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凭技术创新引领行业发展 “水世界”谱写节能乐章
`清洁能源网  2009年12月08日00:00  来源:本网原创
编者按:华电水务,就是一个集水处理技术研究、工程建设、水务投资的专业机构,隶属于五大发电集团之一的中国华电集团,在水资源管理及节水降耗方面有着丰富的经验。为了让大家能更多地了解水务行业的发展现状,近距离...

水,一种我们不可或缺但又严重缺乏的资源,是保障社会经济正常运行发展的“血液”,在节能减排工作中占有着重要的地位。近年来,为了节约水资源,很多用水量大的企业都不惜巨资做了相关改造,而部分大型国企更是成立了专门的水务部门,负责整个企业系统的水资源管理及综合利用、节水降耗工作。作为用水大户,发电系统也在千方百计降低他们的水耗。

华电水务,就是一个集水处理技术研究、工程建设、水务投资的专业机构,隶属于五大发电集团之一的中国华电集团,在水资源管理及节水降耗方面有着丰富的经验。为了让大家能更多地了解水务行业的发展现状,近距离地与电力水务企业接触,我们就大家关心的问题专访了华电水务韩买良总工程师。


中国清洁能源网:我们知道华电水务隶属于华电集团,但是不知道水务与华电集团的关系,您能不能为我们介绍一下?

韩总:华电集团的业务包括发电、煤炭、金融和工程技术四大产业板块。工程技术板块中的环保水务是公司的传统优势产业,服务于集团的工程建设、技术研发、水资源开发储备、节能减排、项目改造等。环保水务是国内最早从事环保业务的公司之一,长期致力于环保和水处理技术的研究和应用,脱硫脱硝技术、二氧化碳捕捉技术以及在电站水处理、市政污水、海水淡化、废水回用等领域积累了丰富的经验,是环境工程和水处理领域知名的现代化企业。


中国清洁能源网:请您先向我们介绍一下华电水务的大体情况。

韩总: 从1998年起步发展水处理业务以来,华电水务先后经历了最初的以电厂化学加药、废水集中处理、锅炉补给水处理、辅网控制等设备成套为主的创业积累阶段。第二个发展阶段是通过引进吸收凝结水精处理专有技术,快速的占有了该项目在电力行业的领先地位,至今保持了全行业的最大份额。第三个阶段当属中水技术的应用及其采用的工程总承包模式的发展。虽然华电工程在中水应用方面起步较晚,但是凭借公司的较强的市场开拓能力和技术团队的有力支持以及华电集团新建项目中水普遍使用的机遇,目前中水处理无论项目数量还是应用规模都走在国内同行的前列。经过十年的艰苦创业,水处理业务取得了长足发展, 2008年当年新签合同6.8亿元,实现销售收入3.3亿元。水处理分公司在核电水处理工程及中水应用技术领域取得了卓越的成绩,其中石灰处理、废水膜处理应用树立了国内品牌形象,大流量凝结水精处理设备在核电领域处于先进水平。在水务投资领域业已取得突破性进展,通过滹坨河污水处理BOT项目开发,促进了我们向国内外水务企业学习,吸收借鉴水务建设和运营管理经验,为公司未来水务发展的机制建设、队伍培养等奠定了基础。


中国清洁能源网:华电水务在电力系统的业务发展情况怎么样?

韩总:华电水务具有一流的研究、设计、开发、制造能力和完善的质保体系,国家颁发的各级生产、制造资质,拥有一支集管理、投融资、工程技术等各类专业人才于一体的高学历、高素质、年轻化的专业队伍,为全球用户提供方案咨询、工程设计、设备制造、项目投资、工程总包、安装调试、技术培训、运营管理等系统的解决方案。在电力行业,从规模容量角度看华电水务已经做到第一的位置。华电水务在山东邹县电厂建的水处理项目在全国电力行业中是老大地位,具有10万吨的处理能力。华电水务在国内核电水处理行业也是排名第一,目前国内的十个核电项目中有八个在与我们合作。我们的核电水处理、中水应用、海水淡化及资源化利用核心技术紧跟世界先进水平,全中水深度处理系统、凝结水精处理高塔分离技术等在大型火电厂、核电站领域成功应用,荣膺多项国家和省部级科技成果奖。


中国清洁能源网:据说现在国家对新建火力发电的生产用水管制非常严格,华电集团在如此的政策环境下,仍保持了电源建设以及总发电量的增长,华电水务在其中起到什么作用?

