火力发电厂水平衡导则

1、 前言1 范围2 引用标准3 总则4 名词、术语、图示、计量仪表配备、水量动态平衡关系5 水平衡的内容、方法6 水平衡测试数据整理7 测试结果分析8 用水水平评价9 编写水平衡报告附录A(标准的附录) 图示、图例、计量仪表配备说明附录B(标准的附录) 水量动态平衡关系附录C(标准的附录) 水量辅助测量方法简介附录D(标准的附录) 水平衡测试计算公式附录E(提示的附录) 水平衡方框图打印刷新 火力发电厂水平衡导则 Guide for water balance of thermal power plant DL/T 606.51996  

2、;前 言 本标准是根据电力工业部1995年电力行业标准计划项目(第二批)(技综199544号文)的安排，由东北电力集团公司制定的。能量平衡是火力发电厂节能工作的一项基础工作。火力发电厂能量平衡是考核火力发电厂能源利用水平的重要方法之一。 本标准是根据有关国家标准，并吸收火力发电厂在能量平衡工作中的经验和节能的科研成果而制定的。 根据火力发电厂生产的特点、生产过程和主要能耗，将火力发电厂能量平衡导则分为五个部分，即： DL/T 606.1 火力发电厂能量平衡导则总则 DL/T 606.2 火力发电厂燃料平衡导则 DL/T 606.3 火力发电厂热平衡导则 DL/T 606.4 火力发电厂电能平衡

3、导则 DL/T 606.5 火力发电厂水平衡导则 在编排上有总则，但还尽可能地保持四种能量平衡各自的独立性，便于应用。本导则是第五部分DL/T 606.5火力发电厂水平衡导则。 本导则附录A、附录B、附录C、附录D都是标准的附录，附录E是提示的附录。 本导则由中华人民共和国电力工业部提出。 本导则由电力工业部标准化领导小组归口。 本导则起草单位：电力工业部东北电力集团公司。 本导则主要起草人：张登敏、王雅贤、宋家升、常建华。本导则由电力工业部标准化领导小组负责解释。  中华人民共和国电力行业标准DL/T 606.51996火力发电厂水平衡导则 Guide for

4、water balance of thermal power plant 中华人民共和国电力工业部1997-02-24 批准 1997-06-01实施1 范围 本标准规定了火力发电厂水平衡测试的内容和方法。适用于火力发电厂水平衡测试。2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GBJ10287 工业循环水冷却设计规程 GB711986 评价企业合理用水技术通则 GB897888 污水综合排放标准 GJ1987 工业用水分类及定义 CJ2087 工业

5、企业水量平衡测试方法 DL/T606.196 火力发电厂能量平衡导则总则3 总则3.1 水平衡测试的定义 以火力发电厂作为一个确定的用水体系，研究火力发电厂水的输入、输出和损失之间的平衡关系。3.2 水平衡测试的目的 通过对火力发电厂各种取、用、排、耗水的测定，查清火力发电厂用水状况，找出节水潜力，制定切实可行的节水技术措施和规划，使火力发电厂的用水达到合理使用和科学管理。 通过水平衡测试，正确地评价火力发电厂的用水水平，制定出合理的先进的发电水耗、供热水耗、补水率、灰水比等定额标准。4 名词、术语、图示、计量仪表配备、水量动态平衡关系4.1 名词、术语 新鲜水量Qx从水源开采以后第一次利用的

6、水量(自来水、地下水、河水)。 总用水量Qz在发电过程中使用的所有水量之和，它包括新鲜水和复用水量。 复用水量Qf使用两次及两次以上的水量，包括串用水量和循环水量。 串用水量Qc生产过程中已经利用过的水，在水质、水温满足另一流程要求的条件下，被串联使用代替新鲜水，如冲灰用水。 循环水量Qxh循环使用的水，在其水质、水温处理后，仍用于原工艺流程的水。 排放水量Qp完成生产过程后，最终排出体系外的水量。 消耗水量Qxi生产过程中消耗掉的水(例如蒸发散失的水)。4.2 图示与图例 图示与图例见附录A1、A2(标准的附录)。4.3 水平衡测试计量仪表配备 水平衡测试计量仪表配备见附录A3(标准的附录)

