第二屆發電廠先進節水與廢水零排放論壇

　　中國電力科技網主辦，京能電力河北涿州京源熱電有限責任公司協辦的“第二屆發電廠先進節水與廢水零排放論壇”，2020年12月16日在河北省保定市舉辦。王浩院士等18位專家技術演講并答疑，旨在進一步提升發電廠用水管理水平，掌握新技術、新工藝、新設備，實現循環利用、梯級利用、低質低用、高質高用。

　　京能電力河北涿州京源熱電有限責任公司總經理、教授級高級工程師王斌，代表協辦單位致辭：

　　河北涿州京源熱電來自北京，是原石景山電廠2015年關停后轉型到河北涿州的，歡迎各位明天到電廠參觀。

　　本屆論壇在河北保定召開，主題是“水”，電廠的水，無論是節水還是廢水零排，關乎電廠發展。我是湖南人，小時候，出門就是水，在河里長大，所以對水的感情非常深。但是我在北方工作20多年，特別是在電廠工作，深刻感受到水資源不均衡。水資源是最寶貴的，也是制約發展很重要的因素，所以做好水的節約再利用，是一件利國利民的大事，我們作為實際工作者，確實能感受到這一點。

　　今天，論壇研討的水資源問題，切實踐行習近平總書記關于綠色、共享理念，很有意義。電廠在水方面的應用方式很多。涿州熱電2013年就開始制定廢水處理的路線，最終選擇最徹底，但比較難的一條工藝路線——蒸發結晶。雖然過程艱難，但作為北京市國企京能集團的成員，涿州熱電在轉型發展中要體現一定擔當。2017年投產運行，3年實現了不帶引號的廢水零排放，沒有外排口，運行相對穩定，成本基本可以接受。

　　1919年，石景山熱電是北方第一家供熱發電廠，我們源自百年電力企業，擁有悠久的傳承。后來到了保定涿州這個京畿福地，初步實現轉型發展。我們也是高新技術企業，團隊比較年輕、開放，他們從事電廠節水工作有自豪感，也愿意為廢水零排放整個事業做出自己的貢獻。

　　今年年底，中國電力科技網主辦此論壇，實屬不易，作為協辦方衷心祝愿論壇圓滿成功，各位同仁交流學習，收獲滿滿。讓我們為發電廠能有更好的未來，一起出謀劃策，碰撞更多智慧火花。

　　中國電力科技網主任魏毓璞代表主辦單位致辭：

　　昔日，“滑笏春流初弄碧” “當年種柳已成林”，乾隆三過拒馬河，賦詩三首，留戀美景之情盡顯；　　

　　而今，京能電力涿州熱電建設綠色城市燃煤熱電聯產機組，優化華北區域能源結構，實現煤炭清潔高效利用，“花園式工廠”景致盎然。

尊敬的京能電力賈志勇總經理助理、涿州京源熱電王斌總經理、中國華電集團劉燦起處長，尊敬的各位專家、與會嘉賓：

　　今天，中國電力科技網和京能電力河北涿州京源熱電有限責任公司共同舉辦的“第二屆發電廠先進節水與廢水零排放論壇”，在“首都南大門”——保定，開幕了！

　　打贏污染防治攻堅戰交賬時，“十三五”期間現有火電廠廢水排放達標率實現100%。新建燃煤電廠要求廢水全部回用，不能外排。

　　發電廠脫硫廢水成分復雜，處理難度大、成本高，是當前環保面臨的難點。如何依靠技術創新、思路創新，以有限水資源支撐電力發展，成為擺在中國電力工程師面前的重要任務。本屆論壇針對以上問題展開研討，旨在交流前沿技術和實踐案例，促進電廠水資源回用和零外排。

　　各發電集團、科研院所和發電廠做了大量工作，進行各種探索，依靠新技術取得可喜成績，總結出通過實踐獲得巨大節水效果和廢水零排放的良好經驗。涿州熱電作為北方第一個實現廢水零排放電廠，六大技術亮點打造發展新理念，為城市發展提供綠色能源，想必前往參觀，定有收獲！