韩总:2004年6月16日,国家发改委发布了《关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》,通知要求高度重视节约用水,鼓励新建、扩建燃煤电站项目采用新技术、新工艺,降低用水量。对扩建电厂项目,应对该电厂中已投运机组进行节水改造,尽量做到发电增容不增水。在北方缺水地区,新建、扩建电厂禁止取用地下水,严格控制使用地表水,鼓励利用城市污水处理厂的中水或其它废水。原则上应建设大型空冷机组,机组耗水指标要控制在0.38立方米/秒.百万千瓦以下。鼓励沿海缺水地区利用火电厂余热进行海水淡化等。在过去的5年中,火力发电在基本建设、节能节电、能源替代等方面取得了初步成效。通过全面、持续的节能工作,发电煤耗大幅降低。随着经济和环境的变化,必须清醒的认识到,新的电源点的建设面临电力市场、环境保护和水资源紧缺等因素的影响。为此,华电集团高度重视解决水的问题,保证了我们电力建设的顺利发展。针对水资源越来越紧迫的问题,我们的做法是加大水务管理,加强水的再生利用的度,从每天消耗的水中“找水”。我们采取的方法是,通过水处理技术改造让老厂原有的水循环起来,多次利用,然后将老厂里节约出的水用到新建的厂里,这样就做到既新建了电源点,又没有增加水源数。

另外,我们也在积极推进节水设备的研发与应用,已经有一大批“节水型电源”投入使用,这种电源的耗水量仅为以往设备的10%,仅此一项就为我们节约了将近90%的水。

同时我们也在为华电集团未来的发展储备水源,作为战略储备,目前已经投资了一些这种项目。


中国清洁能源网:据我们了解,“膜技术”在水处理方面风头正旺,大有取代传统处理方式的趋势,您是如何看待膜技术的发展现状,华电水务在膜技术方面的应用情况如何?

韩总:在我们目前的水处理工程中,使用膜技术的占到1/3,而且膜处理是未来的发展方向。另外的2/3包括传统的电站水处理、中水处理等,比如在水质较好的时候,可以用高效澄清以及各种机械过滤的技术。随着膜技术的发展,产品性能的改善,价格的下降,将来在海水淡化、废水回用等水处理领域会得到更加广泛应用。自我国“十一五”规划提出节能减排约束性指标以来,大型石油、化工、钢铁等国有企业开始加大节能减排力度,采用新工艺、技术设备,进行节能技术改造。华电水务在石化、钢铁行业的业务中采用的大多是膜技术。


中国清洁能源网:作为水处理领域的资深专家,相信您对膜技术在国内的发展也相当了解,能否为我们介绍一下相关情况?

韩总:我们现在讲的水处理膜技术主要有两种,一种是有多年历史的反渗透膜技术,一种是近些年发展起来的超滤膜技术,其他如微滤、纳滤等主要应用在一些特种分离方面。

反渗透膜方面,我国实际从60年代就开始了相关研究和生产,但是受制于材料工业的发展,我国的膜技术基本陷于停滞,跟国际先进技术的差距愈来愈来愈大。所以,我们现在用的反渗透膜多数来自进口,少数是合资企业在国内生产的。例如我们当前在工程中主要使用的产品有陶氏、GE、科氏、西门子、诺瑞特、东丽、海德能、旭化成等。反渗透技术是当今世界上最先进、最有效、最节能的膜分离技术,与预处理系统配套使用,具有工艺先进、操作简便、运行费用低、无污染、维护方便等优点。目前反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、动力行业锅炉补给水、化学行业工艺用纯水、电子与医药行业超纯水制备、食品饮料行业纯净水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离等过程,在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低操作费用和废水排放量。

