论文部分内容阅读
摘要：通过绘制岱庄煤矿热电厂的水平衡图，分析取用水现状，找到水资料浪费的原因。通过采取在循环冷却水环节采用矿井水补水和热力系统采用回收排污水、水泵改用变频控制等技术，减少了电厂取水量，提高用水效率
关键词：节水；水平衡；回收
Abstract: Water balance by drawing Daizhuang coal mine power plant water status, analysis, find the reasons of water and waste. By taking in the circulating cooling water of the mine water and thermal system by recycling sewage pump, the application of frequency control technology, reduce the power plant water consumption, improve the efficiency of water use.
Keywords: water saving; water balance; recovery
中图分类号：TU991.64
一、项目背景
岱庄煤矿是1999年度投产的年产150万吨的现代化矿井。目前，矿井水涌水量400m3/h。岱庄煤矿热电厂位于矿区的西侧，共有两台机组。其中1#机组于2001年7月份并网发电，2#机组于2002年10月份并网发电，现总装机容量为2×12MW，有两台75T/H循环流化床锅炉，同时配两台12MW的抽凝式汽轮发电机组。两台12MW的抽凝式汽轮发电机组同时配备两个750 m3的凉水塔，为全厂设备提供冷却循环水。两台凉水塔的补水是由我厂深井泵提供的生活水。岱庄煤矿热电厂日用水量118531m3；其中，重复利用水量114031m3,取水量3242m3，两台机组正常运行情况下，日发电量624MW，单位发电量取水量为5.12m3 /（MW.h）。如何节约用水、减少生活水用量成为了摆在我们面前的重要问题。
二、节水工作前期准备
为了准确掌握我厂各用水单元实际耗水情况，挖掘各用水单元的节水潜力，我们有针对性的做了如下准备工作：
1、重新绘制电厂供水管网图
电厂的供水管网自运行至现经过了多次的改造、变动，与设计初期相比出入较大。为了摸清电厂各用水单元的耗水情况，同时也为下一步确定和安装管网计量水表做好准备工作，我们借这次节水活动，经过实际校对和测量，对原先的供水管网图进行了校正，重新绘制了电厂的供水管网图。
2、绘制电厂水平衡图
为明确各用水单元的取用水情况，我们在各系统中安装了水表，其中一级表一块，安装在电厂水源井出口；二级表四块，分别安装在1#、2#清水箱入口、1#凉水塔入口、2#凉水塔入口和工业水箱入口；三级表八块，其安装位置分别是：1#冷油器和1#空冷器冷却水管入口、2#冷油器和2#空冷器冷却水管入口、工业水泵入口、1#射水箱入口、2#射水箱入口、除盐水补水管和汽轮机进汽管和锅炉给水管，共计13块水表。根据安装的水表计量，绘制了我厂水平衡图如下。
三、节水项目的实施方案
目前，我国的工业用水主要包括冷却用水、热力和工艺用水、洗涤用水。其中工业冷却水用量占工业用水总量的80%左右，取水量占工业取水总量的30—40%。我厂工业用水主要是循环冷却用水和热力用水两部分。
（一）循环冷却水节水
岱庄煤矿热电厂循环水取水量占總取水量的83%，且取用水质为电厂水源井中的生活用水。针对这一现状，我们经过深入研究，考虑到循环水对水质要求相对较低，同时电厂距离矿井水处理站较近的地理条件，同时矿井水资源丰富，涌水量400 m3 /h，因此，我们提出了“采用矿井水（回用水）作为1#、2#凉水塔补充水”的方案。由于井下矿井水的悬浮物超标，因此矿井水在补入电厂凉水塔之前，先经过生产水池的沉淀，然后进入清水池，清水池中的矿井水通过泵加压后，再通过过滤器过滤后，通过管路输送到电厂的凉水塔
（二）热力系统节水
岱庄煤矿热电厂工业生产的热力和工艺系统用水分为锅炉给水、蒸汽、软化水、脱盐水、去离子水等，其用水量居工业用水量的第二位，仅次于冷却用水。节约热力和工艺系统用水是工业节水的重要组成部分。
由水平衡图可以看出，锅炉、汽机专业的用水（汽）全部由除盐水来补充，化学处理日用水量325m3 ,占总耗水量的10%。化学处理耗水分两部分：一是阴、阳床再生耗水量；二是阴、阳床制水用水。
1、化学水处理节水
岱庄煤矿热电厂的水处理系统采用母管制并联方式连接，无顶压逆流再生固定床处理，水处理设备的形式采用单级复床除盐系统，其出水品质为：硬度0μmol/L SiO2<100μg/L Na +<100μg/L电导率<10μs/cm。水处理系统流程如下： 地下生活水--- 深井泵---清水箱---清水泵---双流式机械过器---阳床---除CO2器---中间水箱---中间水泵---阴床----除盐水箱---除盐水泵---汽机除氧器---给水泵---锅炉汽包。
