【某火力发电厂全厂水务管理及水量平衡分析计算案例4600字】

某火力发电厂全厂水务管理及水量平衡分析计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u130511.1概述 1201721.2全厂用水、排水情况 1280801.2.1用水情况 1233431.2.2排水情况 1142531.3全厂节约用水措施 1185131.4水量平衡 121.1概述作为传统的火力发电厂，主要是靠被加热加压后的蒸汽推动汽轮机旋转发电，蒸汽随后转化成凝结水汽，随后冷却水与凝结水汽热交换，凝结水汽继续循环而冷却水获得热量需要进行散热后再次利用。整个过程中需水量十分巨大，对水的利用遍布各个环节，因此加强发电厂水务管理，可以在各个环节里控制用水量，达到节约用水目的。发电厂水量平衡的原则就是在满足发电厂正常生产用水需求的前提下提高水的重复利用率，较少过程中水的损失和消耗，一水多用，提高水的利用效率。本期工程属于二期扩建工程，对水量平衡的设计计算按照本期（1×660MW）装机容量和全厂（1×660MW+1×600MW）装机容量分别进行设计计算。1.2全厂用水、排水情况本期工程是在一期工程基础上的扩建工程，除循环冷却水系统单独设置以外，其余大部分系统接入一期系统，与一起共用，因此考虑水量平衡时，必须考虑一期相关情况，一起计算。1.2.1用水情况根据其他相同装机容量电厂相关经验，本次设计中全厂1×660MW+1×600MW机组的定员按照260人计算。生活用水量电厂内所有工作人员每天用水量取35升/（人·班），每天用水时间按8h计算，时变化系数取2.5，电厂每日最大班用水职工总人数按照电厂定员的80%计算，即208人。电厂工作人员淋浴用水量取60升/（人·班），每天用水时间按1h计算，淋浴人数可按照每日最大班用水职工人数的93%计算，即194人。电厂集体宿舍居住人数为140人，每日用水量为100升/（人·d），小时变化系数取2.5，全天使用即使用时间为24h。招待所每日同时居住人数按照100人计，每日用水量为300升/（人·d），小时变化系数取2.0，全天使用即使用时间为24h。食堂每日使用人次为520人次，用水量标准为15升/（人·次），小时变化系数取2.5，使用时间为12h。未预见用水，可按各项用水组合后日用水总量的15%～25%计算，在此采用每日用水总量的25%。浇洒道路和绿化用水优先采用生活污水回用水，不额外增加用水量。全厂生活用水量表见表1.1。表1.1全厂生活用水量表序号用水项目使用对象数量用水量标准小时变化系数使用时间(h)用水量每日最大班最高日(m3/d)平均时(m3/h)最大时(m3/h)1生产人员用水26020835升/人·班2.589.101.142.842淋浴用水26019460升/人·班1.0115.61.9511.643集体宿舍140100升/人·d2.524140.581.464招待所100300升/人·床2.024301.252.55食堂520人次15升/人·次2.5127.80.651.636铁路专用线用水224241.002.007空调补水1.024150.631.888小计115.507.2021.959未预见用水用水总量的25%28.881.805.9910合计144.389.0029.94循环冷却水量凝汽器冷却水凝汽器冷却水量可按照下式计算：式中：开式循环冷却水开式循环冷却水量按照3000m3/h计算。本期1×660MW机组循环水量表见表1.2。表1.2本期1×660MW机组循环水量表序号用水项目用水量夏季(m3/h)春秋季(m3/h)冬季(m3/h)1凝汽器冷却水7080060180424802开式循环冷却水3000300030003合计738006318045480由于夏季工况下用水量最多，相应的损失水量也就越多，如果满足了夏季工况下的水厂用水需求，其他工况也能满足，因此本次设计中以夏季工况为主来计算损失水量。冷却塔蒸发损失水量根据《工业循环水冷却设计规范》（GB/T50102-2014）1.1.20条规定，冷却塔蒸发损失水量可按照下式计算：式中：。蒸发损失水率可按照下式计算：式中：——系数，1/℃，可按表1.3的规定采用，当进塔气温（干球温度）为中间值时，可采用内插法计算得到；——循环水温差，取10℃。