杨文则

（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071）

在火力发电厂中，水处理系统主要包括锅炉补给水处理系统、再生水处理系统、工业废水处理系统、综合供水设施等，往往这些系统的车间都独立设置，存在监控点分散，运行人员多，运行管理不方便等问题。水务中心解决了这些问题，实现了电厂“水”的运行、管理、服务的相对集中。

1 西北某电厂水务中心设施布置及功能

在西北某电厂中，水务中心布置由再生水处理系统设施，锅炉补给水处理系统设施、工业废水贮存及处理设施、综合供水设施、化验中心、药品储存及计量中心等设施组成，主要建构筑包含再生水深度处理车间，综合水泵房，水务中心综合楼、水处理车间和工业废水处理车间及加药和脱水中心。

水务中心按系统功能采取锅炉补给水处理车间、水务综合楼、工业废水处理车间、综合水泵房集中布置的模式，按功能划分为补给再生水深度处理及综合供水设施区域、公用设施区域（水务中心综合楼），水处理车间及室外水箱区域和工业废水处理及加药&脱水中心区域。其中心位置为公用设施区域，集中各系统的公用设施，包含电气、控制、药品储存及化验等设施，实现左右兼顾。其左端分布补给水处理设施，右端布置综合供水设施和工业废水处理设施。水务中心大体布局如图1所示。

1.1 再生水深度处理及综合供水设施区域

再生水深度处理及综合供水设施区域位于水务中心的南部，主要包含再生水深度处理澄清池、变孔隙滤池、工业消防水池、制氯间、回收水池、污泥池、复用水池、综合水泵房等设施。制氯间为上部建筑，下部为回收水池；变孔隙滤池滤池布置在工业消防水池上方的滤池间内。原水提升泵、工业水泵、消防水泵、化学水泵、复用水泵、回收水泵等则布置在工业消防水池旁的地下综合水泵房内。

1.2 公用设施区域

图1 水务中心布置图Fig.1 Arrangement of water center

水务中心综合楼为整个水务中心的控制和动力中心，为运行人员集中工作区域，可视为水务中心的核心。水务中心综合楼位于整个水务中心的中心位置，与水处理车间呈“L”形布置，为东西走向。水务中心综合楼长45.6m，宽9.5m，地上共三层。其一楼主要满足水务中心控制和电气需要，净空4m。设有控制间、PC配电间等。控制间和PC配电间负责整个水务中心的自动控制和供电，控制间靠近水处理设备室，通过落地窗可观察水处理车间运行情况。配电间地下布置有两座地下室原水池，作为再生水来水的缓冲池，以充分利用地下空间。

二、三层主要为各项化学分析试验室，层高均为4m。二楼设有水分析室、天平室、环保室、化验人员办公室、水分析仪表间、加热间、运行水分析间等；三楼设有高温炉室、油分析室、色谱分析室、脱硫分析室、药品库、备品库、夜间值班室、器皿库、运行库房等。

1.3 水处理车间及室外水箱区域

水处理车间分为水处理设备室、水泵间、酸碱计量间、膜清洗设备间组成。水处理设备间长56m，跨距14m，梁下弦标高均为8m；水泵间、酸碱计量间、膜清洗设备间跨距均为6.5m，总长为56m，呈“一”字布置在水处理设备间的隔壁。水处理车间的北端预留有扩建区域。生水加热器 (混合式)、自动清洗过滤器、超滤、反渗透、一级除盐设备、混床布置在水处理设备室内；锅炉补给水处理各类水泵、生活水泵、超滤反洗过滤器等布置在水泵间内；离子交换酸碱计量设备布置在酸碱计量间内；超滤及反渗透膜清洗装置布置在膜清洗设备间内。超滤水箱、淡水箱、除盐水箱、生活水箱布置在水处理车间外水箱区域。