　　論壇得到王浩院士親切指導，表示衷心感謝！

　　技術交流，啟發創新源頭；綠水青山，實現可持續發展！

　　北京京能電力股份有限公司總經理助理賈志勇代表京能電力致辭：

　　2020年12月16日，我們相聚在美麗的京畿重地保定，共同探討先進節水和廢水零排放話題。在此，我向出席論壇的各位專家和嘉賓表示熱烈歡迎。

　　黨的十八大以來，以習近平總書記為核心的黨中央，高度重視生態文明建設，把生態文明建設作為統籌推進“五位一體”總體布局和“四個全面”戰略布局的重要內容。近年來，我國生態文明建設和生態環境保護取得顯著成效，美麗中國建設邁出重要步伐，我國已成為全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者和引領者。為貫徹落實黨的十九大精神，大力推動全社會節水，全面提升水資源綜合利用，發布《國家節水行動方案》，提出“到2022年，節水型生產和生活方式初步建立，節水產業初具規模，非常規水利用占比進一步增大，用水效率和效益顯著提高，全社會節水意識明顯增強。萬元國內生產總值用水量、萬元工業增加值用水量較2015年分別降低30%和28%。”
北京京能電力股份有限公司始終堅持“建設綠色環保電力企業”的理念，以“保護優先、預防為主、綜合治理”為原則，嚴格遵守國家生態環境保護法律法規，積極承擔企業環境保護社會責任，從可持續發展大局出發，把生態環境保護融入企業生產經營管理全過程，在項目建設與運營中建立了完備的環境保護管理體系，促進企業與社會全面協調可持續發展，努力為經濟社會發展提供安全、優質、清潔、綠色的電力能源。

　　公司積極響應國家節能減排政策要求，以深度節約水資源為目標，堅持科技創新引領，累計投入30多億元，開展節能、節水研發與技改，針對褐煤發電煙氣含水率高的現狀，我們在京西發電，就是在錫林格勒盟2臺66萬千瓦機組上，創新研發清潔高效的煙氣提水技術。該技術投用后，每小時提水量達100到150噸，使之成為世界首例發電零取水機組，以城市中水替代地表水作為生產用水，空冷替代水冷為手段，全面推進生產水源替代改造，每年可節約上千萬噸水資源。涿州熱電王斌總經理這個項目，脫硫廢水零排放試點先行，以廠內廢水梯級利用為抓手，將節約用水貫徹到生產全過程，實現廢水零排放一系列節水管理與技術措施等探索和使用，全面提升公司水資源保護與深度利用水平，也為美麗中國建設做出貢獻。

　　舉辦這次論壇，是探究生態文明建設，促進電力行業在“十四五”時期進一步做好水資源綜合利用的重要舉措。

　　衷心感謝中國電力科技網為我們提供了一次寶貴的交流學習機會，希望大家通過本次論壇，開展深入、務實、有效的交流合作，為加快生態文明建設，推進綠色發展起到重要推動作用。


　　本屆論壇主席、中國工程院院士王浩特地發來視頻致辭：

　　歡迎大家共聚保定，參加由中國電力科技網主辦，京能電力河北涿州京源熱電有限責任公司協辦的第二屆“發電廠先進節水與廢水零排放論壇”。首先，預祝本次論壇圓滿成功。

　　第一屆論壇2018年在宜興召開，我擔任論壇主席，同與會嘉賓共同探討、互相交流。本屆論壇，因工作安排，實在無法到會，表示深切的遺憾。

　　我國是世界主要經濟體中受水資源脅迫程度最高的國家，人多水少是基本國情，加上水資源時空不均和耕地、能源、礦產資源不匹配是我國基本水情。自上世紀八十年代以來，我國水資源供需矛盾突出，正常年份，全國缺水高達500億立方米，成為了經濟社會發展的一個制約瓶頸。

　　隨著社會的發展，人們對電的需求不斷增加，而水資源的日益匱乏又與之產生矛盾，并日益突出。火力發電廠作為用水大戶，節水問題已成為發展電力事業面臨的一項嚴峻課題。隨著環保政策、法規和規程要不斷修訂完善，對企業的用水量和排放水量又有了更高的要求。同時，《電力發展“十三五”規劃》明確“2020年火電廠廢水排放達標率要實現100%”。因此，優化用水措施，降低源頭用水量，提高利用過程的利用率，減少末端廢水排放量，已成為火力發電廠迫切需要解決的用水問題。

　　在“十三五”即將交卷，“十四五”歷程即將開啟之際，本屆論壇可謂適逢其時，演講專家既有科研院所研究者、又有電廠生產一線實踐者，還有高等院校教授學者；演講內容從理論到實踐，既有亟待解決的疑難問題，還有新技術、新工藝，也有未來建設智慧水網，智慧電網，優化水廠水量平衡體系的探索，暢所欲言、百家爭鳴。

　　中國電力科技網專注于電力技術的交流和傳播，為大家提供一個極好的平臺。涿州熱電在節水和廢水零排放方面也取得了豐碩成果，樹立了行業標桿。希望各位在未來兩天的交流、參觀中，學有所獲。謝謝各位！

