基于熱電廠定排擴容器廢水回收利用的探討

0 引言

為保證爐水水質(zhì)合格，自然循環(huán)汽包鍋爐必須進行連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污排出汽包中含鹽量及堿度較高的爐水，定期排污排出水冷壁下聯(lián)箱內(nèi)水渣等沉積物，其中，連續(xù)排污為主要排污方式，排污率為額定蒸發(fā)量的1%，占鍋爐爐水排污量的90%以上，定期排污為輔助排污。蒸汽吹水疏水為品質(zhì)合格的疏放水，且攜帶一定的熱量。目前，定排擴容器廢水回收主要有：采用換熱器，利用連排廢水熱量加熱鍋爐補給除鹽水；利用溴化鋰、氨吸收等熱媒機組回收廢水熱量

；對定排廢水直接回收利用，用于脫硝稀釋水、脫硫用水、熱網(wǎng)循環(huán)水補水。前兩種主要是廢水熱量的回收，對工質(zhì)未予利用；第三種對熱量及工質(zhì)進行了回收，但未考慮工質(zhì)的提質(zhì)。因此，在電力行業(yè)廢水零排放概念影響及機組能耗要求進一步降低后，定排擴容器廢水及熱量回收再利用成為節(jié)能減排改造的課題。本文針對某電廠定排擴容器廢水回收與定排排汽回收相結合的改造方案進行了探討。

當前時期，社會各界對于小學教育的重視程度不斷提升，而語文教學由于其承載的重要教學任務，使之成為被關注的焦點。在此情況下，需要不斷提升該學科的教學質(zhì)量，優(yōu)化教學體系，創(chuàng)新教學模式。合作學習作為新時期非常重要的一種教學方式，在實際運用中取得了非常好的效果，具有一定的先進性，符合新課改的教育理念。應用在語文教學上時，使得該學科教學逐漸具備了自主性和合作性以及探究性特征?？傮w來看，通過運用這種教學方式，使學生語文學科的素質(zhì)與核心素養(yǎng)得到了顯著提升。

四是嚴格落實扶貧資金項目的公告公示制度，自治區(qū)、市、縣扶貧資金分配結果一律公開，鄉(xiāng)村兩級扶貧項目安排、資金使用及績效結果一律公告公示。發(fā)揮駐村工作隊和第一書記的第一線監(jiān)督作用，引導貧困群眾參與項目決策、實施、管理和監(jiān)督全過程。

1 某電廠定排擴容器集水源及擴容器參數(shù)

某電廠定排擴容器進口集管接有除氧器溢流及放水管、高加危急放水管、汽包緊急放水管、定期排污母管、連續(xù)排污母管、蒸汽吹灰疏水管、鍋爐各受熱面疏水等。其中，單臺爐連續(xù)排污水量約3.5 t/h，溫度約170℃。由于煤泥、中煤等劣質(zhì)煤摻燒量大，蒸汽吹灰每班2次，吹灰疏水量約15 t/d，鍋爐各受熱面水容積約110 m

。

該DP-7型定排擴容器容積7 m

、工作壓力0.15 MPa、工作溫度145℃。各排污水經(jīng)定排擴容器減壓和擴容后分離出的蒸汽溫度約145℃，廢水排水溫度100℃。由焓熵表可知，分離出的蒸汽焓值為2 721 kJ/kg,廢水排放焓值為420 kJ/kg。定排擴容器廢水排放水質(zhì)指標如表1所示，除電導率、二氧化硅偏高外，其余指標均符合電極鍋爐用水要求。

2 非供暖季定排擴容器廢水回收改造方案及效益分析

浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐采用6.3 kV電壓供電，工作原理為：電導率為200μs/cm的電解質(zhì)溶液作為熱媒水補水進入鍋爐鍋殼，加熱爐體內(nèi)的電解質(zhì)熱媒水，生成蒸汽通過導汽管導出供蒸汽用戶。外部升降機構控制移動隔離盾的升降，實現(xiàn)蒸汽量及壓力的調(diào)節(jié)。因此，高電導率的定排擴容器排水經(jīng)除鹽后適用于高壓電極蒸汽鍋爐水質(zhì)的要求?？紤]電氣安裝成本及環(huán)境要求，將其放置在靠近電氣配電室的汽機房內(nèi)。

浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐采用就地PLC控制，通過控制隔離盾的升降調(diào)節(jié)蒸汽流量及壓力，柱塞式蒸汽壓縮機通過就地PID控制入口壓力。在定排擴容器廢水回收加熱至蒸汽所需熱量1 450 kJ/kg、浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐熱效率為98%的情況下，每噸蒸汽耗電量約445 kW，生產(chǎn)成本175元/t。單臺柱塞式蒸汽壓縮機生產(chǎn)成本約40元，設備改造總投資約650萬元。兩臺機組非供暖季運行小時數(shù)按6 200 h、年停機5次、連排閃蒸率20%計算，連排疏水量約34 720 t，蒸汽吹灰疏水3 870 t；停爐疏放水按50%回收計算約275 t，定排擴容器回收總水量約38 865 t。定排閃蒸率按10%、電極吸附除鹽產(chǎn)水率80%計算