7、。4.4 水量动态平衡关系 水量动态平衡关系见附录B(标准的附录)。5 水平衡的内容、方法5.1 水平衡测试前的准备工作 查清全厂各种水源(河水、自来水、地下水)情况，填写表1和表2。 查清用水情况，填写表3。绘制水系统管网图，用水计量网络图。 用水系统情况调查。 用水分类。 按水的用途分类：间接冷却水、循环水、冷凝水、洗涤水。 按水的使用范围分类：生产用水和非生产用水系统。 生产用水系统：汽轮机循环水、工业水、发电工质水、锅炉冲灰水、供热用水、化学自用水、地面冲洗和煤场除尘用水等。 非生产用水系统：用于辅助生产的用水(如基建用水、机械加工、供外单位用水等)和生活用水(职工生活区、厂区生活用水

8、)。 主要设备调查。 全厂装机容量、台数、投产日期及主要技术规范。 全厂主要用水设备台数和技术规范(用水量、水质、水温和冷却水介质的设计要求和技术数据)。 排水、耗水系统情况调查。 排水、耗水系统的设备和设施的技术参数。 全厂近几年来的主要排水点的排水量统计。5.2 建立水平衡系统，选定测试的测点 划分水平衡测试体系，即确定测试对象，划出水平衡测试范围和边界。 划分系统时，全厂水系统为大体系，设备为小体系，中体系可按分场(如汽轮机分场、锅炉分场、化学分场等)、系统(如工业水系统、冲灰水系统等)划分。 测试时可根据实际情况划分全厂水系统为大、中、小体系，测试结果整理时，再归结到要求的三级水平衡。

9、5.3 水平衡测试计量仪表的配备 一级用水计量表，配备率、合格率、检测率均达到100%，对贯流系统可采用辅助测量方法。 二级用水计量表，配备率、合格率、检测率均达到95%以上。 三级用水计量表原则上要装表计量，表计不完善时可参照附录C(标准的附录)采用辅助测量法。5.4 水平衡测试的原则及要求 选择在常规工况下进行水平衡测试，且运行机组的发电负荷应占全厂总装机容量的80%以上，保证其真实用水水平。 重点设备必测，生活用水必测，相同设备抽样测。 分专业系统测量，填写表4和表5。 水表的精确度不应低于±2.5%，水表的记录要准确。 一、二级用水的计量仪表要定时检验，有累计量。 三级用水的

10、计量表计要定时检查记录，有累计量，用辅助方法测量时，要选取负荷稳定的用水工况进行测量，其数据不少于5次测量值，取其平均值。 火力发电厂的水平衡测试应定期分冬、夏季两次进行，以便分析。 火力发电厂的水平衡的不平衡率(即总水量与分支水量之和的误差)：一级水平衡±5%；二级水平衡±4%；三级水平衡±3%。5.5 测试项目 全厂总取水量、总用水量、复用水量、循环水量、消耗水量。 全厂总排水量、水质及水温、回用水量。 全厂复用水率、循环水率、损失水率。 全厂发电量(供热量)、发电(供热)水耗量和发电(供热)水耗。 汽轮机循环水三损率和锅炉排污率、补水率及冲灰水比。6 水平衡

11、测试数据整理6.1 水平衡数据的整理层次，由机组设备到分场(车间)，再到全厂，逐级计算整理、平衡。6.2 各用水体系的水平衡计算。 参照附录E(提示的附录)中图E2、图E3绘制按水系统分类的水平衡方框图。建立相应的水平衡方程式，见附录B(标准的附录)。 计算出全厂总用水量、取水量、复用量、漏损量、消耗量、排放量，填写表6。 按附录E(提示的附录)中图E1绘制出全厂水平衡图。 根据水平衡方程式计算结果，导出全厂各类用水所占的比率、全厂复用率、冷却水循环率、发电(供热)水耗、灰水比等经济指标值。7 测试结果分析7.1 水平衡计算 按附录B(标准的附录)进行水平衡计算和水平衡的不平衡率计算。7.2

