水泥企業(yè)節(jié)水技術的應用

郭永華

水泥企業(yè)節(jié)水技術的應用

Application of Water Saving Technology in Cement Plant

郭永華

1 前言

水資源的日益短缺，已成為全球普遍關注的重大環(huán)境問題之一。資料顯示，我國人均水資源占有量是2185m3，僅為世界平均水平的28%，而且水資源在時間和地區(qū)分布上極不均衡，全國669個設市的城市中，有400多個城市供水不足，其中嚴重缺水的有110個，主要是北方和沿海城市。如天津地區(qū)人均本地水資源占有量僅160m3，就算加上入境和引灤入津外調水量，人均水資源占有量也僅為370m3，遠低于世界公認的人均占有量1000m3的缺水警戒線，屬重度缺水城市。與此同時，我國萬元GDP用水量約為世界平均水平的2～3倍，約為世界先進水平的4～6倍，工業(yè)水重復利用率50%～60%，與世界先進水平相比差距懸殊。因此，提高工業(yè)用水效率、創(chuàng)建節(jié)水型企業(yè)，是緩解水資源供需矛盾、保證我國經濟可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

2 節(jié)水措施

天津振興水泥有限公司成立于1996年，現(xiàn)有兩條2000t/d水泥熟料預分解新型干法水泥生產線和一座2×4.5MW純低溫余熱發(fā)電站。我公司認真貫徹執(zhí)行國家有關節(jié)水方針政策，近年來，對照《天津市節(jié)水型企業(yè)（單位）考核評分標準》重新修訂、完善了各項管理制度，建立了用水二級、三級計量體系，繪制了用水計量網絡圖，制定了用水近期、遠期規(guī)劃；定期進行企業(yè)的水平衡測試，挖掘節(jié)水潛力，有針對性地制定整改方案；充分利用廠刊板報宣傳欄等開展內容豐富的節(jié)水宣傳活動，增強全體員工水資源憂患意識、節(jié)水意識，創(chuàng)建企業(yè)節(jié)水文化體系。

2.1 實施水質分級管理，消除水質過剩浪費

廠區(qū)生產生活給排水管網實施分質設置、分級管理、優(yōu)水優(yōu)用是水資源達到合理利用的前提條件。我公司按水質和用途把工業(yè)用水分為生活消防水、循環(huán)冷卻水、中水、軟水、除鹽水等幾大類，根據(jù)工藝要求不同分質供水：員工食堂、浴室、衛(wèi)生間等使用生活消防水；間接冷卻設備使用循環(huán)冷卻水；余熱發(fā)電循環(huán)水池使用中水，替代一部分新鮮補水；燃煤鍋爐使用軟水；水泥熟料煅燒余熱鍋爐使用除鹽水。采用分質供水，可滿足各用戶對水質的不同要求，消除水質過剩而造成的浪費現(xiàn)象。

2.2 改造地下管網，杜絕“跑冒滴漏”現(xiàn)象

我公司建于占地5.8公頃的北辰建材供應公司院內，廠區(qū)大，管線長，新建的地下生活消防水管網與院內舊管網搭接，舊管網滲漏跑水現(xiàn)象時有發(fā)生。公司大力改造，將舊管網全部更換為新管網。生產線各工序地下循環(huán)冷卻水支管為鋼管，使用8～10年就會開始腐蝕滲漏（如第一條生產線），不但浪費水資源，而且影響生產正常運轉。公司借中、大修時機逐項對其改造或更換，如原料磨、水泥磨由地下暗管改為地上明管敷設，其余各處更換新管（管徑≥80mm的換為球墨鑄鐵管）。上述改造杜絕了“跑冒滴漏”現(xiàn)象，提高了設備運轉率，節(jié)水效果非常明顯。

2.3 開發(fā)節(jié)水工藝和無水工藝

我公司先后實施了10多項節(jié)水型工藝技術改造，有些低耗水、不耗水的新技術新工藝在水泥行業(yè)具有示范效應。第一條水泥生產線窯尾廢氣處理電改袋收塵器后，增濕塔冷卻用水量減少70%（通過窯尾余熱鍋爐換熱，廢氣溫度從320℃降到220℃左右后分別去原料磨及增濕塔，原電收塵器要求增濕塔出口溫度130～140℃，現(xiàn)布袋收塵器出口溫度可達180～190℃，控制溫度提高使噴水量大幅下降。預計采用優(yōu)質布袋及增加風冷裝置可進一步減少或完全取代噴水冷卻）；篦冷機冷卻方式原為風冷加噴水冷卻，通過對篦板改造及加大冷卻風機通風量，完全取消了噴槍噴水冷卻。第二條水泥生產線2004年建成，廢氣處理直接采用布袋收塵器，來自窯尾預熱器的高溫煙氣一部分經增濕塔噴水降溫至190℃左右進入收塵器，另一部分去原料磨烘干原料后并入增濕塔排風管道進入收塵器，通過對收塵器進口風道加裝冷風閥改造，實現(xiàn)風冷代替水冷，無需增濕塔噴水降溫即可達到收塵器工藝要求。2009年建成的余熱發(fā)電系統(tǒng)中，射水箱、除氧器和窯尾余熱鍋爐的強制循環(huán)泵采用直流冷卻水，浪費水量很大。改造方法是：將強制循環(huán)泵冷卻用生活消防水管路作廢拆除，分別自原料磨及高溫風機循環(huán)冷卻水管路上“抽頭”，另行安裝循環(huán)冷卻給水、回水管路與強制循環(huán)泵進出口連接；射水箱與除氧器則通過建造地下鋼筋砼儲水池、安裝水的回收管路及液位自動控制潛水泵等設施，將冷卻過設備的直流水回收到余熱發(fā)電循環(huán)水池，實現(xiàn)了水的重復利用。

