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循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造工程經(jīng)濟(jì)論文
1冷卻水系統(tǒng)方案
1.1改造前的冷卻水系統(tǒng)
改造前冷卻水系統(tǒng)全部采用水庫的水直流供水或以水庫為冷卻水池循環(huán)供水。供水通過地下水泵房8臺循環(huán)水供水泵將水庫水輸送到供水閘門井，再通過兩根供水母管供給8臺汽輪發(fā)電機(jī)組冷卻用水；回水是通過兩根回水母管回至明渠，再用10臺排水泵將明渠回水送回到水庫。在灌溉期，當(dāng)農(nóng)灌用水等于或大于A發(fā)電公司的直流冷卻水量時(shí)，排水經(jīng)排水明渠排往下游農(nóng)灌水渠。當(dāng)農(nóng)灌用水小于A發(fā)電公司的直流冷卻水量時(shí)，排水經(jīng)排水明渠部分排往下游農(nóng)灌水渠，部分排往排水泵房，由排水升壓泵送回水庫循環(huán)利用。非灌溉期，全部冷卻水經(jīng)排水明渠排往排水泵房，由排水升壓泵送回水庫循環(huán)利用。
1.2存在的主要問題
原有的進(jìn)排水系統(tǒng)路徑長，進(jìn)水隧道及管路長約3.5km，排水明渠長5km，已經(jīng)運(yùn)行30多年，系統(tǒng)漏損水量較大。特別是5km的排水明渠，蒸發(fā)及滲漏損失均很大，導(dǎo)致A發(fā)電公司的耗水量遠(yuǎn)比正常發(fā)電用的耗水量大，既浪費(fèi)了可貴的水資源，又增加了該公司的水費(fèi)負(fù)擔(dān)。近年隨著國家用水政策的變化，水價(jià)不斷上漲，公司支付的水費(fèi)也不斷上漲。
1.3改造方案
改造后的循環(huán)供水系統(tǒng)主要包括一個(gè)補(bǔ)給水泵房、兩個(gè)循環(huán)水泵房和兩個(gè)冷水塔。補(bǔ)給水泵房是在原地下水泵房基礎(chǔ)上改造而成，將原來的8臺循環(huán)水供水泵改造為4臺補(bǔ)給水泵，重新敷設(shè)兩根DN1200補(bǔ)給水母管，廢除原來的兩根供水母管、明渠及10臺排水泵。兩個(gè)循環(huán)水泵房和兩個(gè)冷水塔均為新建項(xiàng)目，并在每個(gè)循環(huán)水泵房內(nèi)分別安裝兩臺軸流式循環(huán)水泵。改造后的循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式，由補(bǔ)給水泵房4臺補(bǔ)給水泵，通過兩根補(bǔ)給水母管，分別作為兩個(gè)冷水塔的補(bǔ)充水源、5～8號機(jī)夏季參混水水源及至1～4號機(jī)的DN800補(bǔ)水管。1號循環(huán)水泵房向1號循環(huán)水母管供水，該母管主要向每臺機(jī)的1號凝汽器及8號機(jī)2號凝汽器供水。2號循環(huán)水泵房向2號循環(huán)水母管供水，該母管主要向除8號外的每臺機(jī)的2號凝汽器及8號機(jī)3號凝汽器供水。各機(jī)組循環(huán)水回水，1～4號機(jī)回至#1冷水塔；5～8號機(jī)回至#2冷水塔。為保證20MW機(jī)組夏季冷卻水需求，在5～8號機(jī)側(cè)新裝兩臺兌水泵，以便在循環(huán)水溫度過高時(shí)使用。
2冷卻水系統(tǒng)改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析
2.1耗水量及水費(fèi)
A發(fā)電公司共安裝8臺汽輪發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量為1250MW。以項(xiàng)目確定前的2003年為例，則全年機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)平均為5547.41小時(shí)，全年繳納水費(fèi)4217萬元，按單價(jià)為0.52元/m3計(jì)算，相當(dāng)于耗水量8109.615×104m3。冷卻水系統(tǒng)改造后，實(shí)測補(bǔ)水流量為0.97m3/s，折合全年（按365天，每天24小時(shí)計(jì)算）耗水量為3058.99×104m3，按單價(jià)為0.52元/m3計(jì)算，全年水費(fèi)為1590萬元。與2003年相比節(jié)約水費(fèi)2627萬元。
2.2冷卻水系統(tǒng)電耗
以項(xiàng)目確定前的2003年為例，全年取排水泵及5號機(jī)組循環(huán)水泵合計(jì)用電量為9456×104kWh，排水站發(fā)電量為894.06×104kWh，冷卻水系統(tǒng)實(shí)際用電8562×104kWh。系統(tǒng)改造后，轉(zhuǎn)三臺循環(huán)水泵時(shí)實(shí)測循環(huán)水泵耗電量8160kWh/h，補(bǔ)水泵耗電量為110kW/h，轉(zhuǎn)4臺循環(huán)水泵時(shí)實(shí)測循環(huán)水泵耗電量11640kWh/h，補(bǔ)水泵耗電量為110kW/h，按設(shè)計(jì)每年5個(gè)月4臺循環(huán)水泵運(yùn)行，7個(gè)月3臺循環(huán)水泵運(yùn)行，則改造后每年耗電量為8522×104kWh，改造后每年用電量與2003年相比減少40×104kWh，按稅后上網(wǎng)電價(jià)0.19689元/kWh計(jì)算，每年節(jié)約電費(fèi)7.8萬元。
2.3對煤耗的影響
冷卻水系統(tǒng)改造后，按2～8號7臺機(jī)組年利用小時(shí)5500小時(shí)計(jì)算，在凝汽器端差與2003年保持一致的情況下，在設(shè)計(jì)工況下7臺機(jī)組年增加標(biāo)準(zhǔn)煤耗量20607t。標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)按2003年的278元/t計(jì)算，則改造后每年增加煤耗費(fèi)用573萬元。
3結(jié)束語
冷卻水系統(tǒng)改造后，按2～8號7臺機(jī)組年利用5500小時(shí)、水塔全年運(yùn)行考慮，實(shí)際測試全年耗水3058.99×104m3，耗電量為8522×104kWh，年增加標(biāo)準(zhǔn)煤耗量20607t。2003年交納水費(fèi)4217萬元，水費(fèi)單價(jià)為0.52元/m3，冷卻水系統(tǒng)實(shí)際用電量為8562×104kWh，稅后上網(wǎng)電價(jià)為0.19689元/kWh，標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)278元/t。以此為基準(zhǔn)，冷卻水系統(tǒng)改造后，理論計(jì)算每年節(jié)約水費(fèi)3033萬元，節(jié)約電費(fèi)7.8萬元，增加煤費(fèi)用843萬元，三項(xiàng)合計(jì)每年節(jié)約開支2198萬元。實(shí)際測試每年節(jié)約水費(fèi)2627萬元，節(jié)約電費(fèi)7.8萬元，增加煤費(fèi)用573萬元，三項(xiàng)合計(jì)每年節(jié)約2061萬元。理論計(jì)算與實(shí)際測試機(jī)組耗水量偏差較大的主要原因是現(xiàn)有的冷卻水系統(tǒng)及運(yùn)行方式不合理，對現(xiàn)行冷卻水系統(tǒng)及運(yùn)行方式進(jìn)行改造，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。冷卻水系統(tǒng)改造后，不再向廠外排放工業(yè)用水，有效地保護(hù)了水資源，具有顯著的社會效益。
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