某火電廠廢水引起的水平衡問題的分析及處理

趙紅文 薄學(xué)良

摘 要 某電廠大量除鹽水泄漏至機(jī)組排水槽，同其中的高鹽廢水混合后排向脫硫系統(tǒng)，嚴(yán)重破壞了脫硫系統(tǒng)的水平衡。用實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)說(shuō)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(shí)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(jī)組概況

某電廠2*660MW超低排放機(jī)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(jì)。

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(yàn)（負(fù)荷率65.64%），雙機(jī)運(yùn)行水量統(tǒng)計(jì)如下：

根據(jù)上表，脫硫系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組負(fù)荷率65.64%的情況下，要維持水平衡，須通過其他途徑減少進(jìn)入吸收塔的水量，同時(shí)增加吸收塔的蒸發(fā)量，才能正常運(yùn)行。

（2）脫硫耗水量同機(jī)組負(fù)荷關(guān)系密切，對(duì)各負(fù)荷段的脫硫用水根據(jù)化學(xué)用水報(bào)表總結(jié)分析，綜合不同負(fù)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(fù)荷時(shí)脫硫全天可接收的總水量約480噸/天;50%負(fù)荷時(shí)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(jì)狀態(tài)運(yùn)行。電廠2018平均負(fù)荷率為65.87%，同西安熱工院作水平衡時(shí)負(fù)荷相當(dāng)，在平均負(fù)荷率下脫硫系統(tǒng)要正常運(yùn)行：減少除霧器的沖洗、加大干灰伴濕的力度、必要時(shí)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(shí)情況是：每天從機(jī)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(fēng)器及吹灰器疏水包括汽機(jī)系統(tǒng)的疏水都是除鹽水，內(nèi)漏后大部分排向機(jī)組排水槽，同高鹽水混合，排向脫硫系統(tǒng)。疏水廢水其實(shí)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(yán)格管控的脫硫廢水，同導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)運(yùn)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(jī)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(jí)用戶分配，實(shí)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(jī)組原設(shè)計(jì)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(jì)脫硫來(lái)水并不因?yàn)槭杷畯U水的增加而能大量減少，發(fā)電機(jī)組負(fù)荷率達(dá)到80%脫硫系統(tǒng)才能維護(hù)自身的水平衡，所以疏水廢水排向脫硫是方向性錯(cuò)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(bǔ)充。除鹽水由鍋爐補(bǔ)給水車間生產(chǎn)，制除鹽水率設(shè)計(jì)值是70%左右，即100噸中水經(jīng)過補(bǔ)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(huì)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(dāng)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(xué)工業(yè)水池或輔冷水池，由二者向下級(jí)用戶會(huì)配，這時(shí)全廠水系統(tǒng)接收中水量就會(huì)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(huì)減少全廠中水使用量，節(jié)省制除鹽水的費(fèi)用。這個(gè)思路需增加機(jī)組排水槽到除鹽水前端的管道，線路較長(zhǎng)，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(jī)、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(shí)現(xiàn)這部分水的再利用、階梯利用。

4實(shí)施情況說(shuō)明

（1）實(shí)際操作，發(fā)現(xiàn)問題。鍋爐集水箱可以收集鍋爐雜項(xiàng)疏水（暖風(fēng)器疏水，吹灰器疏水，大氣擴(kuò)容器疏水等），收集的水可通過疏水泵打至排氣裝置回收。對(duì)此管路進(jìn)行了實(shí)際操作，發(fā)現(xiàn)投運(yùn)時(shí)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致水不能回收，甚至影響機(jī)組安全運(yùn)行。

（2）解決問題。為解決以上兩個(gè)問題，專業(yè)技術(shù)人員組織了技術(shù)研討會(huì)，確定了以下方案加固管道、改造管道U形彎，解決管路震動(dòng)問題。

在啟動(dòng)疏水泵再循環(huán)管與集水箱入口處加裝一個(gè)多級(jí)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(yàn)成功，管路運(yùn)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(yùn)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(shí)施效果論證

5.1 低低溫省煤器正常投入

下圖（圖1）為#1機(jī)組低低溫省煤器出口煙溫在實(shí)施前后的對(duì)比情況：圖示為#1機(jī)組2018年3月20日至5月20日，#1機(jī)組低低溫省煤器出口煙溫。#1機(jī)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(jì)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(wàn)噸，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)約340元/噸;年節(jié)省：204萬(wàn)。

圖1 機(jī)組低低溫省煤器出口煙溫圖

5.2 化學(xué)中水日?qǐng)?bào)表分析

（1）提取了系統(tǒng)報(bào)表，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)正常前后，在機(jī)組負(fù)荷率相當(dāng)?shù)那闆r下，日平均中水使用量降低880噸，中水費(fèi)用1.3元/噸，每日節(jié)約水費(fèi)約1040元，每月節(jié)約水費(fèi)約3.12萬(wàn)元，年省31萬(wàn)元（10個(gè)月）。

（2） 除鹽水回收400噸/天，除鹽水20元/噸計(jì)。每日節(jié)約0.8萬(wàn)元，每月節(jié)約水費(fèi)約36萬(wàn)元，年省240萬(wàn)元（10個(gè)月）

通過解決疏水廢水排放問題，保證了機(jī)組運(yùn)行的安全、提高了機(jī)組整體的運(yùn)行穩(wěn)定性。

6結(jié)束語(yǔ)

階梯利用是發(fā)電廠廢水再利用的總體思路;這一案例對(duì)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(wú)法保持，應(yīng)將廢水排向化學(xué)工業(yè)水池或輔冷水池等前端系統(tǒng)，由這兩個(gè)系統(tǒng)再向下級(jí)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(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，是當(dāng)今電廠水務(wù)管理的工作核心。

參考文獻(xiàn)

[1] 華電土右電廠2×660MW空冷機(jī)組水平衡試驗(yàn)報(bào)告[Z]，西安熱工研究院有限公司，2016：10

作者簡(jiǎn)介

趙紅文（1971-），陜西澄城人;學(xué)歷：本科，職稱：高級(jí)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(xué)良（1984-），內(nèi)蒙古察右前旗人;學(xué)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(yùn)行管理。