任 浩

(廣州環(huán)投福山環(huán)保能源有限公司，廣州 511363)

0 引 言

廣州市第三資源熱力電廠位于廣東省廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)福山村蘿崗福山循環(huán)經濟產業(yè)園園區(qū)的北部，項目用地紅線面積76 728 m2，折合約115.2畝；項目配置了6臺750 t/d焚燒爐，及4臺25 MW空冷凝汽式汽輪發(fā)電機組，日最大處理4 500 t垃圾，年處理生活垃圾133萬t。本項目分為生活用水和生產用水兩部分，由三級加壓泵站及管線組成，供水管線全長約5.6 km。生活用水取至廣汕路自來水管，生活用水規(guī)模為0.28萬m3/d(含輸水管漏損量)。生產用水取水規(guī)模0.19萬m3/d金坑水庫水+0.3萬m3/d園區(qū)污水廠再生水。

1 研究主要內容

自來水經過三級加壓泵站輸送，成本很高，加之金坑水庫常年缺水，水資源綜合利用及廢水零排放的研究具體非常重大的意義。經對廠區(qū)進行全面排查，通過專業(yè)分析論證，認為水資源未能實現(xiàn)綜合利用主要有以下因素：中水系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、滲濾液輸送系統(tǒng)、濃縮液回用、屋面排水等系統(tǒng)不完善，不能滿足生產需求，耗費人力物力，造成資源浪費，且運行可靠性低。

針對廣州市第三資源熱力電廠投產后各系統(tǒng)及設備存在不經濟性，開展新設備、新工藝的研究，在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎上進行優(yōu)化改造，研究節(jié)能性新工藝，有效降低機組水耗，提高水資源利用率，并達到廢水零排放。

1.1 優(yōu)化完善化水實驗室建設

梳理全廠各區(qū)域、各系統(tǒng)排放口水源，對各個排水水源進行水量和水質的分析，對高、低濃度水和可再生水進行分類收集管理，合理利用，廢水減量。

1.2 全廠用水規(guī)劃

逐個盤查每個用水用戶，對每個用戶的水質要求、用量進行摸底，針對不同用戶需求規(guī)劃用水，通過完善給水管道或者增加水箱等措施實現(xiàn)；委托專業(yè)隊伍做全廠水平衡試驗。

1.3 中水供水系統(tǒng)改造及回用規(guī)劃

更換大流量、高揚程的中水泵，增加中水罐液位計，增加泵出口母管壓力，增加中水供水系統(tǒng)DCS畫面等。掌握制漿、出渣機補水、刮板機補水、飛灰固化、綠化、沖洗道路以及廁所用水等實際需求和影響。

1.4 廠區(qū)生活水用水保障系統(tǒng)及給水泵電纜橋架改造

廠區(qū)生活用水，是必須保障的水源之一。由于電廠位于廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)福山村，地理位置高，自來水管線布置長，經常存在廣汕路施工被挖斷，造成的生活區(qū)和廠區(qū)不定時停水現(xiàn)象，而現(xiàn)有生活水儲存容量有限，一期項目僅配置3×20 m3生活水箱、生活水泵(18 m3/h)、管路及輔助設備來保證項目車間、科教中心、綜合樓、消防水、化學制水、廠區(qū)綠化及園區(qū)等多個用戶的生活用水任務。用戶多，儲備少，不能確保停水期間生活水的連續(xù)供應。

1.5 生活水增壓泵改造及化水車間增加中水清洗設施

廠區(qū)的生活用水，水源從水廠通過約300 mm生產用水主管道分支接入到高約60 M的水池，通過勢位差提供全廠的生活等用水。因主管道用水范圍大，生活用水因為主管道的壓力減，經常不能上水到生活用水水箱，造成經常性的停水現(xiàn)象，而且通常發(fā)生在用水高峰期。為滿足廠區(qū)生產用水需求,擬在#3泵站安裝兩套增壓泵。