，定排擴容器減壓后分離出的蒸汽量約3 886 t，廢水量為27 982 t。定排擴容器分離后蒸汽的邊際收益約62萬元，廢水回收的年邊際收益約120萬元，減少化學除鹽水制水支出23萬元，投資回收期約為2.5年。

非供暖季定排擴容器廢水回收改造方案如圖1所示：擴容器排放的廢水通過增壓泵增壓，進入耐高溫電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)，除鹽后的中鹽水經(jīng)浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐升溫升壓，產(chǎn)生蒸汽至工業(yè)用戶；擴容器排放的蒸汽通過柱塞式蒸汽壓縮機增壓后至工業(yè)用戶。用戶主要為泡沫制品及蒸汽建材制品企業(yè)，蒸汽耗量約15 t/h，壓力0.6 MPa，溫度190℃，焓值2 791 kJ/kg，蒸汽價格200元/t。

該廠有兩臺同型號的定排擴容器。每臺擴容器增加一套磁翻板液位計及一路除鹽水補水，根據(jù)液位信號控制除鹽水管路電磁閥，調(diào)整定排擴容器水位。此外，還設置了一臺額定流量為5 t/h、揚程150 m、功率5 kW的增壓水泵，其進口接在原擴容器自溢流排水管上，利用原暖風器疏水管連接至母管接入額定功率為0.4 kW的耐高溫電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)，將水質(zhì)電導率降至10μs/cm以內(nèi)。除鹽后的中鹽水由電動調(diào)節(jié)門控制電極蒸汽鍋爐的水位，由額定功率8 000 kW、出口壓力0.8 MPa、蒸發(fā)量11 t/h的電極蒸汽鍋爐控制蒸汽流量及出口壓力；由額定功率為105 kW、流量1 t/h、出口壓力0.8 MPa、出口溫度175℃的柱塞式蒸汽壓縮機通過變頻器將定排擴容器內(nèi)壓力控制在0.15 MPa。

耐高溫電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)工作原理為：通過外加電壓形成靜電場，強制離子向帶有相反電荷的電極遷移，使離子在雙電層內(nèi)富集，降低溶液本體濃度，實現(xiàn)對水溶液的除鹽。除鹽后的水電導率在10μs/cm以內(nèi)。電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)布置在浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐補水管道上。

LIU Yulin， LIU Changmiao， LIU Hongzhao, et al. Utilization technology of mine tailings in China and exploitation suggestions[J]. Conservation and utilization of mineral resources, 2018(6):140-144,150.

3 供暖季定排擴容器廢水回收改造方案及效益分析

該廠供暖季采用大流量熱網(wǎng)循環(huán)水供熱，流量均值約4 500 m

/h。熱網(wǎng)循環(huán)水水質(zhì)標準為：懸浮物/（mg·L

）＜5、總硬度/（μmol·L

）＜600、氯離子/（mol·L

）＜200、pH值9～10。由表1可知，定排廢水水質(zhì)完全滿足熱網(wǎng)循環(huán)水要求。因此，供暖季停運浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐及電吸附除鹽裝置，利用定排疏水增壓泵獨立供水管道將定排擴容器廢水分別供入機側凝汽器熱網(wǎng)循環(huán)水出水管道。定排疏水增壓泵增加變頻器，通過液位PID控制水位。定排廢水回收量對熱網(wǎng)循環(huán)水來說可忽略不計，故對熱網(wǎng)無沖擊。定排擴容器排放蒸汽在供暖季仍采用柱塞式蒸汽壓縮機增壓。兩臺機組供暖季運行小時數(shù)約5 800 h，連排閃蒸率按20%計算，連排疏水量約32 480 t；蒸汽吹灰疏水3 624 t，定排擴容器回收總水量約36 100 t。按定排閃蒸率10%計算，定排擴容器減壓后分離出的蒸汽量約3 600 t，廢水量32 489 t，定排擴容器分離后蒸汽的邊際收益約為57萬元；定排擴容器廢水回收熱量約1.3×10

kJ，折算約460 tce；標準煤噸煤排放量約為2.7 tCO

，總計減少排放約1 242 tCO

；碳排放交易價格約50元/t，節(jié)約碳排放配額資金約6.2萬元

;直接供入熱網(wǎng)循環(huán)水，節(jié)約供熱熱網(wǎng)補水成本約10萬元。

4 結論

電廠熱力系統(tǒng)中，對排放和泄漏的工質(zhì)和廢熱進行提質(zhì)回收不僅可獲得較為可觀的投資回報，還實現(xiàn)了節(jié)能，降低了廢水、廢汽、CO

的排放。定排擴容器作為電廠所有廢水、廢汽的匯集點，對其廢水、廢汽的熱量進行可行性的提質(zhì)回收及使用方案的探討和效益分析，拓寬了節(jié)能減排的思路，有助于推動節(jié)能減排的落實和實施。

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