黄骅电厂二期工程温排水排放方案优选

黄骅电厂二期工程温排水排放方案优选周玲玲孙英兰张学庆孙长青中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛(266003)摘要在利用分步杂交有限元方法建立渤海湾潮流场的基础上通过数值模拟的方法建立黄骅电厂温排水海域的温度场对不同温排水设计方案进行了预测分析设计方案充分考虑了排放口位置排水量和温升对海域环境造成的影响设计了一二期工程排放口分建和合建时的五种方案预测结果的对比分析显示方案一二期工程温排水集中由排放是最佳方案V(2)关键词温排水水面综合散热系数方案优选黄骅电厂中图分类号P751文献标识码A文章编号1001-6392(2006)05-0043-07在滨海城市考虑到节水问题和靠海的便利条件一些热电厂多采用海水作为冷却水然而冷却温水直接排入海域往往会对环境产生一定的影响成为影响海洋环境的主要因子[1]因此为保护海洋环境选择合理的温排水方案尤为重要可以采用数值模拟的方法预测温排水对海域的影响程度废水排入海域后在水动力的作用下经过与环境水的渗混稀释扩散等过程水温逐渐降低在温排水影响范围内如果环境水温升高不超出海洋生物生长的适宜温度范围则会促进海洋生物的生长和繁殖若温升超过海洋生物生长的适宜温度范围海洋生物生长将受到抑制或损害[2]不同的海域地形其水动力条件也会有所不同温排水稀释扩散强度也存在差异选择水动力条件好的位置作为温排水排放口可以减小温升超标面积和降低对环境的影响从经济上也节省了征海的费用可见温排水排放口的选址在工程的优化设计和项目的环境影响评价中至关重要本文通过数值模拟的方法对黄骅电厂二期工程温排水的不同设计方案进行预测分析为海洋环境管理提供决策依据黄骅电厂自然环境和工程概况1自然环境概况1.1河北国华黄骅发电厂厂址位于河北省沧州市黄骅港内厂址为填海造地而成自然地面标高厂址附近无环境敏感目标主要环境保护对象为评价范围内的海水水质-1.00.0m及海洋生物以电厂排水口以南范围为界工程附近海域地形及一二期工程取排水8km位置示意图见图1电厂附近海域潮流属于不规则半日潮流型潮流的运动形式基本上是以旋转流为主往复流为辅的混合流型旋转方向为逆时针涨潮流主流向为落潮流主流向WSWENE第卷第期255海洋通报Vol.25No.5年月200610MARINESCIENCEBULLETINOct.2006收稿日期收修改稿日期2005-06-272005-08-25万方数据海洋通报卷4425工程概况1.2电厂二期工程是在一期工程基础上的扩建工程一期工程装机容量为台机组2(2冷却水量为600MW)35.5m3冷却水温升/s为根据二期工程设计方案规划设计10装机容量亦为台机组冷却2(2600MW)水量为33.9m3冷却水温升为一期/s10工程排水口设于厂区南侧即图所示的排11水口由于一二期工程将连续建设经初步技术经济比较一二期工程排水口合建可节省投资两期工程温排水拟均由排放口排1放海域潮流数值模拟2潮流模拟的目的是为热污染温度场分布的预测提供动力学条件温排水排入海域为近岸浅海流速的垂直分布比较均匀因此流速计算采用深度平均的二维浅水潮波方程潮流模拟的计算域为渤海湾海域开边界位置设在渤海湾湾口工程附近海域属于不规则半日潮流型因此在建立潮流模型时需考虑半日分潮和全日分潮据此水边界输入下列调和方程)cos(]2/)(2/)cos[(]2/)[()(222111111MMMKOKOKOgtHggtHHt−++−++=σσσζ1M2M式中右边第项表示平均日分潮第项为半日分潮12本文利用不规则三角形网格分步杂交法[3]对渤海湾的潮流场进行数值模拟并在此基础上研究温排水的输移扩散图和图给出了评价海域的计算潮流场涨潮时海水从渤海23湾东部海域流入计算域海域中部流速大于岸边落潮时海水由湾内向渤海中部流出其趋势与涨潮流对应时刻相同但方向相反最大涨潮流速为最大落潮流速为92.3cm/s均发生在黄河故道以北海域从评价海域的计算潮流场可以看出温排水口海域94.3cm/s的水动力条件相对较好有利于温排水的稀释扩散温度场数值预测3温排水数学模型3.1在浅海环境中海水在垂直方向上的混合比较充分因此采用深度平均的二维输移扩散模型来预测潮流作用下的温度场深度平均的二维输移扩散方程为0)()()()()(QCTKyTHDyxTHDxyHTVxHTUtHTpsyx+−=∂∂∂∂−∂∂∂∂−∂∂+∂∂+∂∂ρ扩散方程的边界条件是图工程附近海域地形及一二期工程1取排水位置示意图Fig.1Schematicmapoftopographyadjacenttotheengineerandwaterintakeandoutletpositionforfirstandsecond-stageconstructions狼坨子盐场大口河堡取水口黄骅港单位/m11748E11756E3821E3815E万方数据期