12、节水措施和预计节水效果 用水合理化分析 根据计算结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环节。 绘制出水量因果图 水量因果图见图1。图 1 水量因果图 采取相应的管理措施和技术改造，挖掘节水潜力，制定出节水规划。8 用水水平评价8.1 生产用水系统评价 用水设备效率、系统运行状态和技术管理三方面进行评价。 评价内容。 发电(供热)水耗率与主管局考核指标或同类厂先进指标进行比较。 设备用水量评价参考设计值并与同类设备比较。 全厂复用水率，汽轮机循环水为闭式循环的电厂应大于95%。 灰水比应与设计值及国内、网内同类用水先进厂比较。 火力发电厂汽轮机循环水量、处理方法和浓缩倍率等与本厂

13、运行规程比较，做出综合评价。 汽轮机循环水三损率评价可按照GBJ 102进行。 锅炉补给水补水率按电力工业技术管理法规对排污率及汽水损失率的要求进行评价。 排放水质情况评价可按GB8978进行。8.2 非生产用水评价 应按照国家或当地水资源管理部门的城市居民生活用水、环境绿化、公共场所用水标准和现场测试所获得数据及用水情况，对电厂非生产系统用水进行评价。9 编写水平衡报告9.1 水平衡测试工作概况。 水平衡测试的目的、项目、实验方法。 主要设备名称、台数、技术规范。 测试前和测试中机组运行状况说明。填写表7。 主要测试用的仪表、测试点的布置情况。填写表8。 测试结果及必要的计算方法。9.2 测

14、试结果汇总。9.3 水平衡图。 绘制水平衡系统图、方框图、计量网络图。 水平衡图应标明水的流向，按图示划分水的种类：取水(新鲜水、深井水、水源水)，复用水(回用水、串用水、循环水)，排放水(消耗水)，漏损(蒸发漏泄水)。9.4 测试结果分析。 不平衡分析。 用水分析。9.5 提出节水措施和预计节水效果。填写表9。9.6 总结报告的格式按DL/T606.11996中附录A(标准的附录)。表 1 地下水资源情况表水井序号井口及深度建井日期产 水 能 力m3/d水 泵水 质 状 况污染状况备注建井初期现 在实际取水量产水潜力容量kW流量m3/hCl-硬度浊度细菌大肠杆菌pH丰水期枯水期日产水日取水时

15、间                                                  

16、;                                                  

17、;                                                  

18、;                                                  

19、;                                                  

20、;                                    注：取其他水源的，应按此表内容制表 表 2 本厂水资源情况表序 号水 源规 格取水量主要用途水 表备 注     &

21、#160;计划用水指标：   限额用水指标：                                            

22、;                                                  

23、;              注：“规格”指出水口径及出水量。 “水源”指自来水、井水、海水。 “水表”栏内填写一级水表规格及使用情况 表 3 本厂近5年用水情况表年 份用水总量万m3/a复 用 水 量年发电量MW·h水 耗m3/(MW·h)装机水耗m3/GW备 注冷却循环水工艺回用水            

24、                                                  

25、                                                  

26、                                   注：水耗的计算不包括海水和复用水 表 4 分场水平衡测试表用水工序用水设备名称水的用途总用水量取 水 量冷却循环水量回用水量消耗水量排放水量复用率%排放率%自来水井水&#

27、160;                                                 &#

28、160;                                                 &#

29、160;                                                 &#

30、160;                                                 &#

31、160;        生活          其他          合计           表 5 分场单台设备用水量测定表设备名称 水的用途 用水时间 用水种类 

32、测定方法   具体测定规范细则测 定 结 果m3/h次 数用水量取水量排放水量回收水量1    2    3    4    平均    每小时用水量 日均用水量 回用量 备 注    表 6 全厂各类用水情况分析表 m3/d项目及系统名称总用水量其 中消耗量排放量复用率%排放率%占总用水量%取 水

33、 量冷却水循环量回用量自来水井水合计                                               

34、                                                  

35、                                                  

36、                                                  

37、       合 计           说明：某项目的回用水量若用在其他项目上，该回用水量不计入本项目的总水量中，但要计入其他项目的总水量中，并加注括号 表 7 已实现的节水技术措施项目表序 号实现日期项目内容节 水 量m3/d备 注              

38、60;                                                 

39、60;                                                 

40、60; 表 8 测试方法统计表测 试 方 法取水量(自来水井水)冷却循环水量工艺间用水量消耗水量排放水量误差率%备 注仪表计量法水量       占%       容积法水量       占%       容器法水量       占%