2、减少除盐水的补水量
由水平衡图可以看出，除氧器日补水量230M3，占取水总量的7%。这部分水的消耗主要是：一是1#、2#锅炉的排污损失（包括定期排污和连续排污）；二是电厂对外供汽的损失；三是热力系统管道跑、冒、滴、漏的损失。
针对以上用水特点，我们特制定如下方案：
（1）、将向除氧器补水的两台除盐水泵改为变频方式，用来减小除盐水补水的损失，同时要求汽机运行人员加强对两台除氧器的调整。
（2）、加强对化水专业人员和锅炉运行人员业务素质和责任心的培养，严格锅炉的排污制度，严格按照《规程》进行操作，尽量减少锅炉的排污损失。
我厂两台锅炉的排污率为2%，为此我们决定对锅炉排污水回收利用。我们通过共同研究，查阅资料，研究出了一套有效可行的方案，并进行了实施：首先，我们认为，锅炉排污分为定期排污和连续排污，定期排污是从水冷壁各联箱下部及埋管下部接出的排污管，连续排污是从汽包蒸发面以下100—150mm处接出的排污管，因为，汽包、联箱以及埋管处的水都是经过一系列处理后的水，所以，锅炉的排污水完全可以利用到换热系统当中去。其次，定期排污以及连续排污后的水都接到了定排扩容器当中去，以往都排到了地沟，造成了极大的浪费。我们从定排扩容器排地沟阀门前接出了一根∮80管子，接至疏水箱。然后由疏水泵打至热网补水箱，从而回收利用到换热系统中去。
（3）、为减少电厂热力系统管道中跑、冒、滴、漏现象，我们对跑、冒、滴、漏的现象及时进行维护维修，厂部出台了《岱庄煤矿热电厂节水管理规定》，并制定了相应处罚标准。
四、结束语
通过开展综合利用机组节水的探索与实践，岱庄煤矿热电厂取得了良好的效果。本次活动之后，由于电厂的用水量都有标准可循，职工在调节生产用水方面有规可办，有章可循，避免了过去那种盲目操作的做法，节水效果非常明显。活动之前，电厂日取水量3242m3，活动之后，日取水量1200m3，每天节约用水为：3242-1200＝2042 m3，每年两台机组按照300天运行，那么每年可节约用水两位为：2042m3*300＝612600 m3。通过充分利用煤矿电厂的矿井水，既能降低本企业的取水成本，提高经济效益，缓解本地区的取水用水的压力；同时，符合国家节水技术政策，充分利用非常规水资源（矿井水），缓解了矿对矿井水外排的压力，响应了国家有关环保方针政策，为环境保护做出了一定的贡献。
于祥海，男，（1979——），山东省日照市人，机电工程师，2002年7月毕业于武汉大学测控技术与仪器专业，现任山东能源淄矿集团岱庄煤矿热电厂技术员
关键词：节水；水平衡；回收
Abstract: Water balance by drawing Daizhuang coal mine power plant water status, analysis, find the reasons of water and waste. By taking in the circulating cooling water of the mine water and thermal system by recycling sewage pump, the application of frequency control technology, reduce the power plant water consumption, improve the efficiency of water use.
Keywords: water saving; water balance; recovery
中图分类号：TU991.64
一、项目背景
岱庄煤矿是1999年度投产的年产150万吨的现代化矿井。目前，矿井水涌水量400m3/h。岱庄煤矿热电厂位于矿区的西侧，共有两台机组。其中1#机组于2001年7月份并网发电，2#机组于2002年10月份并网发电，现总装机容量为2×12MW，有两台75T/H循环流化床锅炉，同时配两台12MW的抽凝式汽轮发电机组。两台12MW的抽凝式汽轮发电机组同时配备两个750 m3的凉水塔，为全厂设备提供冷却循环水。两台凉水塔的补水是由我厂深井泵提供的生活水。岱庄煤矿热电厂日用水量118531m3；其中，重复利用水量114031m3,取水量3242m3，两台机组正常运行情况下，日发电量624MW，单位发电量取水量为5.12m3 /（MW.h）。如何节约用水、减少生活水用量成为了摆在我们面前的重要问题。
二、节水工作前期准备
为了准确掌握我厂各用水单元实际耗水情况，挖掘各用水单元的节水潜力，我们有针对性的做了如下准备工作：
1、重新绘制电厂供水管网图
电厂的供水管网自运行至现经过了多次的改造、变动，与设计初期相比出入较大。为了摸清电厂各用水单元的耗水情况，同时也为下一步确定和安装管网计量水表做好准备工作，我们借这次节水活动，经过实际校对和测量，对原先的供水管网图进行了校正，重新绘制了电厂的供水管网图。
