發(fā)電廠脫硫廢水回用至濕式撈渣機(jī)研究與應(yīng)用
【純水設(shè)備http://www.vaget.cn】脫硫廢水系統(tǒng)日排放可達(dá)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(shí)現(xiàn)了挖泥船的自動(dòng)補(bǔ)水功能，不僅解決了脫硫廢水的使用問(wèn)題，而且提高了機(jī)組的自動(dòng)化程度。
脫硫廢水系統(tǒng)日排放可達(dá)500t/d，大量廢水不能得到綜合合理利用。經(jīng)過(guò)專業(yè)的評(píng)價(jià)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(wèn)題。
因?yàn)槎?jí)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(bǔ)充二次密封水鍋爐實(shí)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(guò)使用原始含煤廢水污泥槽輸送泵,液位監(jiān)視點(diǎn)的污泥槽和渣池可以增加純水設(shè)備,和手動(dòng)隔離門(mén)和電動(dòng)門(mén)可以安裝在管道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水的功能。
另外，在一級(jí)水封上加液位觀察點(diǎn)，在道路上安裝電動(dòng)門(mén)充一級(jí)水封水管，根據(jù)液位高度，以實(shí)現(xiàn)一級(jí)水封的自動(dòng)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(duì)比(相關(guān)閱讀:零排放工藝與火電廠脫硫廢水案例對(duì)比)
2.1.1除塵前噴淋氣化
經(jīng)過(guò)處理的脫硫廢水在霧化前被輸送到電除塵現(xiàn)場(chǎng)，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(guó)內(nèi)的應(yīng)用有限，主要問(wèn)題是霧化不足，造成嚴(yán)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(jí)省煤器后，煙氣溫度會(huì)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(shí)的投資成本約為9000萬(wàn)元，相對(duì)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(gè)整體來(lái)考慮，因此目前不宜采用該技術(shù)。
2.1.3 回用至撈渣機(jī)系統(tǒng)
孟津電廠撈渣機(jī)為濕式除渣系統(tǒng)， 根據(jù)西安熱工院水平衡報(bào)告，兩臺(tái)鍋爐撈渣機(jī)的補(bǔ)水量為 26m3/h( 包括鏈條沖洗 、水封補(bǔ)水、蒸發(fā)、渣攜帶)，如脫硫廢水可回用至撈渣機(jī)，可解決脫硫廢水利用問(wèn)題。
2.2 回用至撈渣機(jī)可行性論證
2.2.1 對(duì)撈渣機(jī)本體腐蝕的論證
(1) 根據(jù) 《 腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè) 》， 海水中 Cl 離子對(duì)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(duì)其合金鋼的腐蝕量小于此值 。
(2)撈渣機(jī)板材厚度 10mm，依照大腐蝕量計(jì)算 ，在一個(gè)大修周期內(nèi)腐蝕量不超過(guò)板材厚度的 1/3。 考慮到撈渣機(jī)殼體有較厚垢層，實(shí)際腐蝕量遠(yuǎn)小于此值。
(3) 撈渣機(jī)鏈條為德國(guó) 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(jī)本體可承受由此帶來(lái)的腐蝕。
2.2.2 氯離子對(duì)鍋爐受熱面材料腐蝕
根據(jù)海水淡化蒸餾水鹽分?jǐn)?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(shí)咨詢國(guó)華研究院海水淡化研究室，在海水淡化時(shí)鹽分?jǐn)y帶約為 1/7000)。工業(yè)純水設(shè)備撈渣機(jī)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(bào)告核算撈渣機(jī)蒸發(fā)量為 5t/h，水汽攜帶氯離子進(jìn)入爐膛量大量為 25000mg， 依照煙氣量 150萬(wàn)/Nm3核算，進(jìn)入的氯離子經(jīng)稀釋后，濃度為 0.017mg/Nm3。
正常燃燒時(shí)，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(lái)源)， 故撈渣機(jī)水汽攜帶氯離子對(duì)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(jī)系統(tǒng)在安全上風(fēng)險(xiǎn)可控，具備操作條件，公司在進(jìn)行相關(guān)改造，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行綜合利用，解決脫硫廢水處置難題。
3 濕式撈渣機(jī)自動(dòng)補(bǔ)水裝置改造方案
3.1 撈渣機(jī)原補(bǔ)水方式