41、60;      三角堰法水量       占%       水泵法水量       占%       计算法水量       占%     

42、;  推估法水量       占%        水量       占%       合 计       注1 合计栏的水量应与表4相符。2 “占%”指占该项合计栏水量的百分数。3 误差率由各厂测试中分析确定 

43、表 9 节水技术措施项目表序 号项 目 内 容预计节水量m3/d预计投资万元计划实施日期备 注                                          &

44、#160;                                                 &

45、#160;                                               附 录 A(标准的附录)图

46、示、图例、计量仪表配备说明A1 图示A1.1 A1.2 A1.3 A1.4 A1.5 A2 图例包括：自来水管、井水管、河水管、回水管、排污管、冷却塔、贮水池、水表、主要用水设备等。 A3 计量仪表配备说明A3.1 一级水表计量范围：全厂各种水源的计量。A3.2 二级水表计量范围：各车间及厂区生产用水计量。A3.3 三级水表计量范围：各设备和设施用水、生活用水计量。 附 录 B(标准的附录)水量动态平衡关系B1 各水量之间动态平衡关系图与计算公式B1.1 动态平衡关系图(图B1)图 B1 动态平衡关系图B1.2 各水量的计算公式 总用水量Qz=Qx+Qf式中： Qx=Qxi

47、+Ql+QpQz=Qxi+Ql+Qp+Qf 循环、串用水量Qf=Qxh+Qc=Qz-QxP=Qf/Qz×100%=Qf/(Qx+Qf)×100%K=Qxh/(Qx+Qf)×100%式中：P重复利用率，是评价合理用水的重要指标； K冷却水循环利用率。 全厂发电水耗b=Qx/Wf式中：Wf全厂发电量，MW·h； Qx发电新鲜水耗量，m3。 全厂供热水耗g=Qg/q式中：Qg供热水耗量，m3； q供热量，GJ。B2 水平衡不平衡率计算公式=(Qz-Qi)/Qz×100%式中：水平衡不平衡率，%； Qz总用水量，m3/h； Qi各系统用水之和，m3/h

48、。 附 录 C(标准的附录)水量辅助测量方法简介C1 超声波法C1.1 目前，工业上常用的超声波测流是传播速度法，其原理是根据超声波在流体中的顺流和逆流传播速度之差，求出流量或速度。此法是非接触测量，不破坏流场，无压力损失，不影响管道的正常工作。C1.2 超声波测流装置主要由超声波发、收器(探头)、主机、电源等组成，其型式有固定式和便携式，一般可测管径253000mm，精度为±(1%2.5%)。C1.3 安装调整的一般要求和方法： a)测点上游等断面直管段长度应大于10D，下游应大于5D(D为管内径)。 b)测量时应实际测出测点处的管道周长和壁厚，求出管内径。 c)测量段的

49、管壁要求平滑，无凹凸不平，探头安装时要与管壁很好接触，接触面上应涂上黄油或凡士林作耦合剂。 d)两只探头可以安装在管道的同一侧(V形传播法)，也可以安装在管道的两侧(Z形传播法)。 注：一般来说，超声波测速仪生产厂家均提供技术条件，安装、调整时应按要求进行。C2 流速仪法C2.1 测流断面的选择和测量 测流断面应选择在垂直于管道轴线的直管段内，对直管段要求： a)断面上游直管段长510D(D为水力直径)，下游的长度与上游的长度的比值为1(34)。 b)断面处管道(或沟渠)的水力直径应大于(7.5d±0.18)m(d为流速仪桨叶直径)。 断面积测量时，各测点位置的测量精度应高于： a)

50、±0.001L(L为断面水平长度)； b)±0.02S(S为靠边壁的流速仪轴线与边壁的距离)。C2.2 确定测点数目及位置 对矩形或梯形断面F(m2)，测点数目Z为： 24F1/3Z36F1/3，测点布置可按照下列规律：S2S3S3S2SS(S30mm)，见测点布置示意图C1。C2.3 测量各测点的轴向流速，确定流速分布曲线 流速计算公式v=an+b (C1)式中：a、b流速仪标定系数； n流速仪转速，r/min。(a)测试断面图；(b)流速分布图；(c)单元流量分布图图C1 矩形断面流速和单元流量分布图 绘制流速分布图 根据测点的轴向流速计算结果，绘制流速分布图。例如：对

