 847 m3/h。

总用水量为系统循环水总量和系统实际用水量之和，则系统夏季总用水量为154 682 m3/h，冬季总用水量为130 130 m3/h，春秋季总用水量为142 064 m3/h。

经计算，电厂工程设计用水系统的夏季复用水率达98.01%，冬季复用水率为97.84%，春秋季复用水率为97.80%，年平均复用水率为97.88%，符合《中国城市节水2010 年技术进步发展规划》规定的大型火电厂复用水率大于95%的要求。

3.3 循环水复利用率

经计算，机组2×630 MW 设计夏季冷却系统水的循环水复利用率为97.10%，冬季循环水复利用率为96.40%，春秋季循环水复利用率为97.10%，年平均循环水复利用率97%。

3.4 新水利用率

机组2×630 MW 设计夏季补充水量3 074 m3/h，排水量286 m3/h，机组实际耗水量2 788 m3/h；冬季补充水量2 807 m3/h，排水量309 m3/h，机组实际耗水量2 498 m3/h；春秋季补充水量2 847 m3/h，排水量305 m3/h，机组实际耗水量2 542 m3/h；

经计算，机组2×630 MW 夏季、冬季、春秋季取用新水利用率分别为90.70%，89%，89%，利用率较高。

3.5 机组冷却塔蒸发损失率

夏季、冬季、春秋季冷却塔蒸发损失量分别为1 770、1 419、1 599 m3/h，夏季、冬季、年平均冷却塔进口水量分别为150 229、125 570、137 902 m3/h，夏季、冬季、年平均冷却蒸发损失率分别为1.17%、1.13%、1.16%，符合二次循环冷却塔一般达到1.20%～1.60%的要求。

3.6 机组冷却塔风吹损失率

夏季、冬季、年平均冷却塔蒸发损失量分别为154、89、121 m3/h，夏季、冬季、年平均冷却蒸发损失率分别为0.01%、0.07%、0.09%。冷却塔风吹损失率低于有除水器的风吹损失率0.20% 的规定要求，基本达到好的除水器风吹损失率0.10%的标准要求。

3.7 机组循环水浓缩倍率

一期工程循环水采用石灰软化加阻垢剂等预处理工艺，对循环水补充水进行处理，机组夏季浓缩倍率均为3.50，冬季和春秋季浓缩倍率为3.60。满足《发电厂节水设计规程》中“火力发电厂循环供水系统采用非海水水源时，浓缩倍率宜为3～5倍”的要求。

3.8 脱硫用水

项目原设计脱硫用水160 m3/h，根据实际运行情况统计夏季脱硫用水为244 m3/h，冬季脱硫用水205 m3/h，春秋季脱硫用水224 m3/h，均高于设计值，其中夏季脱硫用水未达到《发电厂节水设计规程》中湿法脱硫、无GGH 工艺2×600 MW 级180～230 m3/h 的用水要求。

3.9 灰水比

项目除灰系统采用干除灰方式，夏季除灰用水35 m3/h，冬季除灰用水为31 m3/h，春秋季除灰用水为33 m3/h，按设计年利用小时数计算，调湿灰用水为18.09 万m3，项目日出灰量80万t/a，调湿灰用水占灰量的22.60%，满足《发电厂节水设计规程》干灰调湿后最优含水量20%～30%的要求。

3.10 绿化用水

绿化面积包括非生产道路两侧、围墙内办公生活区；生产全场内主厂房、化学水、中水、冷却塔四周、楚汉路两侧、报国路两侧、脱硫区、启动锅炉房、氨区、煤场挡煤墙外、燃料区四周道路边等所有绿化区域面积，约为8 万m2，项目绿化平均用水9 m3/h，则日用水量216 m3/d，则年绿化用水7.89 万m3，则项目绿化用水指标为0.90 m3/（m2·a），满足《工业与城镇生活用水定额》规定的“绿化管理，绿地”用水定额的0.81～1.35 m3/（m2·a）指标要求。

4 结语

经燃煤机组工程用水水平指标计算分析，主要用水指标：发电水耗率0.54 m3/（s·GW），生产用1 620.35 万m2/a，机组重复利用水率97.88%，循环水复利用率97%，主要用水水平指标满足有关技术标准要求。