永城电厂水源地现状和发展计划版.docx
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永城电厂水源地现状和发展计划版
永城裕东电厂水源地现状和发展计划
永城电厂一期工程设计两台30MW机组,机组正常运行时需供水1424吨/小时,(机组夏季实际最大负荷的需水量在1500-1700吨/小时之间)水源地设计总供水量1810吨/小时,均采用地下砂层水为电厂提供生产、生活用水,供水系统设计24眼生产井和一座升压泵站担负供水任务,供水管网总长度约50公里。
其中:
地下深层供水井3眼、地下中深层供水井15眼、地下浅层供水井6眼。
分别由#1—#7分支供水管和两条母管线担负向厂区供水的任务。
一、永城裕东电厂水源地现状及存在问题
依据电厂可行性研究报告和河南省水利主管部门批复的意见,原则上永城电厂一期工程水源地区域为:
沱河以南、浍河以北之间的地域。
根据我厂机组运行的几年来经验和对水源地地下水动态观测结果来看,永城电厂水源地供水情况日趋严峻。
1、由于水源地周边环境变化而产生的问题
东部为#6供水管线,总长度3700米,并串联3眼深层供水井,其3口井设在候岭乡东王庄南,分别为601、602、603均属深层供水井,每眼井设计流量100吨/小时,总量300吨/小时,占水源地总水量的1/6。
由于该井群取水为深层岩溶水,水质较差,导致厂内化水、制水设备试剂失效再循环周期加长,设备结垢严重等危险情况,不能满足机组用水要求,自发电以来虽经多次试验运行、调试,但仍不能发挥其重要作用,目前经过#6管线改造只能用于厂内消防、脱硫用水。
同时、#6井群附近现在正在铁矿的开采工作,未来将对井群产生不利影响。
电厂水源地东部有永煤集团煤化工基地、神火工业园、新城人口稠密区等用水大户,据调查,仅新城自来水厂就拥有20眼中深层水井,近期供水量接近5万吨/天,但仍出现了新城区居民人口急速增加和供水吃力的现象。
新城自来水厂正在谋划在东部增加供水井。
因此,水源地东部已经形成大的降水漏斗,几乎没有拓展的空间。
南部由#1供水管线,总长度10310米,并串联3眼中深层供水井:
3眼井分别设在双桥乡,其井位101在郭桥村西北、102在邓庄北、103小王集北,设计单井水量80吨/小时,总计水量240吨/小时。
此管线与#6管线是不经过水源地升压泵站直接进入厂区。
此3眼供水井最先被使用于168锅炉水压试验,是水源地最早投入运行的井群。
目前该井群供水能力均经过多次挖掘和处理,但动水位变化一直不甚理想。
值得注意的是距井群不足4公里的南端,永煤集团新桥煤矿建成,并于2008年正式投产采煤,由于矿井排水作用导致#1管线3眼供水井水位有所下降,目前此供水线3眼水源井的水量减少情况已初见倪端。
今年初以来,新桥煤矿已经加快了采煤区向我水源腹地延伸的步伐,4-5月期间新桥煤矿的采区边界爆破定位炮声隆隆不绝于耳。
如果煤矿采煤规划在我水源区域内,随着开采时间的增加,水源地区域底层塌陷可能发生,这将对供水井和输水管线造成严重影响!
