熱電廠循環(huán)水綜合利用技術(shù)的應(yīng)用與研究

何成文，黃庭江，謝維仁

(1.內(nèi)蒙古蘭太鈉業(yè)有限責(zé)任公司 熱動力廠，內(nèi)蒙古 阿拉善 750336；2.阿拉善盟 水務(wù)投資有限公司,內(nèi)蒙古 阿拉善 750306)

1 前言

熱動力廠循環(huán)冷卻塔保有水量約為3 000 m3，日補水量1 000 m3～1 500 m3，補水水源有地下水、黃河水、污水廠中水。冷卻塔日蒸發(fā)量為800 m3～1 500 m3(含風(fēng)吹損失水)，日排污量為1 000 m3左右，該部分污水現(xiàn)直接向污水處理廠排放。隨著工業(yè)用水水費上漲，造成電廠用水成本急劇上升。所以有效再次利用循環(huán)水可降低分廠的用水成本。

2 當前熱電廠循環(huán)水綜合利用的意義

隨著政府對地下水管控，熱動力廠用水由黃河水與地下水轉(zhuǎn)變?yōu)槲鬯幚韽S中水為主要用水源，使用1 t中水成本較使用地下水、黃河水成本分別降低37.27%、22.47%，日常生產(chǎn)過程中分廠用水高達5 000 t/d，水費、排污費、水資源稅上漲等因素導(dǎo)致用水成本急劇上升。排污量大造成公司污水處理廠處理廢水壓力增大。為此將循環(huán)水循環(huán)再利用,濃水回收再利用等一系列節(jié)水改造迫在眉睫。

3 循環(huán)水不能夠用于電廠鍋爐用水的原因

循環(huán)水由于冷卻塔蒸發(fā)，循環(huán)水在系統(tǒng)中運行中逐漸濃縮，氯根達到400 mg/L時，進行一次大量排水，據(jù)統(tǒng)計排水量達到1 000 t/d以上，循環(huán)水在汽機系統(tǒng)不斷循環(huán)、蒸發(fā)、排放，氯根始終維持在350 mg/L～400 mg/L，導(dǎo)致水資源極大浪費，高氯根水無法通過反滲透進行回收再利用。

怎樣將循環(huán)水再次利用，只能通過降低循環(huán)水氯根后才能使循環(huán)水用于生產(chǎn)用水，通過計算將循環(huán)水倍率由4倍降至1.5倍以內(nèi)，使循環(huán)水氯根降低至135 mg/L以內(nèi)，循環(huán)水電導(dǎo)降至1 000 μs/cm以內(nèi)，分廠循環(huán)水就可以通過超濾、反滲透系統(tǒng)、混床系統(tǒng)處理后進入鍋爐使用。使循環(huán)水可以重復(fù)利用到分廠化水系統(tǒng)，如需將循環(huán)水氯根降低至135 mg/L以內(nèi)，就必須大量抽取冷卻塔內(nèi)循環(huán)水用于分廠各系統(tǒng)中，抽水量大于冷卻塔蒸發(fā)量的損耗，需用水達1 500 t/d以上，經(jīng)過統(tǒng)計分廠日常外供蒸汽一般為700 t/d～800 t/d，不能高于循環(huán)水蒸發(fā)損失量，需對循環(huán)水系統(tǒng)進行整體改造。

4 循環(huán)水綜合利用改造方法及效果

通過技術(shù)改造增加一套2×50 t/h反滲透，向其他分廠外供軟水800 m3/d～1 000 m3/d，同時聯(lián)系周邊用汽企業(yè)增壓分廠外供蒸汽量，使分廠外供蒸汽及外供水達到2 500 t/d左右，用水量達到3 500 t/d左右，可有效降低循環(huán)水循環(huán)倍率及氯根。