　　華電國際電力股份有限公司安全運營部技術環保處教授級高級工程師劉燦起發表“火電廠水務管理和污染防治”演講。電力行業是我國工業耗水量最大的行業，年取水量占全國工業取水量20%以上，而且我國燃煤電廠給排水系統普遍存在用水粗放、單位發電水耗高、水資源綜合利用率低、給排水系統不夠優化合理、擴建機組用水指標短缺、濕冷機組比例大、電廠絕對用水量大等問題。所以改變我國電廠粗放的給排水模式，進行燃煤電廠廢水零排放研究，大力開展節水工作是我國電力工業發展的一個方向。水平衡結果落實后，水務管理應根據水平衡結果進行分析，查找主要的泄漏點進行管理改造、根據水平衡結果為保證水的重復利用率進行相應的管網改造工作兩個方面進行。然后詳細闡述電廠水務管理和廢水“零”排放的工作要求、廢水零排技術路線，提出今后應加強的研究方向。

　　河北涿州京源熱電有限責任公司設備管理部灰硫主任工程師、高級工程師李磊發表“基于納濾分鹽結晶技術的脫硫廢水零排放系統介紹”演講。河北涿州京源熱電有限責任公司現有2臺350MW國產超臨界、間接空冷燃煤熱電聯產機組，發電裝機容量700MW，供熱能力784MW，供熱面積1600萬平方米。工程同步建設系列高效環保設施，實現超低排放；建設智慧水網，按照清污分流、梯級使用原則，優化水資源利用，實現廢水全部回用。涿州熱電脫硫廢水零排放系統主要包括廢水預處理系統、鹽硝分離系統、膜濃縮系統及鹽結晶系統四部分。在脫硫廢水零排放項目上，公司技術團隊克服重重困難，通過重點技術改造項目14項余項，優化運行方式10多項，優化系統控制邏輯39項。在運行成本可控的情況下，實現脫硫廢水零排放系統的長周期穩定運行。
  
　　中國水利水電科學研究院水資源研究所高級工程師侯保燈發表“火電廠水系統集成優化與智慧水務管理”演講。水系統集成優化技術是從系統工程的角度出發，將整個水系統作為一個有機整體進行綜合考慮；對電廠水系統中各種節水技術以及污廢水回用、再生和循環所有可能的情況進行綜合考察。全廠按品質需求逐級用水，提高水系統重復利用率，使全廠水系統新鮮水消耗量和廢水排放量同時減少。工業水系統集成優化以“水平衡測試——水系統分析——優化處理——水量優化分配——合理性分析——節水綜合評價——提出對策建議”為總體思路展開研究。針對節水優化改造后的水系統，實現智慧水務管理，其建設主要包括：智慧水務信息采集傳輸網絡改造并與電廠網絡接入；計算分析方案并開發構建數學模型——動態水平衡智能測算分析模型、水系統設備故障診斷模型、水系統運行成本測算模型；設計開發“智慧水務”管理平臺系統軟件，利用軟件平臺實現項目具體建設目標功能；系統軟硬件總集成及現場技術服務。

　　華電電力科學研究院有限公司化學研究所副所長、高級工程師晉銀佳發表“火電廠高鹽廢水濃縮減量及‘零排放’處理技術研究與應用”演講。處理的關鍵技術主要包括高速混凝、精密過濾的高效穩定高鹽廢水預處理技術；離子重組、無藥軟化，高效低成本高鹽廢水濃縮減量處理技術；四維迭代，多重驗證，廢水煙氣蒸發系統精準設計技術體系。此技術在某660MW機組脫硫廢水處理項目實施應用后，年處理水量20.5萬m3/年，節約投資3800萬元，節約運行成本1334萬元/年，減少排污費12.3萬元/年，形成具有“華電特色”的高鹽廢水“零排放”處理技術體系，為火電廠高鹽廢水處理提供強有力的技術支撐。
  
　　京能山西漳山發電有限責任公司工程技術中心主任郎鑫焱發表“機械蒸汽壓縮晶種法立式降膜蒸發減量一體化水處理技術在火電廠脫硫廢水零排放工程中的應用”演講。對于廢水處理量＞15～20m3/h的項目，機械蒸汽壓縮晶種法立式降膜蒸發減量裝置具有極大的優勢：不僅處理水量大，操作彈性也大；而且無需做軟化處理，無污泥產生，因此運行成本極低；占地小，基本上實現了模塊化安裝；使用壽命長達20年，綜合環保效益高，是極具推廣價值的廢水濃縮減量技術。山西漳山發電有限責任公司總裝機容量一期2?300MW、二期2?600MW。經過校核和優化，最終確定脫硫廢水的處理量按最高50m3/h設計，其中30m3/h廢水進零排放處理系統，其余廢水經去除懸浮物（SS）后回用。本項目技術路線：HDC（Y）一體化廢水預處理+機械蒸汽壓縮晶種法立式降膜蒸發減量+旁路煙道噴霧干燥裝置（高速旋轉霧化煙氣干燥裝置），操作彈性大，運行費用低，綜合環保效益較好。

