火力发电厂水务管理设计导则

中国电力工程顾问集团公司技术标准中国电力工程顾问集团公司技术标准中国电力工程顾问集团公司技术标准中国电力工程顾问集团公司技术标准火力发电厂水务管理设计导则火力发电厂水务管理设计导则火力发电厂水务管理设计导则火力发电厂水务管理设计导则DesignDesignDesignDesignguideguideguideguideofofofofwaterwaterwaterwaterbalancebalancebalancebalancemanagementmanagementmanagementmanagementforforforforfossilfossilfossilfossilfuelfuelfuelfuelpowerpowerpowerpowerplantplantplantplant中国电力工程顾问集团西北电力设计院中国电力工程顾问集团西北电力设计院中国电力工程顾问集团西北电力设计院中国电力工程顾问集团西北电力设计院2007200720072007年年年年4444月月月月火力发电厂水务管理设计导则编制大纲1前言近年来电力设计人员围绕水务管理这一主题进行了很多工作，取得了一定成果，并已迅速用于工程，但有关节水设计的现行规程规范较少，现行的《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）是2000年底修订出版的，距今已六年多；2001年实施的《火力发电厂节水导则》（DL/T83-2001）距今也近六年。这些规程规范由于编制时间较早，部分节水设计内容和用水指标没有体现国家日趋严峻的水资源形势和日益重视的节水大政方针。为进一步提高火力发电厂节水设计水平，贯彻落实国家最新的节水政策和思路，在有关设计规程还没有修订的情况下，亟需制定统一、明确、具体的要求，如按近年节水设计水平重新修订用水指标、提出在工程设计中切实可行的节水措施和设计要求、规范各项指标的定义等，为节水设计提供依据和参考。1．适用范围1.1为科学规划火力发电厂用水系统和用排水平衡、合理分配水资源、最大限度的利用污废水、减少排放，最终达到节约用水目的，特制定本导则。1.2本导则适用于50MW及以上新建、扩建燃煤、燃油电厂，改建和燃气轮机等其它型式的电厂可根据情况参考本导则。2．引用规范、标准《取水定额》GB《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000《火力发电厂节水导则》DL/T83-2001《节水型社会建设“十一五”规划》国家发展改革委、水利部、建设部发布《火力发电厂水工设计规范》DL/T5339-2006《室外给水设计规范》GB50013-2006《建筑给水排水设计规范》GB50015-20033.术语和定义3.1水务管理又称为水量平衡，对全厂用、排水分配、平衡管理。3.2水量平衡指全厂的用水经梯级使用，污废水综合处理复用后，全厂总补给水量应等于全厂各火力发电厂水务管理设计导则编制大纲2系统消耗的水量和全厂废水排放量之和。3.3城市污水再生水指城市生活污水和工业污水经污水处理厂适当处理后，达到一定的水质标准，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。3.4矿井疏干水在煤炭开采过程中,需要及时排出矿井内不断涌出来的地下水,以保证安全采煤,这种排出来的地下水被称为矿井疏干水。矿井疏干水容易被砂泥颗粒、粉尘、溶解盐、酸和碱、煤炭颗粒、油脂等等污染所形成。3.5零排放系指电厂所取水量在生产、生活过程中通过正常蒸发、合理渗漏及吸附固化后，全部消耗完毕、没有向外排放（直流供水系统排水除外）。3.6外排水量指火力发电厂所有外排至厂外的生产废水量和生活污水量。3.7循环冷却水指用于火力发电厂凝汽器冷却的循环冷却水。3.8辅机冷却水指火力发电厂除凝汽器以外的、由循环冷却水系统供水的各种附属设备的冷却水。3.9工业用水指需要经过沉淀、澄清处理的工业用水，它包括：全厂转动机械的轴承冷却水，轴封水和取样冷却水，压缩机冷却水和厂区的其他工业用水。