火力發(fā)電廠鍋爐渣水零排放的管理與實踐

文_孫薊光 郭雪濤 季廣輝 李宗耀 吳昌松 河北國華定州發(fā)電有限責(zé)任公司

我國火力發(fā)電企業(yè)占有很大的比重，同時火力發(fā)電廠是水資源消耗最大行業(yè)之一。隨著國家環(huán)保形式的日益嚴(yán)峻，火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)水、減排工作成為重中之重。

鍋爐除渣水系統(tǒng)水耗偏高的主要原因有：溢流水調(diào)節(jié)過大、水蒸發(fā)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(huán)保風(fēng)險，因此對鍋爐渣水系統(tǒng)改造的重點是節(jié)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(bǔ)水及溢流。除渣水系統(tǒng)運行由于含灰量較大，也應(yīng)對防系統(tǒng)管道、換熱器堵塞進(jìn)行控制。

隨著電力企業(yè)廢水零排放和節(jié)能減排的要求，充分利用廠內(nèi)廢水，逐步實現(xiàn)廢水的階梯利用，成為火電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。

1 設(shè)備簡介及存在的問題

1.1 除渣工藝流程及設(shè)備簡介

國華定州電廠一期兩臺機(jī)組采用SG-2008/17.47-M903單爐膛Π型亞臨界鍋爐，采用水力連續(xù)固態(tài)排渣。刮板撈渣機(jī)溢流水排入除灰循環(huán)水池，由除灰循環(huán)水泵送至高效濃縮機(jī)進(jìn)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(jī)和回收水池。高效濃縮機(jī)可將廢水中的塵粒絕大部分沉淀下來，經(jīng)沉淀下來的淤積灰漿，由排漿泵定期排入刮板撈渣機(jī)，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(jī)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(shè)板式換熱器，以將回收水進(jìn)一步冷卻，板式換熱器冷卻用水來自公用水系統(tǒng)，冷卻水回水排入回收水池，以作為回收水池補(bǔ)充水，回收水池溢流水排入主廠房集水坑。

1.2 除渣水系統(tǒng)存在的主要問題

（1）撈渣機(jī)除渣水循環(huán)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(xiàn)灰水的零排放，同時外排會造成環(huán)境污染。

（2）灰水遺留外排，加之撈渣機(jī)內(nèi)灰渣攜帶及蒸發(fā)，同時為保證撈渣機(jī)水溫低于60℃的要求，需要對撈渣機(jī)進(jìn)行大量的補(bǔ)水，導(dǎo)致渣水系統(tǒng)水耗增加。

為消除渣水系統(tǒng)運行中存在的主要問題，實現(xiàn)廢水的綜合利用，并結(jié)合電廠現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)、撈渣機(jī)除渣水系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 除渣水系統(tǒng)改造實踐

2.1 改造方案

除渣水系統(tǒng)改造的目的是充分利用廠內(nèi)污水處理設(shè)備實現(xiàn)除渣溢流水的回收和再利用，節(jié)約用水，實現(xiàn)一期兩臺機(jī)組的除渣廢水無外排；將經(jīng)懸浮物處理過后的渣水溢流水回收至化學(xué)鍋爐廢水處理池，進(jìn)行統(tǒng)一處理回用；增加渣水溢流水收集及處理系統(tǒng)，并實現(xiàn)自動化運行，提高系統(tǒng)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(jìn)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(nèi)設(shè)有雷達(dá)液位計監(jiān)測池內(nèi)水位，控制池內(nèi)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(nèi)設(shè)有雷達(dá)液位計監(jiān)測池內(nèi)水位，控制池內(nèi)泵的啟停。通過液位控制將原水池內(nèi)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(jìn)入產(chǎn)水箱。

（3）產(chǎn)水箱出水由供水泵將處理達(dá)標(biāo)的外排水提升至化學(xué)車間。產(chǎn)水箱內(nèi)設(shè)置雷達(dá)液位計監(jiān)測池內(nèi)水位，控制池內(nèi)供水泵的啟停。懸浮物去除裝置配套有反洗水泵及反洗風(fēng)機(jī)。反洗后的廢水排入廢水箱內(nèi)，廢水箱出水由泵提升到1#、2#爐撈渣機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥外運。除渣系統(tǒng)外排水懸浮物含量低于70mg/L。

2.2 主要設(shè)備性能

懸浮物去除裝置（參數(shù)見表1）是一種結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良的壓力式過濾設(shè)備，采用一種新型的束狀軟填料，濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，并具有比表面積大，過濾阻力小等優(yōu)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(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會及濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污能力。

表1 懸浮物去除裝置主要性能參數(shù)

2.3 改造效果分析（表2）

通過現(xiàn)場設(shè)備安裝及調(diào)試，新增渣水溢流水處理設(shè)備最大處理量達(dá)到130t/h，DCS顯示系統(tǒng)運行正常，啟動、停止、報警及液位顯示正確，聯(lián)鎖正常。經(jīng)系統(tǒng)連續(xù)試運行產(chǎn)水達(dá)標(biāo)，懸浮物由原水的485mg/L下降至55mg/L。

表2 渣水懸浮物結(jié)果

3 節(jié)水量分析

機(jī)組正常運行期間，每臺機(jī)組渣水系統(tǒng)的正常溢流量為30～40t/h，若機(jī)組年運行按7000h計算，則一期機(jī)組每年實現(xiàn)渣水回收水=（30-40）t/h×7000h×2 臺 =（42-56）×104t，為企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

除渣水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是保證鍋爐安全運行的重要環(huán)節(jié)，由于耗水量大，所以進(jìn)行渣水系統(tǒng)改造必須系統(tǒng)、全面地考慮，不能只重視節(jié)能降耗，還應(yīng)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(tǒng)，不但實現(xiàn)了廠內(nèi)除渣溢流水的綜合回用，同時也提高了渣水系統(tǒng)運行可靠性。通過此次改造降低了發(fā)電能耗，消除了廢水排放對環(huán)境的污染，也為企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)效益。