1.4 工业废水处理及加药&脱水中心区域

工业废水处理及加药&脱水中心位于水务中心的北部，与水处理车间呈“L”形布置。该区域从建筑上来说，主要由工业废水池及上部建筑、石灰加药及污泥脱水间两部分组成。

靠近水处理车间的为工业废水池及上部建筑，工业废水池为地下式钢筋混凝土结构，共2座。南边的工业废水池上方为工业废水处理车间，主要布置有工业废水贮存设备，包含废水输送泵、pH调整槽、絮凝槽、反应槽、斜板澄清池、污泥输送泵、还原剂和阻垢剂加药装置（锅炉补给水用）、次氯酸钠加药装置（超滤加强反洗用）、凝聚剂和助凝剂加药装置（再生水深度处理和工业废水处理用）、辅机循环水阻垢剂加药装置等。北边的一座工业废水池的一端共壁布置有最终中和池和清净水池，该工业废水池上部为二层建筑，一层主要为水务中心公用的加药间，加药间内布置有卸酸泵、卸碱泵、卸硫酸泵、硫酸储罐、风机、酸加药装置和碱加药装置等；二层主要为盐酸贮罐间、碱贮罐间和工具间。位于工业废水车间北部的是石灰加药及污泥脱水间，均为两层建筑（错层），主要服务于再生水深度处理系统。

2 水务中心布置与传统方案布置比较

2.1 建筑部分

在传统设计中，再生水处理车间、锅炉补给水处理车间、工业废水处理设施、综合水泵房各自成一体，有独立的占地和各自独立的功能房间和设施。传统工艺系统功能房间和设施配置如表1所示。

水务中心打破各自自成一体的设计常规，实施联合布置，根据其设备特点，合理利用公用资源，杜绝重复建设，简化了系统流程。工业废水处理设施紧靠补给水处理车间进行布置，使补给水处理系统废水可直接排入废水贮存池处理；药品储存设备和各加药装置集中布置，既避免重复设置，又能实现药品的集中管理；再生水处理系统、补给水处理系统、工业废水处理系统、综合供水设施等的电控设备合并布置至水务中心控制室和PC配电间；相似系统的加药设备集中布置，不同系统的化学药品共用一套卸药、贮存及加药设备，如酸碱加药系统同时提供补给水加药用酸碱和废水中和系统用酸碱；固态药品则共用一个药品储存间进行存放。工艺系统联合布置与传统方案分散布置对比如表2。

表1 传统工艺系统功能房间和设施配置表Table 1 Traditional process system features room and facility configuration

表2 工艺系统联合布置与传统方案分散布置对比表Table 2 Comparison between the combined layout of process system and the decentralized layout of traditional scheme

从表2看出，水务中心占地面积及建筑物体积较传统方案布置设计分别减少150m2和1900 m3，节省土建一次性投资约110万元（不含征地及地基处理费用）。

2.2 工艺部分

传统设计中，部分公用设施由于分开布置，以致重复设置，如压缩空气储罐、药品贮存和卸药设施等，而且还会使系统间管道、电缆等增加。各系统因水务中心联合布置减少的独立功能房间和设施见表3，据初步核算，仅减少设备重复设置一项就就节省一次性投资170万元以上，因此，水务中心的设置有利于降低电厂总投资。

表3 水务中心投资节省表Table 3 Water center investment savings table

2.3 系统监控及运行管理比较

传统方案分散布置导致系统车间独立，监控点分散，运行管理较为不便，运行人员较多，如多个控制室、配药区、卸药区需要人员值守或定期巡视等；而水务中心则将锅炉补给水处理系统设施、工业废水处理设施、综合供水设施等的监控全部纳入水务中心控制室，实现运行、管理、服务相对集中，符合电厂水务管理集成化、功能化的目标要求，以及现代电厂的管理发展方向。

3 结语

通过以上比较，可以看出西北某电厂水务中心的设计，具有如下几个方面的突出优势：

1）从经济层面看，水务中心有效的减少土地使用面积，合理利用电厂紧张的建设用地，打破了系统之间人为的隔离，减少设备重复率，节约了投资。2）从运行管理层面看，水务中心实现电厂水务管理集成化、功能化的目标，水务中心功能齐全、监控及运行管理集中，符合电力建设工厂化、模块化、智能化的设计发展方向。