改造前撈渣機(jī)的補(bǔ)水水源為工業(yè)水， 補(bǔ)水方式為定時(shí)就地手動(dòng)補(bǔ)水， 運(yùn)行每值根據(jù)負(fù)荷不同情況對(duì)一級(jí)水封進(jìn)行補(bǔ)水并溢流至二級(jí)水封工業(yè)純水設(shè)備，二級(jí)水封不單獨(dú)進(jìn)行補(bǔ)水，一般僅通過(guò)一級(jí)水封補(bǔ)水時(shí)溢流進(jìn)行補(bǔ)充， 二級(jí)水封通過(guò)渣水循環(huán)泵將渣水池內(nèi)水打回二級(jí)水封， 從而保持二級(jí)水封水的連續(xù)溢流狀態(tài)。 在此基礎(chǔ)上對(duì)撈渣機(jī)補(bǔ)水進(jìn)行綜合利用自動(dòng)改造。
簡(jiǎn)圖如圖 1~2。
脫硫廢水零排放
3.2 改造方案
(1)因二級(jí)水封水直接冷卻煤燃燒后生產(chǎn)的灰渣 ，對(duì)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(duì)鍋爐二級(jí)水封水進(jìn)行補(bǔ)充純水設(shè)備， 實(shí)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(duì)泥沉淀池和渣水池的液位監(jiān)視點(diǎn)， 且在管路中安裝手動(dòng)隔離門(mén)和電動(dòng)門(mén)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)切換，簡(jiǎn)圖如圖 3。
脫硫廢水零排放
改造后系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)述：
①泥沉淀池輸送泵至含煤廢水自動(dòng)： 當(dāng)泥沉淀池液位高時(shí)，聯(lián)鎖開(kāi)啟泥沉淀池至含煤廢水電動(dòng)門(mén)，并啟動(dòng)輸送泵(輸送泵一運(yùn)一備)，液位低時(shí)聯(lián)鎖停止輸送泵，并關(guān)閉沉淀池至含煤廢水電動(dòng)門(mén)。
②泥沉淀池輸送泵至渣水池自動(dòng)： 當(dāng)渣水池液位低時(shí)，聯(lián)鎖關(guān)閉泥沉淀池至含煤廢水電動(dòng)門(mén)， 聯(lián)鎖開(kāi)啟泥沉淀池至渣水池電動(dòng)門(mén)工業(yè)純水設(shè)備，并啟動(dòng)輸送泵，向渣水池補(bǔ)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(dòng)，并觸發(fā)報(bào)警)。
(2)保留原工業(yè)水補(bǔ)水至一級(jí)水封管路 ，并新增一路工業(yè)水補(bǔ)水至一級(jí)水封管路，規(guī)格尺寸與原有補(bǔ)水管路保持一致，管路上安裝手動(dòng)隔離閥和電動(dòng)閥以實(shí)現(xiàn)檢修隔離和遠(yuǎn) 方操作，增加兩個(gè)一級(jí)水封液位監(jiān)視點(diǎn)，液位計(jì)安裝于一級(jí)水封槽對(duì)角，簡(jiǎn)圖如圖 4。
脫硫廢水零排放
改造后系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)述：一級(jí)水封槽液位有任何一點(diǎn)低時(shí)，聯(lián)鎖開(kāi)啟開(kāi)啟一級(jí)水封補(bǔ)水電動(dòng)門(mén)進(jìn)行補(bǔ)水， 當(dāng)補(bǔ)充至一級(jí)水封高液位時(shí)純水設(shè)備，補(bǔ)水自動(dòng)停止。
(3) 二級(jí)水封通過(guò)渣水循環(huán)泵將渣水池內(nèi)水打回二級(jí)水封，從而保持二級(jí)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(hù)，保證渣水循環(huán)泵的運(yùn)行安全性。
4脫硫廢水再利用及撈渣機(jī)自動(dòng)補(bǔ)水裝置的優(yōu)點(diǎn)
(1)脫硫廢水系統(tǒng)產(chǎn)生的大量廢水無(wú)法綜合合理利用 。 脫硫廢水通過(guò)泥沉淀池可回用至撈渣機(jī)二級(jí)水封， 解決部分脫硫廢水利用問(wèn)題。
(2)實(shí)現(xiàn)了渣水池及一級(jí)水封液位的自動(dòng)控制 ，減輕了運(yùn)行人員的就地操作工作量。
(3)使渣水池及一級(jí)水封液位 “可視 ”，提高了機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
5 本方案帶來(lái)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益
社會(huì)效益：環(huán)境保護(hù)，社會(huì)效益顯著。 此項(xiàng)技術(shù)將為節(jié)約水資源和保護(hù)環(huán)境發(fā)揮積極作用。
經(jīng)濟(jì)效益：根據(jù)西安熱工院水平衡報(bào)告，孟津電廠兩臺(tái)鍋爐撈渣機(jī)的補(bǔ)水量為 26m3/h(包括鏈條沖洗 、水封補(bǔ)水 、蒸發(fā) 、渣攜帶)。 按照兩臺(tái)機(jī)組全年利用小時(shí)數(shù) 3300h，機(jī)組負(fù)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(jià) 2.5 元計(jì)算，全年可節(jié)約水資源 12.87 萬(wàn)元。
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