2.4 加強冷凝水和中水的回收利用，節(jié)能環(huán)保雙受益

余熱發(fā)電站屬于熱電聯(lián)供項目，余熱鍋爐生產的低壓蒸汽除用于發(fā)電外，還需兼顧廠區(qū)供熱系統(tǒng)以及食堂和浴室用熱（取代原四臺燃煤鍋爐）。換熱站設置在鍋爐房內。低壓蒸汽一部分進入鍋爐房分汽缸，供食堂、浴室日常使用；另一部分進入換熱器，經汽—水換熱后供廠區(qū)冬季采暖使用。換熱器出來的冷凝水，經冷凝水箱、液位自動控制離心泵及專用管路，回收到余熱鍋爐水處理除氧器，形成余熱鍋爐→低壓蒸汽→換熱器→冷凝水→除氧器→余熱鍋爐的閉路循環(huán)，實現(xiàn)了冷凝水的重復利用。

在建設余熱發(fā)電站的同時，公司對原污水處理站進行了改建、擴建。設計采用三級生化一級排放帶中水回用工藝，處理能力為15m3/h（原為10m3/h），主要是對廠區(qū)生活污水和生產廢水進行綜合處理，處理后的中水全部回用到余熱發(fā)電循環(huán)冷卻水池。該項目實現(xiàn)了補充新水→工業(yè)用水→污水處理→中水回用→替代新水的梯級利用，提高了水的使用效率，不僅取得了良好的經濟效益、生態(tài)效益和社會效益，而且為同類型企業(yè)起到了示范作用。

2.5 應用水質穩(wěn)定技術，提高濃縮倍數(shù)

濃縮倍數(shù)是循環(huán)冷卻水運行管理的一項重要指標，合理提高濃縮倍數(shù)是提高水循環(huán)利用效率的有效舉措。循環(huán)水在使用過程中，隨著水汽不斷蒸發(fā)，水中鹽類逐漸積累，造成濃縮倍數(shù)升高，不加處理將導致系統(tǒng)內部結垢腐蝕。欲使?jié)饪s倍數(shù)維持在一定數(shù)值范圍，必須通過排出一定量高含鹽水，補充一定量新水來實現(xiàn)。補充新水量越多，濃縮倍數(shù)越小。解決提高濃縮倍數(shù)減少補新水量這一矛盾的方法是采取水質穩(wěn)定技術。我公司通過加入殺菌劑、阻緩劑、硫酸藥劑，采用細砂過濾器、疊片式過濾器旁濾等措施，將濃縮倍率從3.0提高到4.0,冷卻水總消耗量節(jié)省11%。

2.6 采用新型節(jié)水技術和裝備

2010年，我公司對浴室設施進行徹底改造，采用感應式淋浴器，人到水流、人去水停，有效消除了洗浴過程中閥門長流水現(xiàn)象，節(jié)水40%左右。另外，將洗浴出水由冷熱雙管手動閥門調節(jié)變?yōu)閱喂芎銣刈詣映鏊Ｆ浜诵脑O備是智能混水器，它是一種實用新型技術裝備，由溫度傳感器、微電腦控制裝置、驅動裝置、電磁閥和混水器組成。浴室的成功改造，方便了浴室管理人員的操作，改善了員工的洗浴條件，獲得了全廠員工的一致稱贊。

3 應用效果

多年來，我公司遵循“減量化、再利用、資源化”的循環(huán)經濟運行模式，通過實施技術改造和新的節(jié)水管理手段，開發(fā)節(jié)水工藝及中水回用，節(jié)水工作取得了顯著的社會效益和經濟效益。2011年我公司產水泥221.31萬噸，比建廠之初1999年擴大近4.54倍，而用水量同比從73.17下降到29.44萬噸，噸水泥耗新水指標從1.5m3持續(xù)降低到0.13m3，萬元產值取水量由52.73m3下降到8.6m3，工業(yè)水的總重復利用率從77.02%提高到了97.4%，達到國內領先水平。全年累計節(jié)水71.8萬噸（含余熱發(fā)電），年節(jié)約水費373.36萬元。

2010年，我公司榮獲天津市節(jié)水型企業(yè)稱號。■

TQ172.8

B

1001-6171（2012）06-0091-02

天津振興水泥有限公司，天津300400；

2012-03-16；編輯：趙蓮