超滤水处理技术在世界膜滤水处理行业中占有重要的地位并已成熟,世界范围内拥有很多典型的超滤水处理厂。超滤膜方面近年来发展迅速,国内企业在这方面有一定竞争优势,因为这个技术是中外同步的,大家是从同一条线上起跑的。而且原材料的要求不是很高,获得相对容易。超滤膜的应用非常广泛,从工业用水,到居民用水处理,到家庭用水净化等各个领域都用到了这种膜。

另外,膜生物反应器这几年获得了迅猛发展,应用规模不断扩大。膜生物反应器(简称MBR)是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺,取代了传统工艺中的二沉池,特别受到工业发达、水资源短缺的地区欢迎。此工艺70年代在美国、日本、南非和欧洲许多国家就开始将膜生物反应器用于污水和废水处理的研究工作。由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈, 悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除 ,出水水质优于建设部颁发的建筑中水水质标准,可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器 对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。


中国清洁能源网:一说起水资源,大家想到的还仅限于陆上淡水资源,其实地球上71%的面积被海水覆盖,利用海水或许才是未来解决人类水资源问题的最终道路。在海水利用方面,我国的发展现状如何?

韩总:对沿海城市和地区,向海洋要水,是解决我国严重缺水问题的必由之路和有效措施之一。海水利用有两种途径,一是直接利用,以海水代替淡水直接作为工业冷却用水和生活杂用水;二是把海水淡化成淡水供生活和工业用水。另外,海水化学资源综合利用也是未来的发展方向,例如可以利用海水制盐、提钾、提溴、提镁和提锂及其深加工等产业化技术,通过产品深加工提高附加值。如果把这几种利用结合起来,就形成了循环经济的发展模式,通过与海水淡化、循环冷却相结合,培育海水利用产业链,实现了资源综合利用。海滨电厂可以采用水电一体的建设模式,并可对外提供淡水以及工业盐等附加产品,没有污染物的排放,可实现绿色循环经济。

由于海水淡化项目规模投资较大,技术含量和要求较高,同时也是我们今后规模化、产业化、高科技化发展的方向,在这方面华电水务坚持科研开发、设备制造、工程总包、项目投资于一体,高起点的投入及发展。从2007年开始,我们下定决心加大技术力量的投入,走与国际品牌公司的合作战略,通过天津临港工业区海水综合利用项目的设计及学习掌握了一定的核心技术,并在未来利用我们的项目管理和EPC优势,为开拓海水淡化的发展建立了一定的基础。争取到2013年海水淡化工程项目达到30万立方米/日,产值达到3亿元,同时参股1-2个海水淡化厂并执行运营管理。

近年来,我国海水利用技术已经基本成熟。 1987年大港电厂从美国ESCO公司引进两套3000 m3/dMSF海水淡化装置,与离子交换法结合,解决锅炉补给水的供应。2003年河北黄骅发电厂从法国Sidem公司引进2×10000 m3/d热压缩多效蒸馏海水淡化装置,于2006年投入运行。由上海电气电站集团承制的二期工程,配套安装1台日产能力1.2万吨的海水淡化设备,实现了我国国产万吨级海水淡化设备制造“零的突破”。青岛市海水淡化日生产能力达到2.1万吨,海水日利用量达到200多万立方米。黄岛发电厂3000m3/dMED海水淡化工程于2003年5月开始开工建设, 2004年9月投入正式运行,电厂的锅炉补水已全部由该淡化装置的产品水所取代。天津北疆发电厂循环经济试点项目位于天津市汉沽区,规划建设4*1000MW燃煤发电超超临界机组和40万吨/日海水淡化装置,由国投电力公司、天津市津能投资公司和天津长芦汉沽盐场有限责任公司共同出资组建的天津国投津能发电有限公司开发运营。工程分两期建设,一期工程建设2*1000MW发电机组和20万吨/日海水淡化装置。亚洲最大的海水淡化厂——天津大港新泉海水淡化工程正在紧张施工。该项目一期工程海水处理能力为每天10万吨,全部建成后,每天可淡化海水15万吨。根据宁波市海洋经济发展规划,到2010年,该市每日海水直接利用量将达400万立方米,每日海水淡化规模将达6万立方米。 嵊泗县是我国海岛县中淡水资源最为紧缺的海岛县之一,自1997年11月在嵊山岛建成日产500吨级反渗透海水淡化站以来,又相继建成马迹山日产250吨和泗礁岛日产2000吨海水淡化站。至今,全县已形成日产2750吨海水淡化能力,基本解决了海岛居民饮用水问题。


