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华电昌吉热电厂数字化水处理岛膜生物反应器工艺获奖
《科技日报》 杨建 / 时间：2012-08-22 21:42:06
据中国经济网山东频道2012年8月22日讯 由中国华电工程（集团）有限公司、华电新疆发电有限公司昌吉热电厂、新疆电力设计院及其吴志勇、水海波、韩买良、秦树篷、许强、李鸿燕、李宏秀等主要完成人员共同完成的“火力发电厂数字化水处理岛综合技术的研究和应用”项目荣获“中国华电集团公司（2012年度）科技进步一等奖”。
一、立项背景
火电厂的水处理构筑物通常按照处理单元分开，独立布置，设有各自独立的厂房、控制室和运行维护人员。水处理岛是将厂区内可以综合、统一布置的各个单元进行有机整合，组成一个涵盖整个火电厂水处理的区域。使这个区域可以达到分级、分质供水，综合回收废水，便于集中运行管理。可实现节能减排、节省占地、降低水耗和降低工程造价的综合效益。
二、主要技术创新点
解放思想，打破常规，将火电厂的中水深度处理系统、锅炉补给水处理系统、生活给排水系统、消防给水系统、工业废水处理系统集成为水处理岛模式。
1．合理调整总平面图，有机整合相关单元，使得项目占地大大节省，建成高度集成、工艺合理、投资节省的“水处理岛”。
对各水处理系统在工艺上有机融合和有机耦合，在空间布置上创新设计和合理利用，与常规布置方式相比，实现同等功能的同时，大大节省占地面积，以昌吉电厂为例，与常规布置方式相比，节省总占地面积约45.9%。
2．采用分别合并相同或相近建筑物、构筑物、设备的方式，使工艺更加科学、流程更加简洁。
采取分类、分别合并相同或相近建筑物、构筑物、设备的方式，将常规分散布置方式所需的控制室、配电间、检修车间等建筑物合并，水质相同或相近的工业水池、消防水池、清水池等构筑物合并，中水和工业废水系统的脱水机、酸碱药品贮存、加药计量及组架等设备合并。
3．采用现场总线控制技术，使传输的信息由模拟信息改变为数字化信息，设备具备智能诊断及预测性维护功能，实现“水处理岛”数字化控制。
充分利用现场总线控制技术的集中控制、占地少、安全性高、可靠性强等优点，取代目前广泛采用的模拟通信模式，彻底改变信号“点对点”连接，实现“水处理岛”数字化集中控制，大大提高运行管理水平；通过使用水处理岛总线控制系统的信息管理和诊断软件，使设备具备智能诊断及预测性维护功能，方便运行和维护人员及时、动态了解仪表和设备运行状况。
4．采用膜生物反应器处理工艺，使得出水水质完全达标，确保生产用水的可靠性，可以替代（取消）超滤系统。
采用目前先进的中水深度处理技术――膜生物反应器处理工艺，有效解决传统中水深度处理方法无法满足昌吉电厂用水要求的难题，在水源变化大、水质差且无规律的情况下，达到出水水质好、抗冲击负荷能力强，出水满足反渗透进水的要求，确保生产用水的稳定性、安全性和可靠性；该工艺具备中水处理功能同时还可替代超滤系统。
5．采用废水蒸干工艺处理进行了中试试验，通过脱硫废水处理的技术攻关，为将来建设零排放的火电厂奠定了基础。
2012年3月30日，中国电力企业联合会在北京组织科技成果鉴定会，鉴定委员会认为，该项目利用城市中水，采用了水处理岛布置，节省占地、节约投资，采用现场总线控制技术，提高了运行管理水平，符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的要求，其数字化水处理岛技术达到国内领先水平。
三、经济效益和社会效益
1．根据《新疆维吾尔自治区2012年度节能减排专项资金》的精神 ，可得到政府补贴1500万元 ，根据《环境保护专用设备企业所得税优惠目录》的精神，可减免税收400万元。
2．节省占地面积45.9%；节省建筑面积34%；管道节约15%；动力电缆节约25%；控制电缆节约70% 。
3．节省土建、安装、设备和其他费用约1110万元。
4．节省运行费用：水系统整合后控制系统合并为一套，总共可节省人员20人，企业每年可直接减少开支近100万元。
5．节省水资源费用：由于全部生产用水采用城市污水厂的排水作为水源，每年节省200万吨新鲜水，每年可节省约300万元。
此项目打破传统常规设计，为国内首次采用，通过废水的重复利用和梯级使用，正常生产的平均水耗为0.32m3/MWh（空冷机组单位发电耗为0.468～0.72m3/MWh），设计的取水量为0.15m3/s.GW（设计规范中空冷机组取水量为0.20m3/s.GW），能显著节约我国日益短缺的宝贵淡水资源，缓解了水资源紧张的矛盾，对于我国建设资源节约型、生态友好型和谐社会、保证经济实现又好又快健康发展具有重要意义。
四、已取得的知识产权和获奖情况
获1项国家计算机软件著作权，1项国家发明专利证书，4项国家实用新型专利证书；1项发明专利在申请中。
获中国华电工程（集团）有限公司优秀专利奖一项；获中国华电集团公司科技进步一等奖一项，获2012年中国电力建设科学成果一等奖、二等奖、三等奖各一项；昌吉水处理岛工程获2012年中国电力优质工程奖。
五、项目主要完成人