表1.3系数取值表进塔干球空气温℃-10010203040KZF0.00080.00100.00120.00140.00150.0016根据第二章相关数据，取10%日平均气象条件下湿球温度为27.4℃时，对应的干球温度最高、相对湿度最低时的温度32.1℃为进塔气温，根据内插法：则：冷却塔的风吹损失水量根据《工业循环水冷却设计规范GB/T50102-2014》1.1.21条规定，装有收水器的冷却塔的风吹损失水量占进入冷却塔循环水量的百分数（又称风吹损失水率）宜采用下列数值：机械通风冷却塔取0.1%，自然通风冷却塔取0.05%。本设计采用带有收水器的自然通风逆流式湿式冷却塔，风吹损失水率取0.05%。则风吹损失水量：循环水系统排污水根据《工业循环水冷却设计规范GB/T50102-2014》1.1.22条规定循环水系统排污水量可按照下式计算：式中：——排污损失水量，m3/h；——循环水设计浓缩倍率，根据《大中型火力发电厂设计规范GB50660-2011》11.5.2条规定，采用非海水水源时，浓缩倍率设计值宜为3倍~5倍，此处取4.8。则冷却塔的水量损失包括蒸发损失、风吹损失和排污损失等三项之和。本期1×660MW机组用水量表见表1.4。表1.41×660MW机组用水量表序号用水项目水量（m3/h）备注用水量回收实耗1冷却塔蒸发损失1122011222冷却塔风吹损失370373循环水系统排污水2582580用于主厂房杂用水、复用水系统4循泵电机冷却水80800补循环水系统5灰渣系统空压机用水80800补循环水系统6暖通空调机组冷却水60600补循环水系统7脱硫系统冷却水40400补循环水系统8脱硝用水1.501.59干渣机冷却水1.51.50用于灰渣调湿10输煤系统喷雾除尘用水25025循环水排污水11循环水处理系统用水20200循环水排污水，补循环水系统12脱硫用水1205115循环水排污水，用于干灰场喷洒13灰渣调湿用水21.5021.5循环水排污水14主厂房杂用水321循环水排污水15未预见用水18018循环水排污水16输煤系统水力清扫用水422杂用水17煤场喷洒用水808杂用水18干灰场喷洒补充水22022杂用水19运灰汽车冲洗用水303杂用水20干渣机喷雾水808杂用水21渣仓地面冲洗水303杂用水22工业废水处理站129323生活用水21.50.5回收处理后用于厂内绿化24空调机组冷却水80825锅炉补给水55649处理后用于杂用水系统26绿化浇洒1.501.527净水站自用水2020028总计20375851451全厂(1×660MW+1×600MW）用水量如表1.5所示。表1.5全厂(1×660MW+1×600MW）用水量表序号用水项目水量（m3/h）备注用水量回收实耗1冷却塔蒸发损失2028020282冷却塔风吹损失710713循环水系统排污水4534530用于主厂房杂用水、复用水系统4循泵电机冷却水1601600补循环水系统5灰渣系统空压机用水1901900补循环水系统6仪用空压机冷却水40400补循环水系统7暖通空调机组冷却水1101100补循环水系统8脱硫系统冷却水80800补循环水系统9脱硝用水30310灰渣系统风机和泵冷却及轴封用水2602611制氢站冷却水2.502.512工业废水处理用水55013干渣机冷却水1.51.50用于灰渣调湿14输煤系统喷雾除尘用水75075循环水排污水15循环水处理系统用水40400循环水排污水，补循环水系统16一期除灰板式换热器冷却水2602600循环水排污水，补循环水系统17脱硫用水22010210循环水排污水，用于干灰场喷洒18灰渣调湿用水38.5038.5循环水排污水19主厂房杂用水1394循环水排污水20渣系统补充水20020循环水排污水21未预见用水18018循环水排污水22输煤系统水力清扫用水1587杂用水23煤场喷洒用水16016杂用水24干灰场喷洒补充水27027杂用水25运灰汽车冲洗用水606杂用水26干渣机喷雾水808杂用水27渣仓地面冲洗水606杂用水28工业废水处理站3628829生活用水972回收处理后用于厂内绿化30空调机组冷却水2602631锅炉补给水1101199处理后用于杂用水系统32绿化浇洒70733净水站自用水5757034总计417814702708由上表可见，电厂全厂1×600MW+1×660MW机组夏季10%气象条件下因为蒸发等消耗的水量为2708m3/h，即全厂在该气象条件下需要补充的水量为2708m3/h，本期1×660MW机组夏季10%气象条件下补水量为1451m3/h。