通過循環(huán)水資源綜合利用項目的實施，利用一臺高速過濾裝置將水務(wù)公司來水(黃河水)凈化達標后匯同中水直接補入循環(huán)水中混合使用，循環(huán)水得到質(zhì)換、凈化，再利用水泵將凝汽器加熱后的循環(huán)水抽送至超濾原水箱供超濾使用，使循環(huán)冷卻塔水量達到供、取平衡進入良性循環(huán)。不但節(jié)約了加熱超濾預(yù)熱原水的蒸汽投入，而且杜絕了對地下水資源的使用，通過循環(huán)水綜合利用取得了如下效果：

(1) 循環(huán)水系統(tǒng)大量補入低溫原水，可降低循環(huán)水水溫，提高凝汽器真空度，提升汽輪機運行效率。(2)循環(huán)水水溫降低，可降低循環(huán)水蒸發(fā)量，節(jié)約水資源。(3)大量補入的原水可以優(yōu)化循環(huán)水質(zhì)，再將循環(huán)水抽出使用，實現(xiàn)抽補平衡進入良性循環(huán)，同時實現(xiàn)冷卻塔零排污。(4)向循環(huán)水系統(tǒng)補入低溫水，取出高溫水，達到回收余熱目的，提高水處理系統(tǒng)產(chǎn)水率，同時節(jié)省了原系統(tǒng)加熱原水的蒸汽消耗。

5 循環(huán)水綜合利用的效益分析

(1)改造后節(jié)約水量以1 000 m3/d，節(jié)約水量33萬m3/a，節(jié)約費用227.7萬元。

(2)改造后循環(huán)水系統(tǒng)可不再使用黃河水，可直接使用污水處理廠中水，按照之前使用黃河水進行計算，節(jié)約污水排污費用432萬元/a(分廠用水量為120萬t/a左右，以120萬t/a計算)。

(3)改造后超濾進水溫度將達到20 ℃以上，無需使用蒸汽加熱，以日均進水量4 320 m3/d計，可節(jié)約蒸汽66.48 t/d。

以上3項年節(jié)約各項費用合計830.81萬元。同時項目運行后運行成本為74.311萬元/a。

6 水系統(tǒng)濃水無法用于生產(chǎn)系統(tǒng)原因及解決辦法

分廠化水反滲透濃水鹽分高，超濾濃水SDI、濁度過高不能重復(fù)利用于鍋爐制水系統(tǒng)。為此將濃水用在分廠其他工序中，作為濃水再利用的首先辦法。通過技術(shù)改造濃水回收具體辦法如下：

(1)將反滲透濃水用于皮帶廊沖地打掃衛(wèi)生，經(jīng)過沖洗利用煤泥回收裝置在此回收用于綠化用水，可利用濃水50 t/d。

(2)通過新增500 m3濃水回收水罐，將濃水輸送至水罐中，超濾多介質(zhì)過濾器再反洗是利用反滲透濃水，可消耗重復(fù)再利用反滲透濃水200 t/d。

(3)通過技術(shù)改造，將雙軸攪拌機用水改造為濃水,消耗濃水80 t/d。

(4)通過技術(shù)改造將皮帶上煤噴淋水改為反滲透濃水，消耗濃水30 t/d。

(5)通過水泵輸送，將剩余的反滲透濃水輸送至其他分廠進行使用。

(6)通過新增生活水池增加超濾濃水進水管，將超濾濃水全部回收再利用至分廠消防生活水體統(tǒng)中用于綠化用水、脫硫用水、可全部將超濾濃水再次利用，可回收再利用超濾濃水1 000 t/d左右。

7 結(jié)論

通過一系列的濃水回收改造再利用，解決了原有生活水使用地下水，將濃水全部再利用，有效降低分廠用原水用水量至33萬t/d，在增加500 t/d～800 t/d外供蒸汽外供蒸汽及800 t/d外供軟水的情況下，分廠日用水量與改造前總用水量基本持平，得以驗證改造具有重大意義，該項目提高了熱動力廠熱能利用率，避免了熱動力廠循環(huán)水的排污，節(jié)約水資源。不僅為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益，同時在節(jié)能減排、保護環(huán)境、創(chuàng)建資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會方面也做出了巨大的貢獻。