火力發電廠鍋爐渣水零排放的管理與實踐
返回列表發布日期：2019-02-16 11:15:56 |
本文中心思想是 ： 鍋爐渣水由于運行中含灰量漸增及外排導致系統水耗偏高，通過鍋爐渣水零排放的管理與改造實踐，在降低除渣外排水耗的同時，充分利用廠內化學設備對外排水進行統一處理、回用，為企業增加大量經濟效益，同時消除了廢水排放對環境的污染。
我國火力發電企業占有很大的比重，同時火力發電廠是水資源消耗最大行業之一。隨著國家環保形式的日益嚴峻，火力發電企業的節水、減排工作成為重中之重。鍋爐除渣水系統水耗偏高的主要原因有：溢流水調節過大、水蒸發量高以及含渣廢水外排等，不但造成水資源的浪費，而且存在很大的環保風險，因此對鍋爐渣水系統改造的重點是節水及廢水不外排，提高渣水的回用率，運行中精確控制渣水的補水及溢流。除渣水系統運行由于含灰量較大，也應對防系統管道、換熱器堵塞進行控制。隨著電力企業廢水零排放和節能減排的要求，充分利用廠內廢水，逐步實現廢水的階梯利用，成為火電企業的可持續發展之路。
1 設備簡介及存在的問題
1.1 除渣工藝流程及設備簡介
國華定州電廠一期兩臺機組采用 SG-2008/17.47-M903 單爐膛Π型亞臨界鍋爐，采用水力連續固態排渣。刮板撈渣機溢流水排入除灰循環水池，由除灰循環水泵送至高效濃縮機進行回收處理。除渣回收水的處理和再利用是采用高效濃縮機和回收水池。高效濃縮機可將廢水中的塵粒絕大部分沉淀下來，經沉淀下來的淤積灰漿，由排漿泵定期排入刮板撈渣機，沉淀后的清水自流入回收水池。回收水池中的水，即為除渣供水泵及高壓供水泵供給，用于刮板撈渣機冷卻密封等用水。為了保證刮板冷卻水溫度，在除渣供水泵出口設板式換熱器，以將回收水進一步冷卻，板式換熱器冷卻用水來自公用水系統，冷卻水回水排入回收水池，以作為回收水池補充水，回收水池溢流水排入主廠房集水坑。
1.2 除渣水系統存在的主要問題
（1）撈渣機除渣水循環運行中隨著運行周期延長，水中的灰渣濃度大量增加，為防止換熱器及除渣水泵堵塞，水池中的含灰水大量溢流且沒有綜合利用，無法實現灰水的零排放，同時外排會造成環境污染。
（2）灰水遺留外排，加之撈渣機內灰渣攜帶及蒸發，同時為保證撈渣機水溫低于 60℃的要求，需要對撈渣機進行大量的補水，導致渣水系統水耗增加。
為消除渣水系統運行中存在的主要問題，實現廢水的綜合利用，并結合電廠現有污水處理系統、撈渣機除渣水系統進行改造。
2 除渣水系統改造實踐
2.1 改造方案
除渣水系統改造的目的是充分利用廠內污水處理設備實現除渣溢流水的回收和再利用，節約用水，實現一期兩臺機組的除渣廢水無外排；將經懸浮物處理過后的渣水溢流水回收至化學鍋爐廢水處理池，進行統一處理回用；增加渣水溢流水收集及處理系統，并實現自動化運行，提高系統的安全運行可靠性，改造的方案如下（圖1）。
（1）新建溢流水收集水池，1#爐外排水通過重力自流進入原水池，2#爐外排水需要新建收集池收集外排水。收集池內設有雷達液位計監測池內水位，控制池內泵的啟停，通過液位控制將收集到的溢流水打至 1號爐溢流水的原水池。
（2）原水池內設有雷達液位計監測池內水位，控制池內泵的啟停。通過液位控制將原水池內的溢流水收集水提升至懸浮物去除裝置，深度去除懸浮物，出水進入產水箱。
（3）產水箱出水由供水泵將處理達標的外排水提升至化學車間。產水箱內設置雷達液位計監測池內水位，控制池內供水泵的啟停。懸浮物去除裝置配套有反洗水泵及反洗風機。反洗后的廢水排入廢水箱內，廢水箱出水由泵提升到 1#、2#爐撈渣機進行脫水，脫水后的污泥外運。除渣系統外排水懸浮物含量低于 70mg/L。
2.2 主要設備性能
懸浮物去除裝置（參數見表1）是一種結構先進、性能優良的壓力式過濾設備，采用一種新型的束狀軟填料，濾料直徑可達幾十微米甚至幾微米，并具有比表面積大，過濾阻力小等優點，解決了粒狀濾料的過濾精度受濾料粒徑限制等問題。微小的濾料直徑，極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質顆粒與濾料的接觸機會及濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污能力。
2.3 改造效果分析（表2）
通過現場設備安裝及調試，新增渣水溢流水處理設備最大處理量達到130t/h，DCS 顯示系統運行正常，啟動、停止、報警及液位顯示正確，聯鎖正常。經系統連續試運行產水達標，懸浮物由原水的 485mg/L下降至 55mg/L。
3 節水量分析
機組正常運行期間，每臺機組渣水系統的正常溢流量為30 ～40t/h，若機組年運行按 7000h 計算，則一期機組每年實現渣水回收水=（30-40）t/h×7000h×2 臺 =（42-56）×10 4 t，為企業提高經濟效益。
4 結語
除渣水系統的安全穩定運行是保證鍋爐安全運行的重要環節，由于耗水量大，所以進行渣水系統改造必須系統、全面地考慮，不能只重視節能降耗，還應注重安全運行。此次改造增加的集水池、過濾裝置及控制系統，不但實現了廠內除渣溢流水的綜合回用，同時也提高了渣水系統運行可靠性。通過此次改造降低了發電能耗，消除了廢水排放對環境的污染，也為企業增加了經濟效益。
