趙紅文 薄學良
摘 要 某電廠大量除鹽水泄漏至機組排水槽,同其中的高鹽廢水混合后排向脫硫系統(tǒng),嚴重破壞了脫硫系統(tǒng)的水平衡。用實際運行數(shù)據(jù)說明了脫硫系統(tǒng)接收水的能力;又根據(jù)脫硫系統(tǒng)原有工藝水水質(zhì),分析不能減少原工藝水接收其他水源的原因。最終于論證廢水必須向水系統(tǒng)前端排放,不能向水系統(tǒng)戶尾部排放。最后通過將泄漏水引至集水箱及排汽裝置回收,解決了問題,實現(xiàn)了廢水的回收利用。通過本次廢水治理總結(jié)提出:如果廢水量較大,應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量向電廠用水上游回收,回收原則是不能破壞接收系統(tǒng)的用水平衡。
關(guān)鍵詞 水平衡;除鹽水;疏水;脫硫廢水
1機組概況
某電廠2*660MW超低排放機組,在電除塵前安裝有低低溫省煤器,將煙溫從1300?C降至1000?C左右;配置石灰石濕法脫硫系統(tǒng)。全廠廢水按零排放設(shè)計。
2問題分析
(1)2017年4月份西安熱工院作了全廠水平衡試驗(負荷率65.64%),雙機運行水量統(tǒng)計如下:
根據(jù)上表,脫硫系統(tǒng)在發(fā)電機組負荷率65.64%的情況下,要維持水平衡,須通過其他途徑減少進入吸收塔的水量,同時增加吸收塔的蒸發(fā)量,才能正常運行。
(2)脫硫耗水量同機組負荷關(guān)系密切,對各負荷段的脫硫用水根據(jù)化學用水報表總結(jié)分析,綜合不同負荷段脫硫系統(tǒng)用水情況如下:
(3)某電廠脫硫用水情況分析總結(jié)
從以上分析可以看出,在80%負荷時脫硫全天可接收的總水量約480噸/天;50%負荷時用水出現(xiàn)不平衡狀態(tài),脫硫系統(tǒng)須減少接收水量約400噸/天,才能按照設(shè)計狀態(tài)運行。電廠2018平均負荷率為65.87%,同西安熱工院作水平衡時負荷相當,在平均負荷率下脫硫系統(tǒng)要正常運行:減少除霧器的沖洗、加大干灰伴濕的力度、必要時退出部分低溫省煤器,才能維持最基本的平衡;通這些措施可增加的用水量平均約220噸/天,維持全電廠基本的水平衡。
現(xiàn)實情況是:每天從機組排水槽排向脫硫系統(tǒng)的水額外增加了600噸/天,超出了接收能力。
3如何解決疏水廢水的問題
3.1 疏水廢水的水質(zhì)情況
空冷的沖洗水、暖風器及吹灰器疏水包括汽機系統(tǒng)的疏水都是除鹽水,內(nèi)漏后大部分排向機組排水槽,同高鹽水混合,排向脫硫系統(tǒng)。疏水廢水其實水質(zhì)情況非常好,品質(zhì)完全高于工業(yè)水質(zhì)。
把這部分好水排向脫硫,最終產(chǎn)生較多屬于法律嚴格管控的脫硫廢水,同導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)運行困難,方法成本最大、效果最差(脫硫廢水是最難處理的水,是機組不可再利用的水源)。
3.2 解決思路的探討
總體思路是:將疏水廢水排向全廠水系統(tǒng)的前端系統(tǒng),由前端向下級用戶分配,實現(xiàn)這部分水的再次利用、階梯利用。
(1)階梯利用為什么不能排向脫硫系統(tǒng)
發(fā)電機組原設(shè)計將全廠的工業(yè)廢水、高含鹽廢水、再生廢液、反滲透廢液排向脫硫系統(tǒng)再利用,這部分水質(zhì)非常差不能排向其他系統(tǒng);原設(shè)計脫硫來水并不因為疏水廢水的增加而能大量減少,發(fā)電機組負荷率達到80%脫硫系統(tǒng)才能維護自身的水平衡,所以疏水廢水排向脫硫是方向性錯誤,而且不符合階梯利用原則。
疏水廢水是泄漏的除鹽水,除鹽水本應(yīng)循環(huán)使用,損失了就必須補充。除鹽水由鍋爐補給水車間生產(chǎn),制除鹽水率設(shè)計值是70%左右,即100噸中水經(jīng)過補給水車間反滲透設(shè)備可生產(chǎn)70噸除鹽水和30噸高含鹽廢水;即要生產(chǎn)600噸/天的除鹽水須使用中水量約850噸/天,會多產(chǎn)生約250噸高鹽廢水,產(chǎn)生的高鹽水又必須排向脫硫,更加劇了全廠用水的惡化。
(2)大量的疏水廢水不能向末端排放,只能向水系統(tǒng)前端想辦法。思路有兩條,一是把疏水廢水當普通的工業(yè)水使用;二是想辦法返回除鹽水系統(tǒng)循環(huán)使用。
