600 MW機(jī)組渣煤水處理系統(tǒng)運(yùn)行情況評(píng)估

李治國(guó)，金偉剛

（浙江省電力試驗(yàn)研究院，杭州 310014）

很多燃煤火力發(fā)電廠都建有渣煤水處理裝置，并配置灰場(chǎng)作為緩沖。但一些新建燃煤火力發(fā)電機(jī)組沒有灰場(chǎng)，大都采取渣煤水混合處理的模式，渣煤水容易溢流到總排口導(dǎo)致總排口水質(zhì)超標(biāo)。針對(duì)這種情況，對(duì)沒有灰場(chǎng)的某燃煤火力發(fā)電廠（4×600 MW，3-4號(hào)機(jī)組）進(jìn)行了渣煤水系統(tǒng)溢流情況評(píng)估，分析了造成渣煤水溢流的原因，對(duì)渣煤水處理系統(tǒng)擴(kuò)容和出水回用等方面提出了相關(guān)建議。

1 渣煤水系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

石子煤密封水、撈渣機(jī)鏈條沖洗水、渣系統(tǒng)軸封水和干灰?guī)祀s用水都來(lái)自工業(yè)水，最終進(jìn)入灰?guī)鞚饪s池，灰?guī)鞚饪s池上清液溢流到回水池，濃縮池和回水池通過(guò)底部排污把固體含量大的泥渣水排到沉煤池。煤污水也最終排到沉煤池，處理后出水直接溢流到雨水池排放。

根據(jù)全廠水平衡設(shè)計(jì)圖，進(jìn)入渣煤水處理系統(tǒng)的煤水設(shè)計(jì)流量為68.5 m3/h，雖然實(shí)際煤水流量為46 m3/h，但加上設(shè)計(jì)時(shí)未考慮的渣水排入量，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該廠現(xiàn)有的渣煤水處理設(shè)備容量2×40 m3/h。且渣煤水處理裝置處理后出水沒有回用，直接外排。

經(jīng)超聲波流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，兩座沉煤池提升泵的出口流量分別為17 m3/h和26 m3/h，均小于泵額定流量40 m3/h，處理能力偏低。而渣水進(jìn)入導(dǎo)致沉煤池水位偏高，渣煤水處理系統(tǒng)來(lái)不及處理，未經(jīng)處理的渣煤水直接溢流到雨水溝。

2 系統(tǒng)進(jìn)出水量評(píng)估及水質(zhì)分析

對(duì)3-4號(hào)爐渣煤水系統(tǒng)進(jìn)出水量進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試期間4號(hào)爐停機(jī)，其它機(jī)組平均負(fù)荷為353 MW，水量平衡圖見圖1所示。

進(jìn)入2個(gè)沉煤池的渣煤水量總計(jì)159 m3/h，其中煤污水量為46 m3/h。由于評(píng)估期間正進(jìn)行全廠的粉塵測(cè)試，煤場(chǎng)、輸煤棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站和碎煤機(jī)樓等場(chǎng)地沖洗水用量相當(dāng)大，所以進(jìn)入沉煤池的煤水量偏大。

某發(fā)電廠曾進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)渣煤水中的Cl-不超過(guò)1200 mg/L、Ca2+不超過(guò)700 mg/L時(shí)，渣煤水出水可作為脫硫工藝水的補(bǔ)充。對(duì)該發(fā)電廠沉煤池出水水質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)渣煤水出水Ca2+為107.24 mg/L，渣煤水出水Cl-為111.12 mg/L，所以在現(xiàn)有的處理?xiàng)l件下，渣煤水出水可以作為脫硫工藝水的補(bǔ)充。

3 渣煤水溢流原因分析

從圖1可以看出，進(jìn)入灰?guī)鞚饪s池和回水池的渣水主要由渣系統(tǒng)軸封水（71 m3/h）和石子煤密封水（58 m3/h）構(gòu)成，這兩種水量總和達(dá)到129 m3/h，大約占發(fā)電廠總?cè)∷康?/5，除蒸發(fā)、運(yùn)渣帶走外，全部進(jìn)入渣煤水處理系統(tǒng)，這是造成渣煤水處理系統(tǒng)進(jìn)水量大的主要原因。

為了降低這兩種水量，評(píng)估期間進(jìn)行了試驗(yàn)。在保證設(shè)備正常運(yùn)行的前提下，把相關(guān)閥門關(guān)小，渣系統(tǒng)軸封水降到了48 m3/h，石子煤密封水降到了35 m3/h，總共降低了46 m3/h，但水量仍偏大。DL/T 5142-2002《火力發(fā)電廠除灰設(shè)計(jì)規(guī)程》要求：灰渣泵需要軸封水時(shí)，應(yīng)設(shè)專用的軸封水泵。沖渣、沖灰水母管的末端，沖灰水過(guò)濾器前后，水力噴射器、冷卻水裝置及軸封水的人口處，應(yīng)裝設(shè)壓力表。如某火電廠設(shè)置了軸封水泵，而且軸封水入口處有壓力監(jiān)視，經(jīng)水量測(cè)量，4×600 MW機(jī)組渣煤水系統(tǒng)軸封水僅為16 m3/h。而該廠的設(shè)計(jì)不符合規(guī)程要求，軸封水直接由工業(yè)水泵提供，未設(shè)專用的軸封水泵，而且軸封水的入口處，也未裝設(shè)壓力表，導(dǎo)致水量和壓力很難控制，運(yùn)行人員只能保持足夠大的流量來(lái)防止軸封損壞，所以軸封水量大就在所難免。