另外,已经建成的永(永城)-登(登封)高速公路斜穿我方#1供水管线,犹如一道天然南墙横亘在水源地南部,大大制约了水源地发展。
北端是#4供水管线,总长度9896米,并串联6眼供水井,6眼井分别设在十八里镇,其井位号:
401/402在魏庄北、403/404十八里村北、405/406赵庄北(井管漏沙,暂不能使用),均是呈对井形式布局。
浅井3口设计单井水量63吨/小时,中深井3口,设计单井水量80吨/小时,总计水量290吨/小时。
在此区域有两方面问题影响我方水源地:
A:
神火集团铝厂发电厂水源地(十八里乡附近),一期打井6眼中深层水(厂区内外各3眼),位于我方水源地的富水区内、在3号、4号供水线之间;其二期的8眼中深层水井供水井已于2004年5月建成,最近井位于沱河以北约1km。
虽然不在我方水源区域界线内,但由于中深层含水层为无界含水层,且它们均处于我方地下水补给的上游,所以是对水源地的资源量的共同开采,且有截流的作用,尤其是对4号管线生产井出水量有较大的干扰。
按保守数字计算,该厂水源地运行7眼井(沱河南6眼、沱河北1眼)、每井出水量80m3/h,共开采560m3/h(0.156m3/s)。
神火集团铝厂发电厂水源地建在十八里乡附近后,根据动水位常年观测结果来看:
该区域水位平均年降幅2.30m。
在地下水位等值线图中呈现出明显的以神火集团铝厂发电厂水源地为中心的地下水降落漏斗。
经分析估算神火集团铝厂发电厂取水的干扰占60%的比重,即影响到水位年降幅1.33m。
欣慰的是,目前神火集团正在实施“以大替小”新上60MW发电机组工作,在国家政策要求下,神火集团铝厂发电厂已经停止发电,但供水井和厂内设备保持原样没有拆除。
B:
永煤集团正龙煤业公司(城郊煤矿)开采已经4-5年,其采掘巷道已经延伸至我方#4供水管线北侧仅一河(沱河)之隔1公里处,经实地勘测发现:
此区域已经出现大面积地表塌陷,地下涌水已经造成附近村庄整体迁移。
从地表涌水方向判断,地面塌陷有向西(我方供水井)发展趋势且持续发展中,煤矿开采导致的地面塌陷将会对我方供水管线和供水井造成严重的威胁,使供水井含水层错位,供水管线受力变形。
最终导致我们供水管线和供水井报废殆尽。
另外,城郊矿西风井已经建成,其位于我水源地西北边界腹地;南风井在进厂公路东侧距厂区4公里
中部分布有#2、#3、#5供水管线,总长度19295米。
共串联12眼供水井,总计水量840吨/小时,(其中有两口井夏季影响村民生活用水不能使用,总计水量降至700吨/小时,分别设在双桥乡是担负供水任务相对集中的供水井群,是水源地供水主力。
#7供水管线,共串联3眼,分别设在厂区周边,总计水量220吨/小时
A:
由于#6供水管线不(允许)能参与机组运行使用,其供水300m3/h的任务转嫁到其他供水井,多被集中在中部供水井上,进而加大了各井潜水泵工作负荷,导致了中部供水井得不到定期轮换维修,始终处于超负荷运转状态,使供水井潜水泵磨损加快,寿命减小,设备维护周期大大缩短。
补充说明
通过前几年我们对地下水的评估发现:
自2001年初,神火集团铝厂发电厂运行,其水源地深入进永城电厂水源地内部;城郊煤矿投产,矿井涌水产生了上覆地层中深层水的越流下漏,该矿上覆地层与永城电厂水源地地层是统一的。
永城电厂水源地、神火铝电水源地、城郊煤矿地段、新桥煤矿区域是浑然一体的水力联系密切的地质体。
更多家用水单位将会共同消耗中深层水资源。
目前水源地中深层水(Ⅳ含)向基岩含水层越流量为0.128m3/s;神火集团等用水户开采量为0.156m3/s;中深层水允许开采储量0.40m3/s。
根据水源地生产井动水位监测,目前大部分水井的动水位均呈下降趋势,日降幅在0.04~0.15m,个别井降幅更大,水源地处于严重超采状态。