51、矩形或梯形断面，可沿水平(或竖直)测线绘制流速分布图，见示意图C1。图C1中，曲线V包围的面积为AA水平测线上的线单元流量qA。利用同样方法，可求出BB、CC、各水平测线单元流量qB、qC、，从而可绘制出线单元流量分布图，线单元流量分布图的面积即为所求流量。C3 堰测法 堰测法是把具有自由表面的水流(如电厂的排水、循环水等)引入水堰中，测量溢流层高度，并利用流量与各溢流层高度的单值函数关系计算流量。C3.1 常用的水堰有90°三角堰、矩形堰、全宽堰。三种堰的流量测量范围和主要尺寸见表C1、表C2和图C2。表 C1 三种堰的流量、水头测量范围水堰形式B或B×bm堰水头范围hm

52、流量范围Q10-3m3/hL1m90°三角堰0.800.700.2601.8348.21.32矩形堰0.91×0.360.0300.2703.48911.711.2×0.480.0300.3124.671502.14全 宽 堰0.600.0300.1506.066.51.350.900.0300.2259.01902.051.200.0300.300124002.701.500.0300.375157003.402.000.0300.5002014304.503.000.0300.7503039606.755.000.0300.80050710

53、09.00 (a)三角堰和矩形堰；(b)全宽堰图C2 水堰主要形式及尺寸示意图 表 C2 三种堰的主要尺寸 m水堰形式LsL2lLDC90°三角堰0.521.06 2.900.300.75矩形堰0.541.44 3.690.200.600.631.83 4.600.250.75全 宽 堰0.301.050.152.700.300.600.451.600.234.100.300.750.602.100.305.400.300.900.752.650.386.800.401.051.003.500.509.000.50

54、1.501.505.250.7513.500.752.001.607.400.8018.001.002.50 C3.2 水堰流量计算公式 90°三角堰Q=C·h0.4 (C2)式中：Q流量，m3/h； h堰上水头高度，m； C流量系数。C=4874.4+14.4/h+(504+720D-4.5)(h/B-0.09)2 (C3) 式中：B堰槽宽度，m； D堰槽底至堰口下缘距离，m。 式(C3)适用范围：B=0.51.2m；D=0.10.75m； h=0.070.216m；hB/3m。 矩形堰Q=Cbh1.5 (C4)式中：b堰口宽度，m。C=6426+10.62/h

55、+853.2/D-1540.8(B-b)h/D/B0.5+122.4(B/D)0.5 (C5) 式(C5)适用范围： B=0.51.2m；b=0.150.5m；D=0.153.5m；bD/B20.06；h=0.030.45h0.5m。 全宽堰Q=CBh1.5 (C6)C=6426+(10.62/h+853.2h/D)(1+) (C7)式中：修正系数，当D1m时，=0；当D1m时，=0.55(D-1)。 式(C7)适用范围：B0.5m，D=0.32.5m； h=0.030.8m；且hD及hB/4。C3.3 测量装置和要求 堰板应有良好的刚性和封水性，并应垂直于渠沟的边壁和底面。堰底面应水平、平滑

56、，其厚度应为12mm，堰板厚应大于堰顶厚，其下游边应倒角45°。 测量渠道应平直，横断面均匀，堰底坡度小于0.005。 堰顶溢流高度h，应在其上游(46倍溢流高度h的地方)进行测量。测点沿堰顶宽均匀设置，堰顶宽B(或b)小于2m时，设两点；B(或h)大于或等于2m，而小于6m时，设三点。 测量时，先测堰顶面水位(即零点水位)，后测堰顶水面水位，要求精度在1mm以内。C4 毕托管法 毕托管法测流只适用于流速不太低，且无悬浮物的流体。C5 差压装置法 使用该方法测量流量时，可按照GB262481流量测量节流装置等资料。C6 容积法C6.1 测量方法 将被测介质注入预定的容器或水池，用秒表计量水量到达预定容积所需时间，计算出流量。C6.2 计算公式Q=V/t (C8)式中：Q流量，m3/h； V预定容积，m3； t时间，h。C7 热平衡法 热平衡法是根据热量平衡的原理求