中国清洁能源网:目前海水淡化方面应用较多的是哪些技术?

韩总:多级闪蒸(MSF)、低温多效(MED)和反渗透(RO)是当今海水淡化三大主流技术。多级闪蒸技术成熟、运行可靠。主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低。主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低。主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。

目前,研究海水预处理技术、海水淡化系统集成技术,解决海水淡化综合利用循环经济产业发展中的设备制造以及盐化工系统经济可行方案,降低生产成本等是促进海水淡化及未来发展的关键问题。水电联产、热膜联产等多种技术集成是海水淡化技术主要发展趋势。 结合发电工程的取水、制水、供电、余热利用的综合系统研究是今后发展的重点,通过水、电、热一体化建设将提高能源利用效率,减少污染排放,降低制水成本。所以研究将涉及发电工程、海水淡化工程、浓海水制盐工程和废弃物资源化再利用工程。


中国清洁能源网:最近听说华电集团准备在曹妃甸建设一个产业基地,具体是怎样的情况,水务这块有哪些项目?

韩总:按照2008 年10 月30 日,华电集团公司与唐山市曹妃甸工业区签订的“大型能源综合项目投资框架协议”,华电集团将在曹妃甸工业区投资建设4×1000MW 火电机组,一个煤化工企业,一个华电装备制造基地,一个专用物流港口。与此相配套,我们规划了一个海水淡化厂。这个淡化厂计划分三期建设,一期10万吨,二期30万吨,三期60万吨。最后完工后,这个淡化厂生产的水能满足电厂的需要,一部分可提供唐山市居民用水,另外长远考虑将一部分水还可以输送到北京。

本项目中火力发电机组将采用海水直流冷却方案。尽管直流冷却运行成本很低,但是其排放水的热污染问题却是十分严重的。如果采用膜技术进行海水淡化,其海水的最佳入膜温度为25-30℃ ,就是说一年中除了夏季外,用膜技术进行海水淡化就需要对海水做升温处理。如果本项目包括海水一体化综合利用内容,则除夏季外的温海水排水均可做为海水淡化水源,热能将得到有效利用。海水作为工业直冷用水,一方面可以降低淡水的消耗量,另一方面原直冷排出的海水又可以进入海水淡化装置产生淡化水,无疑这是双赢的解决方案。本项目一期工程建成后,据测算,一个10 万吨/日海水淡化系统,可制盐量为85万吨/年,同比传统的制盐工业可节约土地14.96万亩,仅土地一项就能节约149.6亿元。另外,考虑到盐场单位面积产值仅6.3元/平米,而相应土地用于其它产业则可提高至1000元/平米,则14.96万亩土地可实现产值990亿元/年。若本项目最终能够实现每天60万吨的海水淡化能力,且能够实现对应的精制盐产量为510万吨每年,那么其经济价值则会是相当可观的。


中国清洁能源网:北京的供水状况是非常紧张,但是将淡化的水从曹妃甸输送到北京,这成本是否过高,这个设想是否可行?

韩总:从成本角度看,将水输送到北京是可行的,一方面北京的水资源状况非常严峻,所以前些年国家启动了南水北调项目。目前这个项目进展较慢,其中一个原因可能就是成本问题,通过南水北调送到北京的水成本价将会很高,而如果从曹妃甸输送到北京的水加上淡化成本也具有一定的优势。另外,淡化水的水质远远好于经过千里之外来的原水,可以达到直饮水的标准。

   秦琰

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