2、绘制电厂水平衡图
为明确各用水单元的取用水情况，我们在各系统中安装了水表，其中一级表一块，安装在电厂水源井出口；二级表四块，分别安装在1#、2#清水箱入口、1#凉水塔入口、2#凉水塔入口和工业水箱入口；三级表八块，其安装位置分别是：1#冷油器和1#空冷器冷却水管入口、2#冷油器和2#空冷器冷却水管入口、工业水泵入口、1#射水箱入口、2#射水箱入口、除盐水补水管和汽轮机进汽管和锅炉给水管，共计13块水表。根据安装的水表计量，绘制了我厂水平衡图如下。
三、节水项目的实施方案
目前，我国的工业用水主要包括冷却用水、热力和工艺用水、洗涤用水。其中工业冷却水用量占工业用水总量的80%左右，取水量占工业取水总量的30—40%。我厂工业用水主要是循环冷却用水和热力用水两部分。
（一）循环冷却水节水
岱庄煤矿热电厂循环水取水量占總取水量的83%，且取用水质为电厂水源井中的生活用水。针对这一现状，我们经过深入研究，考虑到循环水对水质要求相对较低，同时电厂距离矿井水处理站较近的地理条件，同时矿井水资源丰富，涌水量400 m3 /h，因此，我们提出了“采用矿井水（回用水）作为1#、2#凉水塔补充水”的方案。由于井下矿井水的悬浮物超标，因此矿井水在补入电厂凉水塔之前，先经过生产水池的沉淀，然后进入清水池，清水池中的矿井水通过泵加压后，再通过过滤器过滤后，通过管路输送到电厂的凉水塔
（二）热力系统节水
岱庄煤矿热电厂工业生产的热力和工艺系统用水分为锅炉给水、蒸汽、软化水、脱盐水、去离子水等，其用水量居工业用水量的第二位，仅次于冷却用水。节约热力和工艺系统用水是工业节水的重要组成部分。
由水平衡图可以看出，锅炉、汽机专业的用水（汽）全部由除盐水来补充，化学处理日用水量325m3 ,占总耗水量的10%。化学处理耗水分两部分：一是阴、阳床再生耗水量；二是阴、阳床制水用水。
1、化学水处理节水
岱庄煤矿热电厂的水处理系统采用母管制并联方式连接，无顶压逆流再生固定床处理，水处理设备的形式采用单级复床除盐系统，其出水品质为：硬度0μmol/L SiO2<100μg/L Na +<100μg/L电导率<10μs/cm。水处理系统流程如下： 地下生活水--- 深井泵---清水箱---清水泵---双流式机械过器---阳床---除CO2器---中间水箱---中间水泵---阴床----除盐水箱---除盐水泵---汽机除氧器---给水泵---锅炉汽包。
2、减少除盐水的补水量
由水平衡图可以看出，除氧器日补水量230M3，占取水总量的7%。这部分水的消耗主要是：一是1#、2#锅炉的排污损失（包括定期排污和连续排污）；二是电厂对外供汽的损失；三是热力系统管道跑、冒、滴、漏的损失。
针对以上用水特点，我们特制定如下方案：
（1）、将向除氧器补水的两台除盐水泵改为变频方式，用来减小除盐水补水的损失，同时要求汽机运行人员加强对两台除氧器的调整。
（2）、加强对化水专业人员和锅炉运行人员业务素质和责任心的培养，严格锅炉的排污制度，严格按照《规程》进行操作，尽量减少锅炉的排污损失。
我厂两台锅炉的排污率为2%，为此我们决定对锅炉排污水回收利用。我们通过共同研究，查阅资料，研究出了一套有效可行的方案，并进行了实施：首先，我们认为，锅炉排污分为定期排污和连续排污，定期排污是从水冷壁各联箱下部及埋管下部接出的排污管，连续排污是从汽包蒸发面以下100—150mm处接出的排污管，因为，汽包、联箱以及埋管处的水都是经过一系列处理后的水，所以，锅炉的排污水完全可以利用到换热系统当中去。其次，定期排污以及连续排污后的水都接到了定排扩容器当中去，以往都排到了地沟，造成了极大的浪费。我们从定排扩容器排地沟阀门前接出了一根∮80管子，接至疏水箱。然后由疏水泵打至热网补水箱，从而回收利用到换热系统中去。
（3）、为减少电厂热力系统管道中跑、冒、滴、漏现象，我们对跑、冒、滴、漏的现象及时进行维护维修，厂部出台了《岱庄煤矿热电厂节水管理规定》，并制定了相应处罚标准。
四、结束语
通过开展综合利用机组节水的探索与实践，岱庄煤矿热电厂取得了良好的效果。本次活动之后，由于电厂的用水量都有标准可循，职工在调节生产用水方面有规可办，有章可循，避免了过去那种盲目操作的做法，节水效果非常明显。活动之前，电厂日取水量3242m3，活动之后，日取水量1200m3，每天节约用水为：3242-1200＝2042 m3，每年两台机组按照300天运行，那么每年可节约用水两位为：2042m3*300＝612600 m3。通过充分利用煤矿电厂的矿井水，既能降低本企业的取水成本，提高经济效益，缓解本地区的取水用水的压力；同时，符合国家节水技术政策，充分利用非常规水资源（矿井水），缓解了矿对矿井水外排的压力，响应了国家有关环保方针政策，为环境保护做出了一定的贡献。
于祥海，男，（1979——），山东省日照市人，机电工程师，2002年7月毕业于武汉大学测控技术与仪器专业，现任山东能源淄矿集团岱庄煤矿热电厂技术员