　　大唐電力設計研究院水環境研究所所長劉海洋高級工程師發表“高效鐵氧微晶體技術處理脫硫廢水的研究”演講。大唐環境擁有自主知識產權的新型廢水處理技術，已申請專利10項，取得授權專利4項。高效鐵氧微晶體技術通過投加少量輔助藥劑和控制反應條件，克服零價鐵表面鈍化失活，實現了零價鐵系統持續活性最終形成對各類重金屬都能高效去除的新鐵基處理系統，對重金屬、砷、硒等去除率可達99%以上，產生污泥量少且不具有浸出毒性。大量實驗室研究后，在大唐某電廠進行現場中試，處理規模10～20噸/天。對陽城電廠的脫硫廢水、石膏、污泥進行取樣測試， 全面檢測其中的重金屬種類及含量，并確定示范工程場地。針對其4臺350MW機組產生的脫硫廢水，完成了處理能力為20t/h的“鐵氧微晶體”系統的施工圖設計工作，預計2021年春投入使用。
  
　　中國華電科工集團有限公司環保分公司設計研究院設計經理、高級工程師楊彭飛發表“火力發電廠高溫煙道旁路蒸發高鹽廢水零排放技術”演講。技術分為預處理、濃縮減量、末端固化三個階段。闡述雙流體煙道直噴、雙流體旁路煙道、旋轉霧化旁路煙道三種技術路線的開發歷程，對技術路線進行對比。此技術受理專利發明3項，授權實用新型專利16項，發表核心期刊論文6篇，在華電哈發發電有限公司、華電國際十里泉發電有限公司、江蘇華電揚州發電有限公司、廣東粵電靖海發電有限公司等八個電廠推廣應用，取得良好效果。

　　國家能源國神集團有限責任公司電力生產部化學環保專業高級主管、高級工程師周明莉發表“燃煤電廠水資源合理利用及廢水零排放技術淺析”演講。脫硫廢水零排放技術工藝根據特征，劃分為兩類路線：熱法——“立式降膜強制循環蒸發濃縮+旁路煙道蒸發”、“低溫旁路煙道濃縮+高溫旁路煙道蒸發”；膜法——“預處理+濃縮減量+分鹽+蒸發結晶”。“納濾分鹽濃縮+MVR”工藝：母液量很小，廢水總體回收率>90%，脫硫廢水再利用程度高。從成本角度看：大港電廠“脫硫廢水自結晶閃蒸+煙氣余熱利用”、萬方電廠及東北郊電廠“煙道旁路蒸發”，投資運行成本最低；二次生成物進入灰渣系統，無法實現資源化利用。建議火電廠要“源頭控制”，考慮全廠廢水處理，做到分質階梯利用，盡可能減少終端廢水排放量，減少全廠廢水零排放處理難度。設計原則（處理規模）以水量倒推法，全廠無法直接利用的工業廢水：以脫硫系統工藝補水作為處理標準；脫硫廢水濃縮處理：以灰渣拌濕及抑塵用水作為處理標準；對于部分電廠有特殊要求，可以考慮分鹽蒸干。
  
　　京能（錫林郭勒）發電有限公司總經理助理修立杰發表“煙氣提水電水聯產的創新之路”演講。這項技術屬于全球首創、首次應用，基于技術原理已經實現每小時出水100噸等級，年生產水100萬噸，該技術規模化應用后，將有效突破富煤缺水地區煤炭清潔發電可持續發展限制。該煙氣提水系統是將脫硫后飽和煙氣降溫冷凝回收凝結水作為脫硫系統工藝水水源和鍋爐補給水原水，實現全廠零水耗運行，每年避免消耗水資源近100萬噸。其技術原理是基于濕飽和水蒸汽在不同分壓力下相變凝結，利用脫硫后煙氣的濕飽和或過飽和條件，進行降溫、冷凝、收水，實現煙氣高效提水和規模化回收利用，降低自然水資源耗量。自2018年10月調試開始，至機組完成168小時滿負荷試運并轉入試生產后，脫硫系統和煙氣提水系統同步試驗。目前，系統參數穩定，每小時收水80～100噸，達到預期提水效果。