3.10杂用水（又称“服务水”）服务于电厂的场地冲洗等杂项用水。3.11生活用水指全厂工作人员、外来人员及家属生活活动所消耗的生活用水。3.12化学用水指火力发电厂化学水处理系统所消耗的用水，主要包括锅炉补给水处理系统、凝结水精处理系统和汽水取样装置等用水。3.13输煤系统用水指火力发电厂，用于输煤系统水力冲洗清扫所消耗的用水。3.14冲灰渣用水火力发电厂水务管理设计导则编制大纲3指火力发电厂，用于冲灰渣所消耗的用水。3.15干灰加湿用水系指为了便于干灰储存运输，对干灰进行适当的加湿所消耗的用水。3.16灰场喷洒用水用于干灰场喷洒防尘的用水，可采用处理后的污废水作为喷洒用水水源。3.17绿化用水指用于厂区绿化的用水。3.18生活污水指全厂工作人员生活活动所产生的污水，主要是厕所、洗涤和洗澡产生的污水。3.19工业废水指全厂各生产系统所排放的各种废水和污水，废水中含有的杂质主要以无机物为主，经适当的工业废水处理系统处理可回用。3.20化学废水指火力发电厂化学水处理系统的浓盐废水排水，主要包括锅炉补给水、凝结水精处理系统等产生的废水，中和处理后可回用。3.21脱硫废水指锅炉烟气湿法脱硫过程产生的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。3.22含煤废水指运煤构筑物地面的水力冲洗清扫排水，可回收处理后循环使用。3.23雨水排水指经雨水管（渠）收集的全厂厂区内的雨水，可直接排放至厂外。3.24工业废水回用水指工业废水经适当的处理系统处理后，达到一定的水质标准，满足某种使用要求，可以回用至其他系统再次使用。3.25未预见水量指全厂供水系统设计中，对难于预测的各项因素而准备的水量。4．水务管理设计主要原则4.1在发电厂设计中应通过水务管理设计中制订的各项工程措施实现合理用水、节约水资源和防止排水污染环境。火力发电厂水务管理设计导则编制大纲44.2设计中应根据厂址水源条件和环保对污废水排放的要求，因地制宜地对发电厂的各类生产和生活供排水进行全面规划、综合平衡和优化比较、积极采用成熟可靠的节水工艺和技术，实现提高重复用水率、减少污水排放、降低全厂耗水指标的目的。4.3发电厂水务管理设计除要满足电厂生产、生活需要，还应遵守和执行国家现行的法律、法规、标准，并考虑电厂所在地区的有关规定和要求。4.4应把节约用水作为一项重要技术工作，在电厂各阶段设计中贯穿节水思想，根据全厂水量水质科学合理规划平衡用水，工程可行性研究报告中应提出水务管理设计原则和规划，初设文件中应提出水务管理设计细则和节水具体措施，并对重大水务设计方案进行必要的的技术经济比较和论证。施工图中应体现水务管理细则和各项节水措施的落实情况。在可研、初设和施工图设计阶段均应绘制全厂水量平衡图。4.5在水量平衡设计、各工艺系统拟定、设备选用、用水系统流程制定、监测控制设备选择与配备、以及电厂运行水务管理过程中应重视节水工作，积极稳妥地采用节水新技术，涉及专业工艺系统设计的重大节水方案应经过综合论证比较。4.6电厂各类排水应尽可能循环重复使用，并按照清污分流原则分类回收和重复利用，排水水质和温度可以满足工艺要求的应直接回用，其它排水有条件时经过处理应再利用。排水重复利用的方式可采用：循环使用、分级梯次使用、处理后回用等。4.7缺水地区新建、扩建电厂应优先利用污水再生水、矿井疏干水和其它废水，控制使用地表水，避免取用地下水。有条件时，扩建机组宜优先使用老厂排水。4.8滨海电厂缺少淡水资源时，可采用海水淡化工艺为电厂提供淡水水源。4.9主、辅机冷却方式的选择4.9.1滨海、滨江（河）等水资源丰富地区，当环保和取排水条件允许时应优先采用直流供水冷却系统。4.9.2当地表水资源相对丰富，或城市再生水量较大且未被充分利用时，可采用湿冷再循环系统。4.9.3富煤缺水地区原则上应采用空冷机组。4.10水资源严重匮乏地区，在综合经济技术比较的基础上采用如下技术可减少电厂耗水量：a）超（超）临界机组;b）辅机冷却系统为空冷或喷水式空冷系统;c）应经过充分的技术经济论证，采用海水脱硫或干法脱硫工艺;d）干式除渣系统;火力发电厂水务管理设计导则编制大纲5e）回收利用雨水。