某2×1000 MW燃煤电厂淡水获取方案探讨.pdf
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1、某 21 000 MW 燃煤电厂淡水获取方案探讨伍明军(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广东广州510663)摘要:目的21000MW 燃煤机组的淡水用量约为 500 多 t/h,如何获取这部分淡水对于电厂的安全、经济地运行至关重要。方法文章通过对滨海电厂的几种淡水获取方案进行技术和经济方面的对比分析,希望对特定边界条件下的淡水方案决策提供一些建议。结果通过文章探讨发现,自来水取水方案供水成本较低,但存在取水协议、输水管线征地等问题。海水淡化虽然节省淡水资源,具有良好的社会效益,但投资较大,运行维护工作量大,运行费用较高,供水成本高。结论2 种淡水获取方案均可行,在有充足的自来水
2、可获取的情况下,建议采用自来水作为电厂的淡水水源。关键词:滨海电厂;淡水获取方案;自来水取水;海水淡化;淡水水源中图分类号:TM621;TV696文献标志码:A文章编号:2095-8676(2023)S1-0094-04开放科学(资源服务)二维码:Discussion on Fresh Water Acquisition Scheme for 21 000 MW Coal-FiredPower PlantWUMingjun(ChinaEnergyEngineeringGroupGuangdongElectricPowerDesignInstituteCo.,Ltd.,Guangzhou5106
3、63,Guangdong,China)Abstract:IntroductionThefreshwaterconsumptionof21000MWcoal-firedunitsisaboutmorethan500tonsperhour,andhowtoobtainthispartoffreshwaterisveryimportantforthesafeandeconomicoperationofpowerplants.MethodInthispaper,severalfreshwatersupplyschemesforcoastalpowerplantswerecomparedandanaly
4、zedfromtheaspectsoftechnologyandeconomy,aimingtoprovidesomesuggestionsforthedecisionmakingoffreshwaterschemesunderspecificboundaryconditions.ResultThroughthediscussionofthispaper,itisfoundthatthewatersupplycostoftapwatersupplyschemeislow,buttherearesomeproblemssuchaswaterintakeagreement,landacquisit
5、ionofwaterpipeline.Althoughseawaterdesalinationsavesfreshwaterresourcesandhasgoodsocialbenefits,itrequireshighinvestment,heavyoperationandmaintenanceworkload,highoperationcostandhighwatersupplycost.ConclusionThetwofreshwatersupplyschemesarefeasible,anditissuggestedthattapwatershouldbeusedasthefreshw
6、atersourceofthepowerplantwhensufficienttapwaterisavailable.Key words:coastalpowerplants;freshwatersupplyschemes;tapwaterintake;seawaterdesalination;freshwatersource2095-8676 2023EnergyChinaGEDI.PublishingservicesbyEnergyObserverMagazineCo.,Ltd.onbehalfofEnergyChinaGEDI.Thisisanopenaccessarticleunder
7、theCCBY-NClicense(https:/creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/).0引言电厂是用水大户,采用淡水冷却塔系统的电厂耗水量甚至高达数千方每小时1-2。电厂淡水有多种获取途径3-5,包括:自来水、海水淡化6-7、地表水、城市中水8、再生水9等。每种淡水水源有特定的适用条件及各自的优缺点,具体到一个特定的电厂项目,如何获取这部分淡水对于电厂的安全、经济地运行至关重要。文章将针对某个位于广东沿海的 21000MW燃煤电厂项目进行研究和讨论。1项目概况A 电厂建设规模为 21000MW,位于广东省东南部的某镇,距县城约 22km,毗邻南海。
8、收稿日期:2023-06-20修回日期:2023-06-252023年第10卷增刊 1南方能源建设2023Vol.10Suppl.1SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION火力发电ThermalPowerGenerationDOI:10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2023.S1.015OA:https:/www.energychina.press/2淡水系统概述2.1淡水用量电厂淡水主要用于锅炉补给水原水、脱硫系统用水、喷雾除尘用水、输煤系统冲洗用水、煤场喷淋用水、空调补充水、生活用水及消防用水等,总用水量如表 1 所示。表121000MW 机组淡水
9、用量Tab.1Freshwaterconsumptionof21000MWunits项目21000MW机组平均小时用水量/(m3h1)552.0年平均用水量/万m3283.896百万千瓦容量耗水量/(m3s11000MW)0.073注:1.机组年利用小时数为5000h。2.百万机组耗水量包括脱硫工艺用水,不包含厂外淡水管网漏损量。2.2淡水方案选择原则本工程厂址东南向面临南海,附近无较大的河流,B 河是本县唯一入海河流,也是全县淡水资源的主要来源。考虑到 B 河距离电厂较远,而且新建补给水系统证照办理手续较多,办理周期较长,而电厂位于海边,海水资源丰富,因此本报告主要对自来水和和海水淡化 2
10、种淡水水源方案进行技术经济比较论证。3自来水取水方案3.1淡水水源机组淡水水源采用市政自来水,水源取自距厂址约 22km 处的 C 自来水厂。3.2淡水供水设施本项目需在自来水厂供水泵旁边增设 2 台供水泵(1 用 1 备)。为提高供水泵的使用年限,本项目新建一座自来水提升泵房,泵房(含配电间)尺寸长宽高20m9m6m,泵房内设有 2 台供水泵、1 台电动桥式起重机、2 台移动式排污泵。3.3淡水输水管道在供水泵出口新建 1 根 DN800 的输水管道直接敷设至厂区内,管内流速约为 0.83m/s。输水管道采用 82010mm 焊接钢管,以埋地敷设为主,覆土埋深暂按 1.2m 考虑,距离厂区约
11、 22km。输水管道沿途设有联络阀门井、泄水阀门井和排气阀门井。4海水淡化制水方案4.1海水淡化概述海水淡化系统用于制取本项目电厂 21000MW发电机组所需的全部工业用水和生活用水,正常淡水需水量为 552m3/h,海水淡化系统出力也按此设计。1)海水淡化方案的选择目前,世界上常用的海水淡化方法有蒸馏法和反渗透法 2 种。其中,蒸馏法中常用多级闪蒸系统和多效蒸发系统。多级闪蒸系统和低温多效蒸发系统的基本原理都是利用蒸汽对海水进行表面加热,加热后的海水在具有一定真空度的多级蒸发器中连续蒸发而得到淡水。大容量多级闪蒸和低温多效装置需采用进口设备。反渗透法是通过反渗透膜对海水中的溶解物质进行分离,
12、达到制取淡水的目的。由于多级闪蒸系统和多效蒸发系统设备造价非常昂贵,远高于反渗透系统。因此,本报告着重对反渗透海水淡化系统进行比较。2)反渗透法海水淡化技术反渗透海水淡化系统通常采用以下系统流程:自海边取水泵送来的海水,经澄清池(凝聚加药)贮水箱清水泵保安过滤器超滤升压泵超滤装置超滤水箱超滤水泵保安过滤器反渗透升压泵反渗透装置淡水箱。海水淡化系统的出水标准可达到工业用水的质量要求。生活用水和锅炉补给水需要另外的水处理系统进行深度除盐处理。整套系统在国内制造,关键部件如超滤膜、反渗透膜、高压泵组、能量回收装置、仪表等采用进口设备。4.2海水淡化系统设计1)海水预处理本项目电厂淡水按海水淡化考虑,
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