電廠化學水處理系統的優化設計

莫海軍（山東鋼鐵股份萊蕪分公司能源動力廠，山東 萊蕪 271104）

電廠化學水處理系統的優化設計

莫海軍
（山東鋼鐵股份萊蕪分公司能源動力廠，山東 萊蕪 271104）

主要研究電廠化學水處理系統的優化設計，從取消重復設計以及其他優化設計兩方面，給出了一系列電廠化學水處理系統優化設計方案，能夠顯著減少電廠化學水處理系統的設備投資和占地，同時有效解決電廠的酸堿污染問題。

電廠；化學水；處理

傳統的電廠化學水處理系統造價偏高，自動化控制水平難以滿足化學水處理的要求，處理效率不高，存在著系統重復設置的問題，而隨著電廠技術水平的發展，機組的自動化控制程度越來越高，無需重復設置不同專業的相同系統，因此有必要對電廠化學水處理系統進行優化設計。

1　取消重復設置

1.1壓縮空氣系統

電廠的除灰系統、鍋爐受熱面吹灰、熱力系統檢修、水處理投料、混脂、機務等環節的氣動閥門與儀表都需要用到壓縮空氣。現階段，一些大型電廠仍然保留了多個壓縮空氣站，存在著一定的設備冗余和資源浪費。一個2x600MW機組兩臺電除塵器之間就需要配置5臺31m3/min的0.8MPa壓縮空氣機輸灰4運1備，另設置2臺互為備用的凈化壓縮空氣機用于除灰氣動閥。一個機爐系統空氣壓縮站占地面積20mx20m。化學水處理系統也需要在水處理車間設置獨立的10mx8m空氣壓縮站，兩臺空氣壓縮機互為備用，再加兩臺空氣凈化裝置，用于混脂以及氣動閥門。為不同的系統設置獨立空氣壓縮站會占用過多的面積，而且設備數量大，投資成本高，維護工作也更加困難。

因此為了方便維護工作，節省占地面積和建設成本，選擇集中壓縮空氣站的方式，根據電廠平面布置情況和配電情況選擇可壓縮空氣站設備和位置。電廠內所有系統至少需要4臺空氣壓縮機3運1備，配套3臺空氣進化裝置，減少了設備數量，同時顯著減小了占地面積，使得電廠內布局更加緊湊。

1.2清水箱泵設計優化

電廠凈水站需要設置對應的化學水池和水泵，而與此同時化水車間需要配置清水泵和清水箱，混凝澄清后的水泵送入化學水池之后，化學水泵再將水送入清水池，清水池水泵將水送入鹽水系統，整個水處理流程比較繁瑣，出現了較多的設備重復和浪費。因此可以對清水箱泵進行適當的調整，混凝后凈水直接送入化學水池，清水泵直接將水送入除鹽系統，無需設置清水池，將清水泵設置在化學水池旁，跳過清水池輸送環節，根據化學水處理需求設置揚程、流量、以及控制連鎖條件。一臺2x600MW機組采用這種優化設計方案，能夠減少一個300m3鋼水箱和對100m3/h、0.3MPa化學水泵，而且清水箱由化學水池代替，可調節容積更大，運行可靠性也得到了進一步改善。

1.3除鹽/廢水處理系統

傳統的電廠水處理系統分別設置了除鹽水系統和廢水處理系統，存在著很多同類設備重復，增加了設備投入，不利于設備的運行維護工作，占地面積也更大。因此可以通過對水處理工藝的優化調整實現兩個系統的合并，減少重復設備。

1.3.1中和池與廢水池合并

除鹽系統中有酸堿再生廢水中和池，經酸堿再生中和處理后的廢水由中和泵輸送至工業廢水處理池。實際上中和池和中和泵可以直接取消，將酸堿再生廢水排入廢水溝，直接自流至廢水池，使用廢水池作為除鹽系統的中和池，能夠獲得更大的調節容量，節省了廢水池和廢水輸送泵的投資。

1.3.2酸堿庫合并

除鹽系統和廢水處理系統都設置有酸堿庫，分別用于離子交換和廢水中和。兩個酸堿庫何以合并，能夠減少酸堿庫建設數量，同時有效控制電廠的酸堿污染，運行管理工作也得到了進一步簡化。

2　綜合優化措施

2.1取消酸堿計量箱

電廠酸堿再生系統設置的酸堿計量箱目的是為了進行離子交換器酸堿再生測量，而科學技術水平迅速發展，酸堿計量儀表的精度和控制水平越來越高，直接在噴射出口設置濃度計，將酸堿流量計安裝在噴射出口，從而更加準確的計量酸堿量，無需再專門設置酸堿計量箱。

如果電廠的酸堿再生系統設置了酸堿計量箱，那么為了使酸堿貯存罐內的酸堿能夠順利通過酸堿計量箱，戶外酸堿貯存箱需要選擇高處布置，并且需要設置配套的酸堿泵與酸堿罐，酸堿儲存罐的遮陽棚高度也隨之增加，而取消了酸堿計量箱，就無需設置這些配套設施，遮陽棚高度也可以適當降低，并且酸堿再生系統結構也更加清晰直觀。

2.2凝結水精處理系統再生裝置轉移到除鹽水處理車間

超高壓發電機組往往設置了凝結水中壓混床處理系統，并將混床再生裝置設置在主機房內，和主機防酸堿庫、機組排水槽設置在一起，導致主廠房內空間狹窄，也給主廠房帶來了酸堿污染的風險。因此可以轉移再生裝置到除鹽水處理車間，混床再生與除鹽水處理車間共用酸堿系統，從而減少了系統重復和占地，運行管理工作也更加方便，而且有效解決了主廠房內的酸堿污染。

2.3合并熱力系統補水箱與化學除鹽水箱

電廠水處理系統車間內有專用除鹽水箱，而主機房機組需要一臺凝結水補給箱，除鹽水泵將化學水處理系統的除鹽水運送到主廠房，送入凝結水補給箱，機組正常運行中，凝結水補給箱給凝汽器提供水，同時負責熱井高水位回水的回收。根據電廠的平面分布，可以取消主廠房的凝結水箱，將除鹽水箱和補水箱合并到水處理車間，從而增加機組熱力系統補水箱的容量，并且節省了一套補水箱、水泵，但是要注意該方案對電廠總體布置方案的要求比較高。

3　結語

電廠化學水處理系統大部分輔助系統和其他專業存在著一定的重疊，通過設計優化減少重復能夠有效降低設備投入，方便進行集中管理和維護，提高電廠生產的綜合效應，實現安全生產。

［1］原銘良，宗學軍，何戡，常江，孫昂.電廠化學水處理控制系統中PLC控制系統設計與預測控制研究［J］.自動化與信息工程，2012（04）.

［2］楊水養.論電廠化學水處理系統的特點與發展趨勢［J］.科技資訊，2013（04）.

［3］王雪晴，李寧.基于LabVIEW的電廠化學水處理系統設計［J］.平頂山學院學報，2013（02）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.164