化水車間無專用的清洗水?，F(xiàn)有的是在濃水泵出口接一根臨時管，沖洗清潔工具時會有大量的水遺留在車間地面，且加藥系統(tǒng)旁無沖洗水，若出現(xiàn)藥品泄露，無法及時沖刷處理。濃水現(xiàn)主要輸送至降溫水池且水量有限，不能保證車間用水，臨時管道對設備安全運行存在一定隱患。接一根中水管道至化水車間作為清洗水管路，并增加清洗設施,保證了化水車間的清洗水使用，維持了車間地面的干凈整潔，創(chuàng)造了良好的現(xiàn)場工作環(huán)境，同時也消除了設備的隱患。

1.6 濃水回噴工程

濃縮液回用到爐渣冷卻，由于濃縮液量較大，爐渣冷卻消耗不完，為了避免環(huán)境污染事件，同時達到污水零排放的要求，把濃水接到爐膛回噴。

2 具體實施方案

2.1 優(yōu)化完善化水實驗室建設

采購分析所需儀器藥劑，梳理全廠各區(qū)域、各系統(tǒng)排放口水源，對各個排水水源進行水量和水質的分析，對高、低濃度水和可再生水進行分類收集管理，合理利用，廢水減量。

2.2 全廠水平衡試驗

(1)本次水平衡試驗為期30天，水平衡測試期間，電廠各機組均為常規(guī)運行方式，垃圾焚燒量、發(fā)電量基本穩(wěn)定，水平衡測試期間焚燒總量日均值為4 096.9 t，發(fā)電量日均值為1 993.8 MWh，全廠水量不平衡率為0.56%，符合DL/T 606.5-2009《火力發(fā)電廠能量平衡導則 第5部分：水平衡試驗》第6.2條：全廠范圍水量的不平衡率≤±5%的要求，說明電廠取用水系統(tǒng)嚴密性良好，漏失水量較少。

(2)根據(jù)水平衡試驗結果，平衡期內，電廠單位發(fā)電量取水量為1.34 m3/(MW·h)，噸垃圾耗水量為0.65 t/t。

(3)根據(jù)水平衡試驗數(shù)據(jù)的分析，編制了電廠全廠及各分系統(tǒng)水平衡圖；對電廠的主要用水指標進行了評價分析。

(4)結合電廠的實際情況提出了節(jié)水建議，對水平衡進行了優(yōu)化，繪制了水平衡優(yōu)化圖。

2.3 中水供水系統(tǒng)改造及回用規(guī)劃

改造主要內容是更換現(xiàn)有中水泵，并增加恒壓自動控制功能，主管路保留。新泵采用自吸泵，安裝在北廠煙氣間活性炭羅茨風機側，變頻控制柜安裝在北廠焚燒線高低壓配電室，管線盡量利用現(xiàn)有管溝橋架。

2.4 廠區(qū)生活用水保障系統(tǒng)、給水泵電纜橋架改造

在北煙氣間1#爐側(北煙氣間1號門旁)空地上加裝2個約50 m3不銹鋼生活水箱(共約100 m3)，在現(xiàn)有生活水管上取用水源，監(jiān)測生活用水的管道壓力，自動補水，并增加一路除鹽水作為備用水源，兩臺生活水泵采用變頻穩(wěn)壓控制(穩(wěn)壓至0.4 MPa)，保證廠區(qū)內生活用水應急供給。

2.5 生活水增壓泵改造及化水車間增加中水清洗設施控制要點

(1)泵及電機的安裝基礎的尺寸、位置、標高應符合設計要求,混凝土澆筑應平整；

(2)設備不應有缺件、損壞和銹蝕等情況,管口保護物和堵蓋應完好；

(3)電機盤車應靈活,無阻滯、卡住現(xiàn)象,無異常聲音；

(4)管子內部和管端應清洗干凈，清除雜物，密封面和螺紋不應損壞；

(5)相互連接的法蘭端面或螺紋軸心線應平行、對中；

(6)各緊固連接部位不應松動，外表清潔完整，符合設計規(guī)定和相關行業(yè)安裝規(guī)范；

(7)所有設備安裝應符合設備行業(yè)安裝標準,電氣設備電纜敷設需走電纜橋架,做電纜保護套管。

2.6 濃縮液爐內回噴安裝控制要點

(1)鋪設滲濾液濃縮液管路至鍋爐本體SNCR噴槍層(標高24.2米層)。

(2)從濃縮液管(靠近兩廠的濃縮液管道井)接出DN65，PPH管做為滲濾液濃縮液回噴系統(tǒng)增壓泵的進口管，該管道鋪設需從管道井引出，水泥硬化路面和草坪開溝，引入到廠內增壓泵的入口處(井內取墻孔200*150，裝閥連接管道，鑿水泥路面取溝200*200*11米，土方取溝300*200*30米，鋪管后蓋鐵板注水泥，開墻孔180*400，引管入泵區(qū))。