1)如果將疏水廢水排向全廠水系統(tǒng)的前端-化學工業(yè)水池或輔冷水池,由二者向下級用戶會配,這時全廠水系統(tǒng)接收中水量就會相應(yīng)減少850噸/天,避免全廠使用中水量的增加。此水水質(zhì)較好,可以不經(jīng)處理直接用作工業(yè)水,也可去制備除鹽水。
2) 返回除鹽水系統(tǒng)
可以返回除鹽水最前端,由系統(tǒng)分配到各除鹽水支系統(tǒng),返回后會減少全廠中水使用量,節(jié)省制除鹽水的費用。這個思路需增加機組排水槽到除鹽水前端的管道,線路較長,需保溫伴熱,施工難度大。
如果能根據(jù)現(xiàn)有管路將其返回產(chǎn)生疏水廢水的小系統(tǒng)前端回收,是不是更好呢?組織鍋爐、汽機、化水技術(shù)人員研究,論證通過集水箱-排汽裝置-凝汽器回收,是否可實現(xiàn)這部分水的再利用、階梯利用。
4實施情況說明
(1)實際操作,發(fā)現(xiàn)問題。鍋爐集水箱可以收集鍋爐雜項疏水(暖風器疏水,吹灰器疏水,大氣擴容器疏水等),收集的水可通過疏水泵打至排氣裝置回收。對此管路進行了實際操作,發(fā)現(xiàn)投運時存在安全風險,導(dǎo)致水不能回收,甚至影響機組安全運行。
(2)解決問題。為解決以上兩個問題,專業(yè)技術(shù)人員組織了技術(shù)研討會,確定了以下方案加固管道、改造管道U形彎,解決管路震動問題。
在啟動疏水泵再循環(huán)管與集水箱入口處加裝一個多級水封,解決虹吸問題。2018年4月19日,集水箱回收疏水廢水系統(tǒng)試驗成功,管路運行平穩(wěn)、真空可控。泄漏的除鹽水幾乎全部回收利用。低低溫省煤器重新投入運行,脫硫系統(tǒng)除霧器沖洗基本恢復(fù)正常,煤水處理間用水恢復(fù)正常,酸洗廢水池水位可控。
5實施效果論證
5.1 低低溫省煤器正常投入
下圖(圖1)為#1機組低低溫省煤器出口煙溫在實施前后的對比情況:圖示為#1機組2018年3月20日至5月20日,#1機組低低溫省煤器出口煙溫。#1機組2018年4月19日前,低低煙省煤器出口煙溫125~1350?C;4月19日后,低低煙省煤器出口煙溫105~1100?C。
低省的投入提升1g/Kwh煤耗(設(shè)計資料1g/Kwh),年發(fā)60億度電,折合煤=6*109*10-6=6000噸煤。
年節(jié)省煤6萬噸,標煤單價約340元/噸;年節(jié)?。?04萬。
圖1 機組低低溫省煤器出口煙溫圖
5.2 化學中水日報表分析
(1)提取了系統(tǒng)報表,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)正常前后,在機組負荷率相當?shù)那闆r下,日平均中水使用量降低880噸,中水費用1.3元/噸,每日節(jié)約水費約1040元,每月節(jié)約水費約3.12萬元,年省31萬元(10個月)。
(2) 除鹽水回收400噸/天,除鹽水20元/噸計。每日節(jié)約0.8萬元,每月節(jié)約水費約36萬元,年省240萬元(10個月)
通過解決疏水廢水排放問題,保證了機組運行的安全、提高了機組整體的運行穩(wěn)定性。
6結(jié)束語
階梯利用是發(fā)電廠廢水再利用的總體思路;這一案例對我們的啟示是:如果產(chǎn)生的廢水量較大,應(yīng)該將此廢水盡可能向水系統(tǒng)前端排放、再利用,排放的原則是不能打破接收系統(tǒng)的自身平衡,如果接收系統(tǒng)自身平衡無法保持,應(yīng)將廢水排向化學工業(yè)水池或輔冷水池等前端系統(tǒng),由這兩個系統(tǒng)再向下級分配,這樣就能保證不破壞各子系統(tǒng)的平衡。
最難處理的水是脫硫系統(tǒng)廢水。發(fā)電廠產(chǎn)生的其他廢水應(yīng)在成分、水量分析的基礎(chǔ)上確定再利用位置,不能不加分析地排向脫硫系統(tǒng)。節(jié)約用水,減少排放,盡可能實現(xiàn)循環(huán)利用,是當今電廠水務(wù)管理的工作核心。
參考文獻
[1] 華電土右電廠2×660MW空冷機組水平衡試驗報告[Z],西安熱工研究院有限公司,2016:10
作者簡介
趙紅文(1971-),陜西澄城人;學歷:本科,職稱:高級工程師,現(xiàn)就職單位:華電內(nèi)蒙古能源有限公司土默特發(fā)電分公司,研究方向:火電廠環(huán)保技術(shù)管理。
薄學良(1984-),內(nèi)蒙古察右前旗人;學歷:本科,職稱:工程師,現(xiàn)就職單位:華電內(nèi)蒙古能源有限公司土默特發(fā)電分公司,研究方向:火電廠灰硫運行管理。