淺談火力發(fā)電廠深度節(jié)水改造思路

韋武光 周秋樂 柯偉良

摘要?火力發(fā)電廠作為工業(yè)用水大戶，合理、有效利用水資源顯得尤其重要，如何降低生產(chǎn)水耗將是火力發(fā)電廠主要節(jié)能課題。本文針對當(dāng)前火力發(fā)電廠各生產(chǎn)系統(tǒng)中用水排水存在的問題進(jìn)行分析，進(jìn)一步優(yōu)化用水流程、方案，實現(xiàn)廢水分類、分級、梯級利用，最大限度地減少新鮮用水量，同時減少污水排放量，對節(jié)能減排具有顯著的社會和環(huán)境效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠、排水、分類、梯級利用

0引言

2015年《水污染防治行動計劃》中要求：用水單位提高用水效率、控制污染排放;到2020年，全國水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴(yán)重水體較大幅度減少，“狠抓工業(yè)污染防治”成為重要任務(wù)。一系列法規(guī)政策的出臺和實施顯示提高火電廠用水效率，實現(xiàn)水資源梯級利用甚至零排放，已經(jīng)成為火電企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)對再生水用水水質(zhì)要求，將火力發(fā)電廠各生產(chǎn)系統(tǒng)中廢水直接或經(jīng)簡單處理后回用于廠內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)、生活雜用以及綠化用水等，提高廢水的重復(fù)利用次數(shù)，以實現(xiàn)廢水梯級利用。火力發(fā)電廠廢水分質(zhì)分量梯級利用的一般原則如下：

（1）高品質(zhì)排水直接回收利用：對于自身水質(zhì)較好且在使用過程中水質(zhì)未發(fā)生很大改變的一類廢水，通常直接集中回用;

（2）中品質(zhì)排水經(jīng)處理后重復(fù)利用：對于使用過后水質(zhì)受到輕微污染，水質(zhì)要求不滿足直接回用標(biāo)準(zhǔn)的，則經(jīng)簡單工藝處理后再回用;

（3）低品質(zhì)排水不可再在生產(chǎn)中利用：對于使用過且受到相對嚴(yán)重污染的高含鹽廢水，則需要新建末端處理系統(tǒng)進(jìn)行。

1深度節(jié)水改造方案

1.1化水系統(tǒng)改造

化水系統(tǒng)中水處理經(jīng)過無閥濾池、高效過濾器、活性炭過濾器、陽床、陰床、混床等處理單元，該處理工藝中廢水往往統(tǒng)一排放到化學(xué)中和池，針對該系統(tǒng)用排水現(xiàn)狀，根據(jù)排水水質(zhì)，對其進(jìn)行分質(zhì)處理，主要改造思路有：將化學(xué)中和池規(guī)劃為低含鹽區(qū)和高含鹽區(qū)。

（1）無閥濾池，高效過濾器，活性炭過濾器的反洗水及酸霧/氨霧吸收器排水，陽床、陰床的正洗排水、反洗排水，混床的正洗排水為低含鹽廢水，排至可經(jīng)過簡單的沉淀澄清、酸堿中和即可回收利用;

（2）陽床、陰床、混床酸堿再生廢水、混床的反洗排水為高含鹽廢水，需單獨(dú)收集處理。

1.2循環(huán)水系統(tǒng)改造

空冷機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)中根據(jù)循環(huán)水濃縮倍率對換熱設(shè)備影響情況，適當(dāng)提高循環(huán)倍率從而減少冷卻塔新鮮補(bǔ)水量;但為維持循環(huán)水濃縮倍率，循環(huán)水須有一定的排水量，可將循環(huán)水通過新建系統(tǒng)分至各生產(chǎn)、生活系統(tǒng)中使用，主要改造思路有：

（1）適當(dāng)提升冷卻塔循環(huán)倍率至一定值，根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整加藥方式和藥劑種類，并密切監(jiān)控?fù)Q熱設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕情況，若監(jiān)控?fù)Q熱設(shè)備損壞到影響生產(chǎn)時，則可增加清洗頻率或技改更換更高性能部件;

（2）脫硫系統(tǒng)用水量大，循環(huán)水排水可滿足其水質(zhì)要求，優(yōu)先考慮送至脫硫系統(tǒng)補(bǔ)水，其次考慮去渣水系統(tǒng)、生活用水系統(tǒng)等;

（3）改造循環(huán)水冷卻塔底部排污方式，在每個冷卻塔旁新建一個收集池，收集水塔旁濾系統(tǒng)反洗排污水后統(tǒng)一送至地上新建沉淀池進(jìn)行泥水分離，上清液通過管網(wǎng)及自動閥門調(diào)整回用至目標(biāo)冷卻塔，底部泥漿水用砂漿泵送至煤場廢水處理系統(tǒng)處理再利用;

（4）對于多個冷卻塔的電廠可通過新建管網(wǎng)，并將循環(huán)水泵冷卻水泵接入管網(wǎng)，當(dāng)某水塔需檢修排水時，通過臨時水泵及冷卻水泵將該水塔的水通過管網(wǎng)倒入目標(biāo)冷卻水塔，從而減少了該塔循環(huán)水的外排和其他水塔的新鮮補(bǔ)水量。

1.3鍋爐渣水系統(tǒng)改造

由于撈渣機(jī)特殊的運(yùn)行環(huán)境，為避免頻繁的人工操作和調(diào)整，導(dǎo)致運(yùn)行中撈渣機(jī)補(bǔ)水往往是粗放式，大量的水從系統(tǒng)溢流排走。在保證渣水系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下，提高渣水系統(tǒng)補(bǔ)水自動化水平及改善補(bǔ)水方式，以達(dá)到渣水循環(huán)利用和減少新鮮補(bǔ)水量，主要改造思路有：