根据上述计算可知，二期1×660MW机组夏季10%气象条件下蒸发损失水量为906m3/h，由于一期二期机组工作环境基本相同，工况类似，机组型号差别不大，故可认为一期二期机组拥有相同的蒸发损失水率，故二期1×600MW机组循环水约为906/1.521%=59566m3/h，由此推得电厂1×600MW+1×660MW机组总循环水量为73800+59566=133366m3/h。1.2.2排水情况全厂排水主要分为以下几类：电电厂工作人员生活生产过程中产生的生活污水、机组运行过程中产生的废水、煤矿燃烧过程生产的含煤废水、水处理构筑物净水过程产生的污废水以及厂区降雨带来的厂区雨水等。对这些污废水的处理及排放简述如下：生活污水：由于二期工程的建设必然带来厂区工作人员的增加，污水量也必然增加，二期建设完成后新增厂区污水量约为2m3/h，污水排入厂区污水管网，由于一期建设时已经考虑到二期污水情况，因此无需增加额外污水处理管段。厂区污水最后进入厂区生活污水处理站，处理后的水进入厂区备用水塘作为备用水回用。工业废水：工业废水排入厂区的工业废水管道，工业废水管道同样在一期时建设完成，并且已经考虑二期废水量，因此同样无需扩建废水管道。厂区工业废水需要进行专业的工业废水站处理，不在此次设计范围内。含煤废水：二期工程建设完成后用煤量的增加使得含煤废水排放量增加，本期工程新增含煤废水约3m3/h，由于含煤废水露天排放，很容易掺杂大量雨水等厂区地表水，因此含煤废水处理设施按照2×50m3/h设计。含煤废水全部进入独立的含煤废水处理站，处理后的水进入厂区备用水塘回用。净水站排泥水：净水站排泥水主要来自于对进厂水处理过程中产生的废水，约为20m3/h。其中16m3/h可以处理后再次回收利用，其余4m3/h进入工业废水站处理，脱水后泥饼外送。厂区雨水：一期工程建设时已经按照全厂面积进行雨水管道的布置，由于本期工程完全利用一期预留土地，所以无需再次新建雨水管道，二期雨水直接进入一期雨水管道，由一期雨水管道向外排放至距厂区较远的梨水河。1.3全厂节约用水措施根据《发电厂节水设计规程》DL/T5513-2016相关规定及要求，全厂采用的节水措施如下：选取的汽轮机为哈尔滨汽轮机有限公司生产的最新一代凝汽机，相比于一期所采用的汽轮机，热效率进一步提高，由此带来耗水量的减少，同时凝汽机也采用最新一代凝汽机，效率提高带来用水量的减少，从而实现节水要求；循环供水系统采用胖流处理工艺将循环水浓缩倍率在此处提高到4.8，循环水利用效率更高。湿式冷却塔安装有高效率除水器，使得冷却塔的风吹损失水率大幅度降低，二期工程采用先进的聚乙烯单波形除水器，风吹损失率进一步降低至0.01%，远远低于相关规范的要求。脱硫、脱硝工艺对水质要求较低，故循环冷却水系统的排水用于厂区的脱硫、脱硝工艺，脱硫脱硝等所需水量完全来自于厂区的循环水系统外排水，不依赖外部来水，因此进一步降低了对补充水量的要求，提高了厂区内部水的利用效率。发电厂内部设置有各种污废水处理站，厂区所有污废水都在厂区内部进行处理，处理后排放至厂区内部的备用水塘，大幅提高了水的利用率。厂区所有室内卫生器具均采用最新标准的节水器具，同时对于厂区的绿化道路等喷洒冲洗用水均采用经过生活污水处理站处理后的污水，一水多用。对于脱硫系统，其中轴承冷却水以及运行过程中需要的润滑水全部收集再次利用，对于清洗检修过程中的管道和设备冲洗排水全部回收至相应的集水池，经过处理再次回用于系统，对于温度较高的烟气系统，利用余热收集装置收集预热用于厂区供暖系统，对于其余脱硫系统产生的废水单独回收利用，处理后用于干灰渣加湿和灰场喷三，不进入其他系统。厂内设置有雨水回收系统，厂区雨水管另设出口至厂区内部水塘作为备用水源，设置地下雨水调蓄池，最大程度上利用雨水。1.4水量平衡水量平衡结果见图号-01-水量平衡图。根据《发电厂节水设计规程》DL/T5513-2016相关规定及要求，火力发电厂设计耗水指标不应高于表1.6规定的数值，低于表1.6的数值时需要进行专题论证。表1.6火力发电厂设计耗水指标表[m3/(s·GW]机组类型机组冷却方式单机容