(3)該系統(tǒng)各廠增壓泵2臺(型號:BGF12-10,Q=12 m3/h,H=117 m,P=7.5 kW,電壓380 VAC)一備一用，在0米層濃水母管處，進口管連接兩泵，用2套304不銹鋼DN65球閥獨立控制。

(4)球閥后端安裝2套不銹鋼DN50電動球閥(220v 4～20 MA)，再并入回噴系統(tǒng)的主管道上，在主管道上分別安裝壓力表，4～20 MA壓力傳感器，1個24v 4～20 MA流量傳感器，均裝在兩廠東側零米層水泵安裝處。

(5)每臺鍋爐的3條DN50PPH管向上直接引到鍋爐SNCR層噴槍預留孔處(標高24.2米層)，末端與噴槍平行。

(6)每臺爐在爐本體24.2米層SNCR壓縮空氣母管(氣體混合分配器前)上引出DN25壓縮空氣管，平行于DN50PPH管下方，做為噴槍套筒冷卻風管母管，對應噴槍接口處，即SNCR層(24.2米)噴槍預留孔處，對應每只噴槍裝有球閥，在球閥后分別用?12軟管接入每臺爐的噴槍安裝位置套管，做為套管冷卻風。

(7)噴槍套筒改造。現(xiàn)有SNCR噴槍套筒未裝有噴槍冷卻風，現(xiàn)在套筒上開一個孔，用?12軟管連接壓縮空氣。

(8)制作、安裝濃水回噴專用噴嘴和連接槍。噴嘴和連接槍為分開獨立件，采用螺紋連接方式，以便于安裝和更換，制作材料采用不銹鋼，型號：M18X1.5HPZ15760QZ。

(9)噴嘴要求：為非介質霧化，實心錐形霧化噴嘴，進口壓力為0.5 MPa，流量為1～1.5 t/h，顆粒細度不大于150 μm，夾角60°。

(10)連接槍制作要求：連接槍前長0.525 m，與快速安裝扣件焊接為一體，連接槍末端為M18*1.5外螺紋，噴槍用不銹鋼金屬軟管連接滲濾液管。

(11)系統(tǒng)設計兩臺管道泵，一備一用，管道泵(380V 12M3/H 83M 7.5 kW)，泵安裝到兩廠房0米層內東墻中間處，每臺泵獨立變頻器利用管道壓力控制泵轉速。380 V電源取自260 M外的配電房。

(12)系統(tǒng)設計的控制箱，具有“本地”和“遠程”控制功能，控制柜供有13條4芯信號線引致DCS，提供給DCS組態(tài)(由電廠負責組態(tài))，日常運行管理，主要以中央控制室操作，觀察和控制整個系統(tǒng)，遠程具有設定道壓力、監(jiān)控流量、泵運行切換、控制3個爐的流量等等。

3 結束語

通過垃圾焚燒電廠水資源綜合利用及廢水零排放的研究，完善了中水系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、滲濾液輸送系統(tǒng)、濃縮液回用、屋面排水等系統(tǒng)，提高了全廠水資源利用率，實現(xiàn)了廢水零排放。滿足了生產需求，減少了人力物力，避免了資源浪費，且提高了運行可靠性。本公司2019年噸垃圾耗水量為0.77 t/t，2020年噸垃圾耗水量為0.65 t/t，噸垃圾耗水量降低了15.58%。因此，根據(jù)使用水質需求不同，將不同級別的水質分別用在不同的工藝設備上,優(yōu)化用水結構和工藝，實現(xiàn)節(jié)能減排，提高工作效率和生產安全。