2005年区域煤矿排水总量为3705m3/h,比2004年的4179.6m3/h减少474.6m3/h,说明地下水量逐年在减少。
2008年新桥煤矿投产,排水量随之增加。
随着工业的发展、工矿企业增加,开采中深层地下水量有增大的趋势,将对现水源地地下水资源量产生很大的影响,地下水位将会大幅度下降,应给予足够重视。
在水源地24眼生产井中,深层水601、602、603三眼井因水质较差基本很少使用;剩余的20几眼井经过几年来的缝缝补补、精心调配,千方百计地提高供水能力,值得欣慰的是:
没有因为供水问题影响到机组降负荷的事故发生,但备用井数量很少,一旦水源地遭遇各类小的事故、故障等,均会造成个别或数个供水井停泵、使供水局面严峻起来,影响机组负荷。
2、水源地供水井历年存在问题
水源地问题的实质是供水井问题。
因为供水设备(即潜水泵、管道、阀门等等)在使用中的维修、更换属正常维护工作。
而供水井由于区域内地层含砂、水质、争水等原因,从投产后的历史来看,先后对18个供水井进行了针对性处理包括淘沙、刷井、洗井、打井等工作,豫东地区是第四系松散岩孔隙水含水层以粉细砂为主,特点就是颗粒细,在抽水时微细颗粒的一部分随水流进入输水管道,一部分留在井管内,日久天长造成蓄水池、井内淤砂,需要定期清淤;水流中微细颗粒对井管过滤器的过度冲蚀会造成其磨损,致使井报废;水质的腐蚀作用也加剧供水井的损耗。
永煤集团水厂、热电厂、神火铝电水源地等水井,均在使用3-5年后报废重新打井;我方水源地供水井超负荷运转,影响使用寿命仅有4-5口井正常使用至今。
经过2010年3月水源地最大供水试验结果是水源地供水量为:
1300吨/小时,发现201、202、203、303、304、403、404、501供水井出现井内淤沙、动水位接近泵入口情况,已经分别针对进行了处置,包括:
新打井:
203、303、304、404、501、酸洗处理井:
202、403,一系列的措施实施后,今年夏天供水能力已经挖掘到1850吨/小时,基本满足机组在最大负荷恶劣工况下的需水要求。
此类问题的原因有区域水位下降因素也有供水井使用寿命缩短等问题。
,更新速度会比上述单位更快。
2011年,5月水源地最大供水试验结果是水源地供水量为1560吨/小时,造成供水下降的原因:
406深井漏沙造成地面塌陷使泵房倾斜,不能使用,少供水60m3/h.405井内淤沙,动水位接近泵入口,出水量30m3/h,少供水50m3/h、301、302井影响村民生活用水,少供水140m3/h。
总少供水250m3/h。
上述问题公司经多次与当地政府及村民协调进行治理,但无结果。
考虑到今年机组迎峰渡夏最大负荷的需水量,公司决定在厂区周边凿井两口,出水量160m3/h,所以今年夏天供水能力已经挖掘到1720m3/h
3、水源地维护问题
水源地维护包含两大类工作内容,即供水设备维护和供水井维护。
供水设备维护包括:
管道、各种泵类、热控系统、配电系统、机务系统的定期检查、保养、更换、维修等具体工作,此类维护工作技术已经成型制度化,维护单位基本可以胜任。
但由于水源地发生变化的长期缓慢性和非主机设备等特点,容易使人产生麻痹,表现在对水源地预留费用考虑不足,必要的维护设备匮乏,如:
每年供水井处理费用、备品备件费用、流量计监控设备、井下检查设备、小型技改项目等,在这捉襟见肘的情况下水源地的工作往往是一拖再拖,努力维持着,预警反映被淡化。
供水井的维护是重点,对维护单位也是难点。
从历来维护单位对供水井处理的结果来看也证明了这点,如果缺乏必要的技术手段那将更加困难,因此今后维护单位还要加强巩固。
二、水源地工作的建议和规划
(一)建议
