發(fā)電廠脫硫廢水回用至濕式撈渣機研究與應(yīng)用
【純水設(shè)備http://www.twkcr.cn】脫硫廢水系統(tǒng)日排放可達500t/d，大量廢水不能得到綜合合理利用。研究發(fā)現(xiàn)，脫硫廢水可重復(fù)利用于挖泥船，實現(xiàn)了挖泥船的自動補水功能，不僅解決了脫硫廢水的使用問題，而且提高了機組的自動化程度。
脫硫廢水系統(tǒng)日排放可達500t/d，大量廢水不能得到綜合合理利用。經(jīng)過專業(yè)的評價和研究，可將脫硫廢水回用到挖泥船中，解決了脫硫廢水的利用問題。
因為二級水封水直接冷卻產(chǎn)生的火山灰和渣煤燃燒后,水源的水質(zhì)要求低,所以污泥沉淀池的水源是轉(zhuǎn)移到渣池補充二次密封水鍋爐實現(xiàn)綜合利用的水源的一部分。工業(yè)純水設(shè)備脫硫廢水排入污泥槽可以恢復(fù)到渣池通過使用原始含煤廢水污泥槽輸送泵,液位監(jiān)視點的污泥槽和渣池可以增加純水設(shè)備,和手動隔離門和電動門可以安裝在管道實現(xiàn)自動補水的功能。
另外，在一級水封上加液位觀察點，在道路上安裝電動門充一級水封水管，根據(jù)液位高度，以實現(xiàn)一級水封的自動充水功能。
脫硫廢水回用的可行性研究
2.1脫硫廢水處理技術(shù)方案對比(相關(guān)閱讀:零排放工藝與火電廠脫硫廢水案例對比)
2.1.1除塵前噴淋氣化
經(jīng)過處理的脫硫廢水在霧化前被輸送到電除塵現(xiàn)場，霧化后采用延遲熱氣化，廢水中的鹽被電除塵捕獲，隨粉煤灰一起輸送。目前，該方案在國內(nèi)的應(yīng)用有限，主要問題是霧化不足，造成嚴重的煙道沉積。從節(jié)能環(huán)保的角度考慮，加入低溫省煤器或分級省煤器后，煙氣溫度會大大降低，因此本方案不適用于目前脫硫廢水的使用。
2.1.2蒸發(fā)結(jié)晶
處理后的脫硫廢水經(jīng)脫鈣后可采用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)重復(fù)利用，廢水中的溶解鹽可制成工業(yè)鹽。
據(jù)調(diào)查，25噸廢水蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備每小時的投資成本約為9000萬元，相對較高。由于脫硫廢水比全廠少，工業(yè)純水設(shè)備需要將廢水零排放作為一個整體來考慮，因此目前不宜采用該技術(shù)。
2.1.3 回用至撈渣機系統(tǒng)
孟津電廠撈渣機為濕式除渣系統(tǒng)， 根據(jù)西安熱工院水平衡報告，兩臺鍋爐撈渣機的補水量為 26m3/h( 包括鏈條沖洗 、水封補水、蒸發(fā)、渣攜帶)，如脫硫廢水可回用至撈渣機，可解決脫硫廢水利用問題。
2.2 回用至撈渣機可行性論證
2.2.1 對撈渣機本體腐蝕的論證
(1) 根據(jù) 《 腐蝕數(shù)據(jù)手冊 》， 海水中 Cl 離子對碳鋼的腐蝕速率為 0.1mm/年，在其他高濃度 Cl 離子溶液中腐蝕速率 0.1~0.5mm/年 ，對其合金鋼的腐蝕量小于此值 。
(2)撈渣機板材厚度 10mm，依照大腐蝕量計算 ，在一個大修周期內(nèi)腐蝕量不超過板材厚度的 1/3。 考慮到撈渣機殼體有較厚垢層，實際腐蝕量遠小于此值。
(3) 撈渣機鏈條為德國 RUD 公司生產(chǎn) ， 主要合金元素為鉻、鎳、鉬，具有優(yōu)良的抗 Cl 離子腐蝕性。綜合上述，故撈渣機本體可承受由此帶來的腐蝕。
2.2.2 氯離子對鍋爐受熱面材料腐蝕
根據(jù)海水淡化蒸餾水鹽分數(shù)據(jù)， 水汽攜帶的氯離子濃度為 5mg/L(參閱《海洋技術(shù)》第四期，第 21 卷《低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)》數(shù)據(jù)純水設(shè)備，同時咨詢國華研究院海水淡化研究室，在海水淡化時鹽分攜帶約為 1/7000)。工業(yè)純水設(shè)備撈渣機水溫約 50℃左右，水汽蒸發(fā)攜帶量可參考此值，范圍在 0.7~5mg/L。
根據(jù)西安熱工院水平衡報告核算撈渣機蒸發(fā)量為 5t/h，水汽攜帶氯離子進入爐膛量大量為 25000mg， 依照煙氣量 150萬/Nm3核算，進入的氯離子經(jīng)稀釋后，濃度為 0.017mg/Nm3。
