吉林省水文水资源局长春分局 孙宏庆 杨连春 赵琪 王意惟

华能长春热电厂取用水合理开发利用分析

吉林省水文水资源局长春分局 孙宏庆 杨连春 赵琪 王意惟

分析工程取用水的合理性,确保建设项目取用水合理,并使当地的水资源得以合理开发利用,实现水资源的可持续利用。

区域水资源开发利用

一、取用水合理性分析

华能长春热电厂位于吉林省长春市宽城区合隆镇境内。华能长春热电厂的建设,可以缓解长春市北部地区热负荷快速增长的矛盾,实现热电联产经济效益最大化,并可以有效降低用电与集中供热综合成本,增强华能长春热电厂可持续发展的综合实力。

二、取用水符合水利发展规划

长春市北郊污水处理厂现已完成改建工程,污水一级和二级处理能力均达到39m3/d,深度处理能力为10m3/d,为热电厂生产用水提供大量的中水资源,符合水利发展规划。

三、取用水现状

1.工业取水

为科学利用水资源,本工程主水源采用长春市北郊污水处理厂二级处理后的中水,该部分中水在电厂经深度处理后作为工业、循环冷却水及锅炉补给水的主水源。同时以长春市“引松入长”工程环城供水管线提供石头口门水库水作为备用水源。

本期工程2×350MW机组夏季补给水量为1403m3/h,冬季补给水量为953m3/h。按设备年利用小时数为5300h计,全厂年用水量为900×104m3。

2.中水水源

长春市北郊污水处理厂位于长春市北部,距本工程直线距离14km。污水处理厂服务人口近150万人,主要处理来自长春市中心、二道、南湖、宋家和八里堡五个排水区的生活和工业污水。现一级处理能力为39×104m3/d,二级处理处理能力为39×104m3/d,深度处理能力10×104m3/d。为确保本工程用水的水质要求,在电厂内建设一套再生水深度处理设施。再生水深度处理用于锅炉补给水、厂内循环补充水及工业用水、热网补充水处理等,电厂内深度处理能力为3.7× 104t/d。深度处理工艺确定为:曝气生物滤池→石灰处理→过滤→加酸及杀菌→循环补充水及工业用水。

3.生活取水

本工程生活饮用水和消防用水由长春水务集团合隆镇自来水供水管网提供。

四、用水系统

1.锅炉补给水

锅炉补给水来自经过处理后的循环水。

2.循环冷却水

本期工程装设2×350MW抽汽供热机组。每台机组的冷却水系统均采用以冷却塔为冷却设备的二次循环系统,从水源取水并经电厂进行处理,由取水泵房内的循环水泵升压,经压力水管送入汽轮机凝汽器和辅机的冷却设备,用水一部分回到冷却塔,重复使用,一部分用于锅炉补水。

3.工业用水

主要包括厂房工业水和化学水及其他生产服务用水,其中一部分消耗掉,另一部分回收处理后用于煤场喷水除尘、输煤系统喷水除尘、脱硫、除尘加湿和其他杂用水等。

五、水处理系统

1.再生水深度处理

再生水深度处理水量包括锅炉补给水处理用水量,厂内循环补充水及工业用水量,热网补充水处理用水量等,本工程再生水深度处理水量最大约为1500t/ h。再生水深度处理工艺暂定为:生物滤池→石灰处理→过滤→加酸及杀菌→循环补充水及工业用水

2.循环水排污水处理、锅炉补给水处理及热网补给水处理系统

为节约用水,减少水的外排,本工程采用处理循环水排污水系统,反渗透产水一部分作为锅炉补给水,其余部分冬季作为热网补充水,夏季作为循环水补充水,这样即节约了水资源又改善了热网及循环水的水质。经计算,本工程锅炉补给水水量为80t/h,热网补水量为180t/h。

根据锅炉给水质量要求、水源水质、投资及制水成本等因素考虑,循环水排污水处理系统暂定为:循环水排污水→加热器→澄清池→过滤器→自清洗过滤器→超滤装置→反渗透装置→逆流再生阳离子交换器→逆流再生阴离子交换器→混床

上述系统的出水质量为:

3.凝结水精处理

凝结水采用100%容量处理,每台机设一套凝结水精处理装置,由于本工程为超临界直流炉,因此需设置除铁设施。两台机设1套体外再生装置。

六、循环冷却水量

根据优化成果,循环冷却水选用冷却倍率非采暖期(4～10月份)取55倍,采暖期(11～3月份)取33倍。

循环水系统工艺下:循环水泵→循环水压力给水管→凝汽器及辅机冷却器→循环水压力排水管→自然通风冷却塔→循环水回水沟及循环水连通沟→清污机→循环水吸水前池→循环水泵。

七、节水潜力与节水措施分析

1.采用节约用水量、减少耗水量的用水工艺系统

在设计中采用节约用水量、耗水量的用水工艺系统是做好电厂节水工作的重要一环。主要是通过对循环水系统优化、淋水装置上方装设除水器、采用双速循环水泵等减少冷却塔的蒸发、风吹损失,输煤系统建筑物采用真空清扫。

2.水的循环使用

电厂用水的循序使用就是将对用水水质要求高的用水系统的排水作为对水质要求低的用水系统的给水。

采用超临界机组,无锅炉排污水产生。

把循环水、排污水全部回收利用,处理后供给锅炉补给水、热网补充水及循环水系统的补水。

3.污水处理后再使用

电厂生活污水、含油污水、含煤污水及部分工业污水经相应污水处理系统处理后,排入回收水系统。部分水质较好的工业污水直接进入回用水池。回用水经升压后供脱硫用水、除灰加湿用水、输煤冲洗及喷洒等系统用水。脱硫污水处理后供灰场喷洒用水,污水不外排。

八、加强流量监测

本工程在各主要工艺系统的进水管安装流量计,并要求流量计水表显示装置统一设置、集中显示,以便于对各主要工艺系统进行统一监督管理;并在各冷却水交换器入口前设温度自动控制装置,调节进水流量;在应急污水排放口布置必要的监测仪器。

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