4.11主要供排水系统、设施、设备应设置必要的水量计量和水质检测装置。5．各项指标计算方法（1）百万千瓦设计耗水指标厂内夏季频率10%气象条件、机组为铭牌出力时的各项耗水量总和，包括厂内各项生产、绿化、冲洗、工作人员工作时间内生活、厂外灰场、未预见用水等，不包括原水预处理系统自用水、长距离输水管道损失、消防用水、生活区用水等，单位为m3/s.GW。[百万千瓦设计耗水指标m3/s.GW]=[厂内夏季10%气象条件耗水量m3/s]÷[装机容量或电厂铭牌出力GW]（2）单位发电量设计耗水指标厂内夏季频率10%气象条件、机组为铭牌出力时生产每度电量（KW.h）所需要消耗的水量，包括厂内各项生产、绿化、冲洗、工作人员工作时间内生活、厂外灰场、未预见等各项综合总的消耗水量，不包括原水预处理系统自用水、长距离输水管道损失、消防用水、生活区用水等，单位为L/KW.h。[单位发电量设计耗水指标L/KW.h]=[3600*百万千瓦设计耗水指标m3/s.GW]÷[铭牌出力MW]。（3）单位发电量设计取水量全厂夏季频率10%气象条件、机组为铭牌出力时生产每度电量（KW.h）所需消耗的取水量，包括原水预处理系统自用水、长距离输水管道损失，不包括直流供水系统的冷却水取水量和消防用水、生活区用水，单位为L/KW.h。（4）设计取水量全厂夏季频率10%气象条件、机组为铭牌出力时所需的全部取水量，包括原水预处理系统自用水、长距离输水管道损失等，不包括直流供水系统的冷却水量和消防用水、生活区用水，单位为m3/h。（5）年总取水量电厂全年生产生活所需的从水源取水总量，不包括直流供水系统的冷却水量和生活区用水，单位为万m3/a。对湿冷再循环电厂：[年总取水量万m3/a]=[设计取水量m3/h]×年利用小时数×1.05对直流供水和空冷电厂：[年总取水量万m3/a]=[设计取水量m3/h]×年运行小时火力发电厂水务管理设计导则编制大纲6数×1.05注：抽汽机组的全年抽汽补水量按实际供给小时数*1.05（6）复用水率体现了电厂排水的重复利用效果，单位为%。[复用水率]=[复用水量]÷[复用水量+外排水量]×100。复用水量=正常设计工况下的循环水量+梯级使用水量+回收利用水利水量（7）未预见耗水量设计阶段难以预见的电厂消耗水量。对空冷和直流供水电厂，未预见耗水量可按厂内各项生产、绿化、冲洗、工作人员工作时间内生活、厂外灰场等各项综合总消耗水量的5%；对湿冷再循环电厂，未预见耗水量可按厂内各项生产、绿化、冲洗、工作人员工作时间内生活、厂外灰场等各项综合总消耗水量的3%。6．各系统水务管理设计6.1各系统用、排水量平衡和水质要求6.1.1电厂冷却水系统用水火力发电厂设备的冷却方式和冷却用水，应根据水源条件通过技术经济比较确定。当采用湿式冷却系统时，参考的电厂冷却水系统用水量如下表：电厂冷却水系统用水量表注：表内数值为纯凝汽式机组的冷却水量。冷却塔循环供水系统的补充水水质须满足工业循环冷却水水质要求，悬浮物含量不宜超过20mg/L，PH值不应小于6.5，且不宜大于9.5。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，各项损失的具体计算，可按照《火力发电厂水工设计规范》（DL/T5339-2006）的有关规定计算。项目机组容量200MW300MW600MW1000MW凝汽量t/h43562212981758直流冷却水系统用水量冷却倍数50～75倍，m3/h21750～3262531100～4665064900～9735087900～131850再循环冷却系统冷却倍数50～65倍21750～2827531100～4043064900～8437087900～114270辅机冷却水量，m3/h1500～18002000～25003000～40005500～6000火力发电厂水务管理设计导则编制大纲76.1.2烟气净化系统用水不同脱硫工