1、适时调整生产井设计单井出水量,凡检测未达到设计值的生产井,经处理后仍达不到设计值的,或者出水量虽然达到设计值,但是水位下降过大的井应进行较大的调整。
对于有些井而言,减少单井出水量,降低井壁过水流速,即降低结垢的速度,会延长井的寿命。
杜绝超量过度开采。
2、继续努力对现有供水井加强检查和维护,延长水井服务年限,争取尽可能多的供水时长,提高经济效益。
为进一步提高检查和维护手段及效率,再次提出申请增加必要的水源井检测维护设备:
各井流量测量设备、井下摄像等设备。
3、补充淘汰的生产井,考虑到水源地现状以及需保障备用井数的要求,对没有保留价值的供水井依据“缺一补一”原则补充新井。
4、取用中深层水、深层水为主,浅层水为辅。
在夏、秋两季浅层水丰水期间可以适当多开采浅层水,以减少中深层水的消耗,有利于恢复水位。
中深层生产井在非供水高峰期,可以轮流短时停抽,一来维护抽水设备、生产井,二来可以恢复部分地下水位,尽量推迟水位集中降落漏斗的形成的时间,有利于长期供水。
对#6供水井群有个明确的处理意见,希望能够正常利用起来缓解供水压力
5、供水水源是火力发电厂的生命线。
永城电厂水源地是我省各电厂水源地水文地质环境条件较复杂的,所投入的关注也应最多,水源地问题由来已久曾多次提出整改建议,它的工作是长期连续不宜得过且过,要特别重视、加强力量。
要切实把重视落实到实实在在的工作中,从人员、财力上有所倾斜,运行维护统一协调,从而保证水源地可持续发展正常供水及可持续发展。
(二)水源地可持续发展规划
1、从水源地目前状况研讨水源地发展方向(近期规划)
2006年10月—2007年4月我公司进行了水源地扩展改造初步工作,其目的是查明现水源地受煤矿开采影响范围及对扩展区域进行水文地质勘查工作,完成了:
收集了城郊、新桥两煤矿井田边界、开采计划等资料;进行了20个点的物探电测深、2个中深层观测孔、4眼中深层探采结合井、2眼浅层探采结合井的施工;对6眼井的水质进行全分析;
(1)水源地扩展计划一:
依据《报告》,现水源地运行的401和402井、403和404井、102井及输水管线,在未来将受城郊煤矿塌陷影响损失水量360m3/h。
此次勘查施工的6眼井(4眼中深层、2眼浅层)设计总出水量达到440m3/h,可以利用来弥补360m3/h的水量损失。
将这6眼井转为生产井使用,调整部分供水管线。
但是,从这6眼井水质分析报告显示,个别井水质较差,说明在扩展区域内地下水水质存在差异。
水质较好的水可以进厂直接使用;水质较差的水需要厂内相关专业针对性的采取措施。
如果利用此次勘查已成的6眼探采结合井,该部分成井费用不再发生,其他费用是:
材料费、设备配置、施工、征地补偿等费用,而确定综合费用的先决条件是“厂外地下水供水系统工程设计”提前完成。
(2)水源地扩展计划二:
城郊煤矿未来塌陷区将对301和302井、501和502井、001井、201和202井、101井、升压泵站、总输水管线及各输水管线造成破坏。
因此计划在利用已成6眼井的基础上,另在扩展区域成井9眼,弥补受损的301和302井、501和502井、001井、201和202井、101井,升压泵站另择址重新设计建设,调整改造总输水管线及各输水管线走向与连接。
需弥补受损出水量580m3/h,拟布置6眼中深层生产井、设计单井出水量80m3/h;拟布置3眼浅层水生产井,设计单井出水量60m3/h,设计总出水量660m3/h。
9眼井(6眼深井、3眼浅井)成井费用约200万左右。
其他费用待“厂外地下水供水系统工程设计”完成后进一步确定。
(3)建议:
进一步查明区域地下水水化学特征,明确工作范围、工作深度,据此尽快实施水源地扩展改造计划,费用在任务确认的基础上核算。