项目主要完成人吴志勇，中国华电工程（集团）有限公司水处理分公司主任工程师，高级工程师，多年从事水处理的技术研究和施工管理工作，取得多项科研成果，具有较强的研发和管理能力。
项目主要完成人水海波，华电新疆发电有限公司昌吉热电厂厂长，高级经济师，多年从事火力发电厂节能减排的技术研究和技改工作，组织了多项技术攻关项目，解决了生产中的多项技术难题。
一、立项背景
火电厂的水处理构筑物通常按照处理单元分开，独立布置，设有各自独立的厂房、控制室和运行维护人员。水处理岛是将厂区内可以综合、统一布置的各个单元进行有机整合，组成一个涵盖整个火电厂水处理的区域。使这个区域可以达到分级、分质供水，综合回收废水，便于集中运行管理。可实现节能减排、节省占地、降低水耗和降低工程造价的综合效益。
二、主要技术创新点
解放思想，打破常规，将火电厂的中水深度处理系统、锅炉补给水处理系统、生活给排水系统、消防给水系统、工业废水处理系统集成为水处理岛模式。
1．合理调整总平面图，有机整合相关单元，使得项目占地大大节省，建成高度集成、工艺合理、投资节省的“水处理岛”。
对各水处理系统在工艺上有机融合和有机耦合，在空间布置上创新设计和合理利用，与常规布置方式相比，实现同等功能的同时，大大节省占地面积，以昌吉电厂为例，与常规布置方式相比，节省总占地面积约45.9%。
2．采用分别合并相同或相近建筑物、构筑物、设备的方式，使工艺更加科学、流程更加简洁。
采取分类、分别合并相同或相近建筑物、构筑物、设备的方式，将常规分散布置方式所需的控制室、配电间、检修车间等建筑物合并，水质相同或相近的工业水池、消防水池、清水池等构筑物合并，中水和工业废水系统的脱水机、酸碱药品贮存、加药计量及组架等设备合并。
3．采用现场总线控制技术，使传输的信息由模拟信息改变为数字化信息，设备具备智能诊断及预测性维护功能，实现“水处理岛”数字化控制。
充分利用现场总线控制技术的集中控制、占地少、安全性高、可靠性强等优点，取代目前广泛采用的模拟通信模式，彻底改变信号“点对点”连接，实现“水处理岛”数字化集中控制，大大提高运行管理水平；通过使用水处理岛总线控制系统的信息管理和诊断软件，使设备具备智能诊断及预测性维护功能，方便运行和维护人员及时、动态了解仪表和设备运行状况。
4．采用膜生物反应器处理工艺，使得出水水质完全达标，确保生产用水的可靠性，可以替代（取消）超滤系统。
采用目前先进的中水深度处理技术――膜生物反应器处理工艺，有效解决传统中水深度处理方法无法满足昌吉电厂用水要求的难题，在水源变化大、水质差且无规律的情况下，达到出水水质好、抗冲击负荷能力强，出水满足反渗透进水的要求，确保生产用水的稳定性、安全性和可靠性；该工艺具备中水处理功能同时还可替代超滤系统。
5．采用废水蒸干工艺处理进行了中试试验，通过脱硫废水处理的技术攻关，为将来建设零排放的火电厂奠定了基础。
2012年3月30日，中国电力企业联合会在北京组织科技成果鉴定会，鉴定委员会认为，该项目利用城市中水，采用了水处理岛布置，节省占地、节约投资，采用现场总线控制技术，提高了运行管理水平，符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的要求，其数字化水处理岛技术达到国内领先水平。
三、经济效益和社会效益
1．根据《新疆维吾尔自治区2012年度节能减排专项资金》的精神 ，可得到政府补贴1500万元 ，根据《环境保护专用设备企业所得税优惠目录》的精神，可减免税收400万元。
2．节省占地面积45.9%；节省建筑面积34%；管道节约15%；动力电缆节约25%；控制电缆节约70% 。
3．节省土建、安装、设备和其他费用约1110万元。
4．节省运行费用：水系统整合后控制系统合并为一套，总共可节省人员20人，企业每年可直接减少开支近100万元。
5．节省水资源费用：由于全部生产用水采用城市污水厂的排水作为水源，每年节省200万吨新鲜水，每年可节省约300万元。
此项目打破传统常规设计，为国内首次采用，通过废水的重复利用和梯级使用，正常生产的平均水耗为0.32m3/MWh（空冷机组单位发电耗为0.468～0.72m3/MWh），设计的取水量为0.15m3/s.GW（设计规范中空冷机组取水量为0.20m3/s.GW），能显著节约我国日益短缺的宝贵淡水资源，缓解了水资源紧张的矛盾，对于我国建设资源节约型、生态友好型和谐社会、保证经济实现又好又快健康发展具有重要意义。
四、已取得的知识产权和获奖情况
获1项国家计算机软件著作权，1项国家发明专利证书，4项国家实用新型专利证书；1项发明专利在申请中。
获中国华电工程（集团）有限公司优秀专利奖一项；获中国华电集团公司科技进步一等奖一项，获2012年中国电力建设科学成果一等奖、二等奖、三等奖各一项；昌吉水处理岛工程获2012年中国电力优质工程奖。
五、项目主要完成人
项目主要完成人吴志勇，中国华电工程（集团）有限公司水处理分公司主任工程师，高级工程师，多年从事水处理的技术研究和施工管理工作，取得多项科研成果，具有较强的研发和管理能力。
项目主要完成人水海波，华电新疆发电有限公司昌吉热电厂厂长，高级经济师，多年从事火力发电厂节能减排的技术研究和技改工作，组织了多项技术攻关项目，解决了生产中的多项技术难题。