我國火力發電企業占有很大的比重，同時火力發電廠是水資源消耗最大行業之一。隨著國家環保形式的日益嚴峻，火力發電企業的節水、減排工作成為重中之重。鍋爐除渣水系統水耗偏高的主要原因有：溢流水調節過大、水蒸發量高以及含渣廢水外排等，不但造成水資源的浪費，而且存在很大的環保風險，因此對鍋爐渣水系統改造的重點是節水及廢水不外排，提高渣水的回用率，運行中精確控制渣水的補水及溢流。除渣水系統運行由于含灰量較大，也應對防系統管道、換熱器堵塞進行控制。隨著電力企業廢水零排放和節能減排的要求，充分利用廠內廢水，逐步實現廢水的階梯利用，成為火電企業的可持續發展之路。
1 設備簡介及存在的問題
1.1 除渣工藝流程及設備簡介
國華定州電廠一期兩臺機組采用 SG-2008/17.47-M903 單爐膛Π型亞臨界鍋爐，采用水力連續固態排渣。刮板撈渣機溢流水排入除灰循環水池，由除灰循環水泵送至高效濃縮機進行回收處理。除渣回收水的處理和再利用是采用高效濃縮機和回收水池。高效濃縮機可將廢水中的塵粒絕大部分沉淀下來，經沉淀下來的淤積灰漿，由排漿泵定期排入刮板撈渣機，沉淀后的清水自流入回收水池。回收水池中的水，即為除渣供水泵及高壓供水泵供給，用于刮板撈渣機冷卻密封等用水。為了保證刮板冷卻水溫度，在除渣供水泵出口設板式換熱器，以將回收水進一步冷卻，板式換熱器冷卻用水來自公用水系統，冷卻水回水排入回收水池，以作為回收水池補充水，回收水池溢流水排入主廠房集水坑。
1.2 除渣水系統存在的主要問題
（1）撈渣機除渣水循環運行中隨著運行周期延長，水中的灰渣濃度大量增加，為防止換熱器及除渣水泵堵塞，水池中的含灰水大量溢流且沒有綜合利用，無法實現灰水的零排放，同時外排會造成環境污染。
（2）灰水遺留外排，加之撈渣機內灰渣攜帶及蒸發，同時為保證撈渣機水溫低于 60℃的要求，需要對撈渣機進行大量的補水，導致渣水系統水耗增加。
為消除渣水系統運行中存在的主要問題，實現廢水的綜合利用，并結合電廠現有污水處理系統、撈渣機除渣水系統進行改造。
2 除渣水系統改造實踐
2.1 改造方案
除渣水系統改造的目的是充分利用廠內污水處理設備實現除渣溢流水的回收和再利用，節約用水，實現一期兩臺機組的除渣廢水無外排；將經懸浮物處理過后的渣水溢流水回收至化學鍋爐廢水處理池，進行統一處理回用；增加渣水溢流水收集及處理系統，并實現自動化運行，提高系統的安全運行可靠性，改造的方案如下（圖1）。
（1）新建溢流水收集水池，1#爐外排水通過重力自流進入原水池，2#爐外排水需要新建收集池收集外排水。收集池內設有雷達液位計監測池內水位，控制池內泵的啟停，通過液位控制將收集到的溢流水打至 1號爐溢流水的原水池。
（2）原水池內設有雷達液位計監測池內水位，控制池內泵的啟停。通過液位控制將原水池內的溢流水收集水提升至懸浮物去除裝置，深度去除懸浮物，出水進入產水箱。
（3）產水箱出水由供水泵將處理達標的外排水提升至化學車間。產水箱內設置雷達液位計監測池內水位，控制池內供水泵的啟停。懸浮物去除裝置配套有反洗水泵及反洗風機。反洗后的廢水排入廢水箱內，廢水箱出水由泵提升到 1#、2#爐撈渣機進行脫水，脫水后的污泥外運。除渣系統外排水懸浮物含量低于 70mg/L。
懸浮物去除裝置（參數見表1）是一種結構先進、性能優良的壓力式過濾設備，采用一種新型的束狀軟填料，濾料直徑可達幾十微米甚至幾微米，并具有比表面積大，過濾阻力小等優點，解決了粒狀濾料的過濾精度受濾料粒徑限制等問題。微小的濾料直徑，極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質顆粒與濾料的接觸機會及濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污能力。
通過現場設備安裝及調試，新增渣水溢流水處理設備最大處理量達到130t/h，DCS 顯示系統運行正常，啟動、停止、報警及液位顯示正確，聯鎖正常。經系統連續試運行產水達標，懸浮物由原水的 485mg/L下降至 55mg/L。
機組正常運行期間，每臺機組渣水系統的正常溢流量為30 ～40t/h，若機組年運行按 7000h 計算，則一期機組每年實現渣水回收水=（30-40）t/h×7000h×2 臺 =（42-56）×10 4 t，為企業提高經濟效益。
4 結語
除渣水系統的安全穩定運行是保證鍋爐安全運行的重要環節，由于耗水量大，所以進行渣水系統改造必須系統、全面地考慮，不能只重視節能降耗，還應注重安全運行。此次改造增加的集水池、過濾裝置及控制系統，不但實現了廠內除渣溢流水的綜合回用，同時也提高了渣水系統運行可靠性。通過此次改造降低了發電能耗，消除了廢水排放對環境的污染，也為企業增加了經濟效益。
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