部分探采井可转为生产井使用;与新桥煤矿积极协商争取利用该煤矿井下排水,开展矿井水利用可行性研究工作。
2、从水源地可持续发展角度研讨水源地发展方向(远期规划)
(1)矿井水的排供有三种可供选择的取水方案:
矿井排水供水;井下钻孔截流取水;矿井排水和井下钻孔截流取水结合。
(2)矿井排供水方案该方法是直接输送矿井排除的水,而无需任何附加取水工程。
矿井水经过矿井地面污水处理厂的沉淀处理后,经过处理厂的加压泵输送到电厂。
这种方法的优点是简单易行,节约了取水工程的费用,是目前大部分电厂以煤矿排水作供水采取的方案。
缺点是悬浮物含量高,水处理工程量较大;另外,还需在平原地区寻找修建可供作调节水库的地段,初步认为可以利用煤矿的塌陷区整建成专用调节水库。
(3)井下钻孔截流取水方案:
该方法是在井下富水区,特别是在井下突水点附近钻孔取水,将奥灰水突出之前截获,然后通过清水泵直接输送到电厂。
这种方法的优点是水质未受污染,水处理费用小。
缺点是需要煤矿密切配合,凿富水的截流井风险较高。
(4)矿井排水和井下钻孔截流取水相结合方案这种方法是在井下钻孔水量不足时以矿井排水作补充的方法。
因受开采生产的影响,有些富水的井孔位也难以长久保存,因此单纯靠井下钻孔供水可能要遇到许多困难。
当水量不够时开采用矿井排水作补充,确保水源长期稳定。
(5)从电厂的长远发展的观点分析,电厂供水的第二出路在于利用煤矿的矿井排水,如果进行电厂二期扩建,则供水水源选取与煤矿水排供结合是根本的出路。
总之,对本火力发电厂来说,保证水量是安全发电的基础和前提,在地下水水量和水质的关系中,量是关键,质是重点。
充分利用扩展区域宝贵的地下水资源,以足够水量保证电厂用水需要恐怕是目前能够把握得住的实际。
水源地
2011年12月
附件:
水源地问题汇报摘要回顾:
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1、2006-5-17《水源地概况及问题》报告上报至孟祥东、李孟春领导处。
期待下步工作指示。
2、2006-7-3小李总办公室汇报水源地情况,孟总、部室主任等参加。
#6经井群利用问题;井下摄像问题;洗井;001井;高速公路等问题;供水形势不容乐观情况,提出成立专业小组各部门协同立即着手开展工作的申请。
3、2006-10-20一楼会议室水源地问题反映,刘主任、顾经理等参加,水井陆续出问题原因及预防措施;缺乏必要检测手段;提出增加相应设备的申请。
4、2006-11-17安生部召开水源地协调会,井下摄像问题;流量计问题;区域水位下降问题。
5、2006-12-18水源地专题会议,小李总、孟总、发电部、设备部等领导参加,小电流接地选线装置申请未被批准;变频启动保护升压泵未被批准;流量计加装问题未被批准;#6线可以间歇使用;再次提出成立水源地扩展工作专项工作组的申请。
6、2007-2-12刘主任召开水源地井下摄像会议要求维护单位改进井下检查精度,提供可供分析的翔实资料。
7、2007-2-27二楼会议室水源地专题会,孟总、刘主任、维护单位参加,对101.402.001进行处理保证3月底正常投运,否则处罚。
8、2007-3-19刘主任办公室,001.402井处理效果不好,限期内达到规定效果。
9、2007-4-4水源地专题会议小李总主持,001报废;流量计等必要查井设备缺乏再次提出;同时安排103.405打新井协调租地问题,申请公司各部门协调处理水源的问题。
10、2007-4-28打井租地问题外围干扰严重工作停滞,小李总、刘主任到现场与地主谈8000元租地价格,安排本人在财务借款,以后冲账报销,所借费用至今未处理。
11、2007-4-30水源拓展专题会,向小李总、孟总汇报拓展外业工作结束,申请如何保护已成井安全及下步工作计划等问题。