（1）在渣水槽及水封內(nèi)增加槽增加液位計和自動補(bǔ)閥，根據(jù)槽內(nèi)水位控制補(bǔ)水閥開關(guān)，很大程度控制渣水槽的溢流情況;

（2）地上渣水收集池污水（包括空預(yù)器沖洗廢水）通過渣水泵輸送至含煤廢水沉淀池管網(wǎng)，處理后可留置煤場使用。另增加渣水泵出口回流相應(yīng)的渣水槽管道及閥門，根據(jù)渣水槽內(nèi)液位及泵的運(yùn)行情況，通過邏輯控制渣水泵出口管補(bǔ)水回渣水槽，使得渣水循環(huán)利用，減少新鮮工業(yè)水補(bǔ)水。

1.4 生活排水系統(tǒng)改造

目前多數(shù)電廠生活用水都來自市政自來水，根據(jù)生活用水不同用途可改造取自不同水源。考慮生活用水中沖廁水為非接觸性用水，而且沖廁水為不定時、間歇式用水，要求水源穩(wěn)定、具有一定水壓，循環(huán)水回水管道完全滿足上述特征，并且電廠循環(huán)水排水有富裕量，所以把全廠沖廁水水源更改為循環(huán)水，改造后即減少了循環(huán)水排水量，又可減少市政新鮮自來水的取水量。

1.5? 工業(yè)廢水系統(tǒng)改造

針對火力發(fā)電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)中來水現(xiàn)狀，各生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)水應(yīng)該分質(zhì)、分類收集再利用。根據(jù)廢水含鹽量主要分為：低含鹽廢水和高含鹽廢水，其中，低含鹽廢水主要來自氨區(qū)來水、揮發(fā)性氣體吸收器排水、化水系統(tǒng)排水低含鹽部分）及雨季時生活污水系統(tǒng)產(chǎn)水，主要污染成分為pH、懸浮物;高含鹽廢水主要來自脫硫廢水、精處理再生廢水、化水再生廢水（高鹽部分），污染成分主要為鹽分（TDS≥12000mg/L），硬度較高。根據(jù)廢水成分情況，主要改造思路有：

（1）低含鹽廢水可通過簡單的酸堿調(diào)節(jié)、絮凝沉淀、澄清即可回收利用，整體水質(zhì)好，

對這部分水利用儲水池統(tǒng)一收集，在通過管網(wǎng)輸送至脫硫工藝補(bǔ)水、綠化用水、煤場噴淋、廠房沖洗水用。

（2）高含鹽廢水很難在生產(chǎn)系統(tǒng)中再次利用，因此對于高含鹽廢水往往需新建一套末端

廢水濃縮、干燥系統(tǒng)進(jìn)行固化收集（本文對末端處理工藝不做詳細(xì)論述）。

1.6 機(jī)組排水系統(tǒng)改造

機(jī)組排水主要分為經(jīng)常性排水和非經(jīng)常性排水，經(jīng)常性排水主要包括鍋爐取樣水、鍋爐連排水;非經(jīng)常性排水主要包括機(jī)組啟、停機(jī)排水，凝汽器沖洗排水。機(jī)組排水原水為除鹽水，水質(zhì)好，該部分水亦可利用起來。主要改造思路：

（1）新建/整改機(jī)組擴(kuò)容器排水收集池收集鍋爐排水，利用水泵通過管網(wǎng)、閥門調(diào)節(jié)將該部分水輸送至冷水塔、前池及低含鹽廢水池做補(bǔ)水用;

（2）將機(jī)組取樣水匯集至擴(kuò)容器收集池;

（3）凝氣器底部收集水池用于收集凝汽器放水、凝汽器沖洗水、循環(huán)水母管放水，亦通過水泵接入（1）中管網(wǎng)做各系統(tǒng)補(bǔ)水用。

1.7 生活污水處理系統(tǒng)改造

生活污水來源廠區(qū)生活等非生產(chǎn)性排水，主要包括各洗手間及食堂污水等，經(jīng)過廠內(nèi)生活污水處理站處理后的污水可用作廠區(qū)綠化噴淋用，處理過程生產(chǎn)的污泥經(jīng)濃縮后，定期由吸糞車抽出運(yùn)走。將綠化用水由原工業(yè)水更改為生活污水處理系統(tǒng)產(chǎn)水，并建立生活污水、低含鹽廢水及綠化管網(wǎng)，使得廠內(nèi)等質(zhì)水可互相調(diào)配，增加廠內(nèi)用水的機(jī)動性，從而實現(xiàn)了污水的二次利用，提高水資源利用率。

1.8 輸煤水系統(tǒng)改造

火力發(fā)電廠存、輸煤系統(tǒng)在日常運(yùn)行中降溫、降塵、場地沖洗需要大量水，而且對水質(zhì)的要求不高，廠區(qū)內(nèi)污廢水通過基本處理后都可以當(dāng)其水源用，減少新鮮工業(yè)水的補(bǔ)充量。通過全廠內(nèi)節(jié)水改造后，煤場用水主要來源有鍋爐渣水、循環(huán)水塔沉淀池泥漿水、工業(yè)低含鹽廢水、煤場收集雨水等，即實現(xiàn)污水的的二次利用，降低了新鮮水的消耗量，同時還減輕了污水外排造成的環(huán)境污染。

2、總結(jié)

火力發(fā)電廠深度節(jié)水改造旨在實現(xiàn)了廠區(qū)內(nèi)各類污水梯級在利用，自我消納，總體上減少新鮮用水的取水量，同時也減少了污水的排放量，對資源節(jié)支具與社會環(huán)境保護(hù)有重大意義。