　　華能德州電廠生產部副主任、高級工程師渠富元發表“閉式循環火電廠節水設計探討”演講。典型水處理包含鹽水制水工藝、循環水補充水預處理工藝、生活污水處理工藝、煤水處理工藝、撈渣機冷卻水閉式循環工藝、廢水“零”排放處理工藝六項典型技術。工業冷卻水最好回收到循環水預處理系統的入口，減少其因未經相應的預處理而造成循環水濃縮倍率因此而受限的結果。管道的放水、排空氣、疏水等設置排放水母管以便于回收，同時為便于觀察，根據壓力、溫度高低，設置敞開式或封閉式觀察口。在脫硫、電除塵區域，設置蒸汽凝結水的回收裝置，按凝結水的水質情況，回收到凝汽器或循環水系統、工業水系統；在爐零米區域、電除塵區域、脫硫塔區域、干灰庫區域周圍，設置圍堰、污水回收水池和回收水泵、管道系統等，以便于特殊情況時，沖洗水的沉淀回收；雨水泵房前池設計為兩格，一格對應于小水量水泵，一格對應于大水量的雨水泵。按照智能化電廠的標準，設計用水監控管理系統軟件，動態顯示全廠水平衡狀況，出現異常給予報警、提出處理的建議。
  
　　西安熱工研究院水務公司研發所所長、高級工程師毛進發表“火電廠深度節水與廢水零排放技術路線的實施”演講。目前火電廠脫硫廢水普遍不滿足要求，循環水系統管理水平有待提升，其他廢水處理環保風險較大，仍面臨廢水排放監測系統缺失嚴重、多數污泥處理系統不能正常投運、用水節水管理繼續加強的問題。在役電廠逐漸增加使用中水的比例，新建電廠必須使用城市中水（非常規水源），逐步禁用地下水；在役電廠需要開展水平衡試驗，對用水流程進行優化；新建電廠要加強用水設計優化，達到先進定額標準；發電企業要開展廢水達標治理、深度處理回用工作；逐步開展高鹽廢水濃縮減量改造工作，在環保明確要求的地區，完成廢水零排放改造。詳細分析深度節水與廢水零排放技術路線，末端廢水零排放技術現狀及案例，提出新技術研發與應用展望。

　　國家能源集團科學技術研究院化學技術研究所水處理技術研究室主任、高級工程師韓松發表“燃煤電廠脫硫廢水治理技術路線”演講。燃煤電廠仍將是我國今后長時間主要電力供應者，環保的重點已由大氣治理轉移到廢水治理，其中脫硫廢水深度處理已成為燃煤電廠實現零排放的關鍵節點。脫硫廢水的水質具有酸性，懸浮物高，鹽分高、鈣鎂含量高、易結垢，含多種重金屬離子的特性。因不同電廠水質差別大，間斷排放、水量波動大，硬度高，易造成系統結垢，氯離子含量高，易造成系統腐蝕，處理技術難度大。脫硫廢水深度處理熱法工藝將成為主流技術路線，尋求末端產物的最佳去處，避免對電廠現有設備及產物的影響，將是下一步技術路線發展的重點。
  
　　華能玉環電廠生產管理部副主任、高級工程師龐勝林發表“燃煤火力發電廠高鹽水減量處理”演講。“防垢”、“緩蝕”是電站水處理設備運行維護的兩項核心工作。火電廠廢水排放控制要以節水為先，脫硫廢水是電廠終極高鹽廢水，蒸發廢水，能耗極高，為減少能耗，必須進行減量處理。鹽垢是減量處理核心矛盾。介紹了火電廠廢水水污染因子，脫硫廢水處理工藝和河源電廠、長興電廠、玉環電廠“零排放”典型案例。

　　上海開納杰化工研究所所長、教授級高級工程師劉威發表“火力發電企業循環水實現無垢運行”演講。介紹除垢、阻垢、緩蝕、殺菌、成膜五效合一的新型除垢型循環水處理技術。
  
　　論壇安排多場“代表提問，專家答疑”，專家與參會嘉賓針對電廠節水和廢水零排放工程應用中的實際問題展開交流。



　　17日下午，部分嘉賓赴河北涿州京源熱電有限責任公司參觀廢水零排放工程，京源熱電安排技術人員陪同講解，現場解答。京源熱電整潔廠容、職工良好的精神面貌、周到的接待給與會嘉賓留下深刻印象。
  
  

　　中國電力科技網對本次會議進行全程實況錄像，贈送國家能源局、各大發電集團主管部門；還將本次會議專家演講PPT上傳至中國電力科技網相關欄目和電力月刊，供廣大電力科技工作者在線瀏覽、免費共享、傳播先進技術和經驗，為我國電力發展貢獻綿薄之力。


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