领导商量一下再说。
12、2007-6-21拓展工作成果资料电传小李总等待下步具体工作安排。
13、2007-7-4《水源拓展工作下步工作计划建议》报至王主任、刘主任处,等待下步工作指示。
14、2007-7-6向有关领导汇报租地费用如何处理问题,领导研究后再说。
15、2007-7-9王景坤办公室汇报水源地目前情况,维护单位参加。
各井流量普遍下降;区域地下水位下降加快;流量计等设备缺乏等,如不重视行动起来,问题将会扩大。
16、2007-7-26,102井处理的初报告出来,王主任要求必须符合要求的报告,维护单位不要把包袱甩给业主万事大吉,要把工作做到底。
17、2007-8-16王主任要求102井月底拿出最终报告,必须要可靠的资料说明。
18、2007-9-5二楼会议室水源地协调会,原#001井的变压器挪至501井,因费用问题未按时完成;102井没有最终结果303井淘井,对井下情况不清楚。
19、2007-10-23二楼会议室水源地协调会,202.203.501.304供水井水位降低要求维护单位进行井下检查并处理;204井淤沙尽快处理;调校各井热偶定值;备品问题。
20、2007年11月8日《永城电厂水源地现状和发展计划》已签报形式上报至李东辉老总并附扩展图一张,等待领导下一步工作指示。
21、2007年12月4日下午刘峰电话:
大小李总和郑总等开会讨论水源地面临问题并布置了工作方向,本人未参加具体会议内容不详。
22、2007-12-27安全生产技术部金工到204井实地勘察,初步商定204进行新井凿井,刘峰老总安排安生部门行文向总部报送明年新打井申请。
23、2008-1-4周五公司生产例会中发电部报告水源地601井运行36小时后导致厂内化学制水设备试剂失效,再生周期循环不过来,决定6号线停运。
24、2008-2-27向刘总汇报是否继续进行永城电厂地下水常年观测工作,公司意见是终止地下水常观合同,取消永城电厂地下水常观工作。
25、2009-3-4设备部安排:
今后水源地各种备品备件报送、领用和专业技术指导按照专业划分,各专工分别负责各自专业内的工作。
26、2009-3-21《2009年机组度夏水源地供水井情况及建议》以签报形式上报公司领导。
27、2009-4-9做水源地供水试验,最大供水能力达1680吨/小时。
28、2010-3-25水源地供水量1300吨/小时,以《关于水源地新建供水井的申请》和《2010年水源地供水情况及工作建议的报告》两个签报形式报送公司领导阅示,公司领导同意新增5眼供水井并处理2眼问题水井的建议,工作开始实施。
预计完成后水源地供水能力达到1700吨/小时。
29、2011-4-16406井壁腐蚀漏沙,泵房下陷。
405井壁腐蚀漏沙,掉泵,采取阀门节流,出水量不足30吨/小时,李习平老总现场调研后要求406停用,405维持现状,有公司电气专业负责将406泵房内配电盘及变压器移到405泵房。
30、2011-4-20301、302对井,大杨岗村民多次将变压器令壳折掉,不能正常投运,原因:
由于抽水造成村民生活井水位下降,村民吃水无保,经多次协调无果,回报刘总、李总请求协调。
31、2011-5-10做水源地供水试验1260吨/小时,加#6水管线300吨/小时,共计1560吨/小时,
32、2011-5-20递交《关于水源地新建供水井的申请》公司领导同意新增眼供水两口,井位:
厂区升压站西墙外50米,名称:
702.60吨/小时。
厂区西煤场北侧,名称:
703100吨/小时,现水源地最大供水能力可达到1720吨/小时。
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