正常燃燒時，煙氣中 HCl 含量濃度約為 35~50mg/Nm3(即脫硫廢水中 Cl 離子主要來源)， 故撈渣機水汽攜帶氯離子對鍋爐受熱面影響程度，可忽略。
2.3 結(jié) 論
綜上論述， 脫硫廢水回用至撈渣機系統(tǒng)在安全上風險可控，具備操作條件，公司在進行相關(guān)改造，對脫硫廢水進行綜合利用，解決脫硫廢水處置難題。
3 濕式撈渣機自動補水裝置改造方案
3.1 撈渣機原補水方式
改造前撈渣機的補水水源為工業(yè)水， 補水方式為定時就地手動補水， 運行每值根據(jù)負荷不同情況對一級水封進行補水并溢流至二級水封工業(yè)純水設(shè)備，二級水封不單獨進行補水，一般僅通過一級水封補水時溢流進行補充， 二級水封通過渣水循環(huán)泵將渣水池內(nèi)水打回二級水封， 從而保持二級水封水的連續(xù)溢流狀態(tài)。 在此基礎(chǔ)上對撈渣機補水進行綜合利用自動改造。
簡圖如圖 1~2。
脫硫廢水零排放
3.2 改造方案
(1)因二級水封水直接冷卻煤燃燒后生產(chǎn)的灰渣 ，對水源品質(zhì)要求低，故將脫硫廢水引致泥 沉淀池，利用原有泥沉淀池內(nèi)含煤廢水輸送泵將排至其內(nèi)的脫硫廢水回收至渣水池， 對鍋爐二級水封水進行補充純水設(shè)備， 實現(xiàn)該部分水源的綜合利用。 管路規(guī)格尺寸保持與原有泵出口管路一致，并增加對泥沉淀池和渣水池的液位監(jiān)視點， 且在管路中安裝手動隔離門和電動門以實現(xiàn)系統(tǒng)切換，簡圖如圖 3。
脫硫廢水零排放
改造后系統(tǒng)運行簡述：
①泥沉淀池輸送泵至含煤廢水自動： 當泥沉淀池液位高時，聯(lián)鎖開啟泥沉淀池至含煤廢水電動門，并啟動輸送泵(輸送泵一運一備)，液位低時聯(lián)鎖停止輸送泵，并關(guān)閉沉淀池至含煤廢水電動門。
②泥沉淀池輸送泵至渣水池自動： 當渣水池液位低時，聯(lián)鎖關(guān)閉泥沉淀池至含煤廢水電動門， 聯(lián)鎖開啟泥沉淀池至渣水池電動門工業(yè)純水設(shè)備，并啟動輸送泵，向渣水池補水，直至渣水池液位恢復(fù)正常水位(若泥沉淀池液位低則閉鎖輸送泵啟動，并觸發(fā)報警)。
(2)保留原工業(yè)水補水至一級水封管路 ，并新增一路工業(yè)水補水至一級水封管路，規(guī)格尺寸與原有補水管路保持一致，管路上安裝手動隔離閥和電動閥以實現(xiàn)檢修隔離和遠 方操作，增加兩個一級水封液位監(jiān)視點，液位計安裝于一級水封槽對角，簡圖如圖 4。
脫硫廢水零排放
改造后系統(tǒng)運行簡述：一級水封槽液位有任何一點低時，聯(lián)鎖開啟開啟一級水封補水電動門進行補水， 當補充至一級水封高液位時純水設(shè)備，補水自動停止。
(3) 二級水封通過渣水循環(huán)泵將渣水池內(nèi)水打回二級水封，從而保持二級水封水的連續(xù)溢流狀態(tài)，并將渣水循環(huán)泵增設(shè)低液位保護，保證渣水循環(huán)泵的運行安全性。
4脫硫廢水再利用及撈渣機自動補水裝置的優(yōu)點
(1)脫硫廢水系統(tǒng)產(chǎn)生的大量廢水無法綜合合理利用 。 脫硫廢水通過泥沉淀池可回用至撈渣機二級水封， 解決部分脫硫廢水利用問題。
(2)實現(xiàn)了渣水池及一級水封液位的自動控制 ，減輕了運行人員的就地操作工作量。
(3)使渣水池及一級水封液位 “可視 ”，提高了機組設(shè)備運行的可靠性。
5 本方案帶來的社會效益與經(jīng)濟效益
社會效益：環(huán)境保護，社會效益顯著。 此項技術(shù)將為節(jié)約水資源和保護環(huán)境發(fā)揮積極作用。
經(jīng)濟效益：根據(jù)西安熱工院水平衡報告，孟津電廠兩臺鍋爐撈渣機的補水量為 26m3/h(包括鏈條沖洗 、水封補水 、蒸發(fā) 、渣攜帶)。 按照兩臺機組全年利用小時數(shù) 3300h，機組負荷率60%估算 ，每年可回收利用脫硫廢水 26×3300×0.6=51480t，每噸水按照單價 2.5 元計算，全年可節(jié)約水資源 12.87 萬元。
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