目前國(guó)內(nèi)灰渣泵的結(jié)構(gòu)型式及產(chǎn)品質(zhì)量都在不斷改進(jìn)，不僅葉輪和護(hù)套采用了耐磨材料，而且軸封型式也由填料密封改進(jìn)為副葉輪密封和副葉輪加填料組合式密封等多種密封型式，均無(wú)需裝設(shè)軸封水泵，且節(jié)水效果更佳。

4 降低渣煤水系統(tǒng)溢流量的建議

（1）減少渣系統(tǒng)軸封水和石子煤密封水水量，盡可能減少渣煤水處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。試驗(yàn)表明，這兩種水量通過(guò)運(yùn)行調(diào)整是可以減少的，但是要大幅度減少渣系統(tǒng)軸封水，就必須進(jìn)行設(shè)備改造，增設(shè)專用的軸封水泵及壓力表，加強(qiáng)軸封水到每臺(tái)泵軸封的壓力監(jiān)視，這樣就較易監(jiān)視軸封水量，在保證設(shè)備運(yùn)行的安全性的同時(shí)可以大幅度減少軸封水，既能節(jié)約廠區(qū)工業(yè)水，又能大大緩解渣煤水處理系統(tǒng)的壓力。

圖1 渣煤水系統(tǒng)水量平衡示意圖

（2）將渣煤水處理系統(tǒng)出水用于補(bǔ)充脫硫工藝水。因該廠4×600 MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)無(wú)煙氣換熱器（GGH）設(shè)計(jì)，煙氣帶水量大，工藝水耗量較大，保證值為不超過(guò)500 m3/h，目前脫硫工藝水全部來(lái)自廠區(qū)工業(yè)水系統(tǒng)。由于渣煤水處理系統(tǒng)出水和脫硫工藝水水質(zhì)相近，可將渣煤水處理系統(tǒng)出水作為脫硫工藝水的補(bǔ)充，這樣就可以提高廢水綜合利用率，減少原水取水量，降低發(fā)電水耗，又可減少?gòu)U水的外排，逐步實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)環(huán)保、節(jié)能高效的運(yùn)行模式。如某發(fā)電廠把渣溢水作為脫硫工藝水的補(bǔ)充，渣溢水Ca2+濃度控制在700 mg/L以內(nèi)，Cl-控制在1200 mg/L以內(nèi)，脫硫設(shè)備的腐蝕和堵塞等現(xiàn)象幾乎沒有出現(xiàn)，實(shí)踐證明這是一種比較成功的渣溢水回收方式。從水質(zhì)指標(biāo)看，該廠渣煤水出水指標(biāo)好于上述控制指標(biāo)，應(yīng)用到脫硫工藝水應(yīng)該是完全可行的。

（3）對(duì)渣煤水處理系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容。原設(shè)計(jì)只用于處理煤污水，沒有考慮到渣水排入量，設(shè)計(jì)容量偏小，而且現(xiàn)有設(shè)備處理能力也比設(shè)備本身額定處理能力小。建議將系統(tǒng)擴(kuò)容到200 m3/h，同時(shí)實(shí)現(xiàn)渣煤水處理系統(tǒng)遠(yuǎn)控操作功能。擴(kuò)容方式有2種：一是和現(xiàn)有模式相同，渣煤水混合處理，只是把渣煤水系統(tǒng)處理能力增大，渣煤水處理系統(tǒng)處理后出水作為脫硫系統(tǒng)、煤場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)站以及輸煤棧橋等地面沖洗水，不足部分由工業(yè)水補(bǔ)足；二是現(xiàn)有設(shè)備只用于處理煤水，處理出水作為煤場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)站以及輸煤棧橋等地面沖洗水，新增加處理設(shè)備只用于處理渣水，渣水處理后用作脫硫工藝水，渣煤水分開處理，分開回用。這個(gè)建議方案需要重新設(shè)置渣水池，或者將一個(gè)沉煤池隔斷，部分用作渣水池，部分用作煤污水池。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)某火電廠渣煤水系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量、進(jìn)水量和溢流等情況的分析，可知渣系統(tǒng)軸封水和石子煤密封水量大是造成系統(tǒng)溢流的主要原因，通過(guò)分析評(píng)估，為今后該類發(fā)電廠處理渣煤水系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)提供了參考，提出的對(duì)渣系統(tǒng)處理出水回用到脫硫工藝水等建議，具有一定的借鑒意義。

[1] 楊佳珊，黃濤.火電廠廢水處理后回用于煙氣脫硫系統(tǒng)的可行性[J].東北電力技術(shù)，2007（11）∶35-37.

[2] DL/T 5142-2002火電廠除灰設(shè)計(jì)規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社，2002.