基于熱電廠定排擴容器廢水回收利用的探討

0 引言

為保證爐水水質(zhì)合格，自然循環(huán)汽包鍋爐必須進(jìn)行連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污排出汽包中含鹽量及堿度較高的爐水，定期排污排出水冷壁下聯(lián)箱內(nèi)水渣等沉積物，其中，連續(xù)排污為主要排污方式，排污率為額定蒸發(fā)量的1%，占鍋爐爐水排污量的90%以上，定期排污為輔助排污。蒸汽吹水疏水為品質(zhì)合格的疏放水，且攜帶一定的熱量。目前，定排擴容器廢水回收主要有：采用換熱器，利用連排廢水熱量加熱鍋爐補給除鹽水；利用溴化鋰、氨吸收等熱媒機組回收廢水熱量

；對定排廢水直接回收利用，用于脫硝稀釋水、脫硫用水、熱網(wǎng)循環(huán)水補水。前兩種主要是廢水熱量的回收，對工質(zhì)未予利用；第三種對熱量及工質(zhì)進(jìn)行了回收，但未考慮工質(zhì)的提質(zhì)。因此，在電力行業(yè)廢水零排放概念影響及機組能耗要求進(jìn)一步降低后，定排擴容器廢水及熱量回收再利用成為節(jié)能減排改造的課題。本文針對某電廠定排擴容器廢水回收與定排排汽回收相結(jié)合的改造方案進(jìn)行了探討。

當(dāng)前時期，社會各界對于小學(xué)教育的重視程度不斷提升，而語文教學(xué)由于其承載的重要教學(xué)任務(wù)，使之成為被關(guān)注的焦點。在此情況下，需要不斷提升該學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)體系，創(chuàng)新教學(xué)模式。合作學(xué)習(xí)作為新時期非常重要的一種教學(xué)方式，在實際運用中取得了非常好的效果，具有一定的先進(jìn)性，符合新課改的教育理念。應(yīng)用在語文教學(xué)上時，使得該學(xué)科教學(xué)逐漸具備了自主性和合作性以及探究性特征。總體來看，通過運用這種教學(xué)方式，使學(xué)生語文學(xué)科的素質(zhì)與核心素養(yǎng)得到了顯著提升。

四是嚴(yán)格落實扶貧資金項目的公告公示制度，自治區(qū)、市、縣扶貧資金分配結(jié)果一律公開，鄉(xiāng)村兩級扶貧項目安排、資金使用及績效結(jié)果一律公告公示。發(fā)揮駐村工作隊和第一書記的第一線監(jiān)督作用，引導(dǎo)貧困群眾參與項目決策、實施、管理和監(jiān)督全過程。

1 某電廠定排擴容器集水源及擴容器參數(shù)

某電廠定排擴容器進(jìn)口集管接有除氧器溢流及放水管、高加危急放水管、汽包緊急放水管、定期排污母管、連續(xù)排污母管、蒸汽吹灰疏水管、鍋爐各受熱面疏水等。其中，單臺爐連續(xù)排污水量約3.5 t/h，溫度約170℃。由于煤泥、中煤等劣質(zhì)煤摻燒量大，蒸汽吹灰每班2次，吹灰疏水量約15 t/d，鍋爐各受熱面水容積約110 m

。

該DP-7型定排擴容器容積7 m

、工作壓力0.15 MPa、工作溫度145℃。各排污水經(jīng)定排擴容器減壓和擴容后分離出的蒸汽溫度約145℃，廢水排水溫度100℃。由焓熵表可知，分離出的蒸汽焓值為2 721 kJ/kg,廢水排放焓值為420 kJ/kg。定排擴容器廢水排放水質(zhì)指標(biāo)如表1所示，除電導(dǎo)率、二氧化硅偏高外，其余指標(biāo)均符合電極鍋爐用水要求。

2 非供暖季定排擴容器廢水回收改造方案及效益分析

浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐采用6.3 kV電壓供電，工作原理為：電導(dǎo)率為200μs/cm的電解質(zhì)溶液作為熱媒水補水進(jìn)入鍋爐鍋殼，加熱爐體內(nèi)的電解質(zhì)熱媒水，生成蒸汽通過導(dǎo)汽管導(dǎo)出供蒸汽用戶。外部升降機構(gòu)控制移動隔離盾的升降，實現(xiàn)蒸汽量及壓力的調(diào)節(jié)。因此，高電導(dǎo)率的定排擴容器排水經(jīng)除鹽后適用于高壓電極蒸汽鍋爐水質(zhì)的要求。考慮電氣安裝成本及環(huán)境要求，將其放置在靠近電氣配電室的汽機房內(nèi)。

浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐采用就地PLC控制，通過控制隔離盾的升降調(diào)節(jié)蒸汽流量及壓力，柱塞式蒸汽壓縮機通過就地PID控制入口壓力。在定排擴容器廢水回收加熱至蒸汽所需熱量1 450 kJ/kg、浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐熱效率為98%的情況下，每噸蒸汽耗電量約445 kW，生產(chǎn)成本175元/t。單臺柱塞式蒸汽壓縮機生產(chǎn)成本約40元，設(shè)備改造總投資約650萬元。兩臺機組非供暖季運行小時數(shù)按6 200 h、年停機5次、連排閃蒸率20%計算，連排疏水量約34 720 t，蒸汽吹灰疏水3 870 t；停爐疏放水按50%回收計算約275 t，定排擴容器回收總水量約38 865 t。定排閃蒸率按10%、電極吸附除鹽產(chǎn)水率80%計算

，定排擴容器減壓后分離出的蒸汽量約3 886 t，廢水量為27 982 t。定排擴容器分離后蒸汽的邊際收益約62萬元，廢水回收的年邊際收益約120萬元，減少化學(xué)除鹽水制水支出23萬元，投資回收期約為2.5年。

非供暖季定排擴容器廢水回收改造方案如圖1所示：擴容器排放的廢水通過增壓泵增壓，進(jìn)入耐高溫電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)，除鹽后的中鹽水經(jīng)浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐升溫升壓，產(chǎn)生蒸汽至工業(yè)用戶；擴容器排放的蒸汽通過柱塞式蒸汽壓縮機增壓后至工業(yè)用戶。用戶主要為泡沫制品及蒸汽建材制品企業(yè)，蒸汽耗量約15 t/h，壓力0.6 MPa，溫度190℃，焓值2 791 kJ/kg，蒸汽價格200元/t。

該廠有兩臺同型號的定排擴容器。每臺擴容器增加一套磁翻板液位計及一路除鹽水補水，根據(jù)液位信號控制除鹽水管路電磁閥，調(diào)整定排擴容器水位。此外，還設(shè)置了一臺額定流量為5 t/h、揚程150 m、功率5 kW的增壓水泵，其進(jìn)口接在原擴容器自溢流排水管上，利用原暖風(fēng)器疏水管連接至母管接入額定功率為0.4 kW的耐高溫電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)，將水質(zhì)電導(dǎo)率降至10μs/cm以內(nèi)。除鹽后的中鹽水由電動調(diào)節(jié)門控制電極蒸汽鍋爐的水位，由額定功率8 000 kW、出口壓力0.8 MPa、蒸發(fā)量11 t/h的電極蒸汽鍋爐控制蒸汽流量及出口壓力；由額定功率為105 kW、流量1 t/h、出口壓力0.8 MPa、出口溫度175℃的柱塞式蒸汽壓縮機通過變頻器將定排擴容器內(nèi)壓力控制在0.15 MPa。

耐高溫電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)工作原理為：通過外加電壓形成靜電場，強制離子向帶有相反電荷的電極遷移，使離子在雙電層內(nèi)富集，降低溶液本體濃度，實現(xiàn)對水溶液的除鹽。除鹽后的水電導(dǎo)率在10μs/cm以內(nèi)。電吸附除鹽（EST）系統(tǒng)布置在浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐補水管道上。

LIU Yulin， LIU Changmiao， LIU Hongzhao, et al. Utilization technology of mine tailings in China and exploitation suggestions[J]. Conservation and utilization of mineral resources, 2018(6):140-144,150.

3 供暖季定排擴容器廢水回收改造方案及效益分析

該廠供暖季采用大流量熱網(wǎng)循環(huán)水供熱，流量均值約4 500 m

/h。熱網(wǎng)循環(huán)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：懸浮物/（mg·L

）＜5、總硬度/（μmol·L

）＜600、氯離子/（mol·L

）＜200、pH值9～10。由表1可知，定排廢水水質(zhì)完全滿足熱網(wǎng)循環(huán)水要求。因此，供暖季停運浸沒式高壓電極蒸汽鍋爐及電吸附除鹽裝置，利用定排疏水增壓泵獨立供水管道將定排擴容器廢水分別供入機側(cè)凝汽器熱網(wǎng)循環(huán)水出水管道。定排疏水增壓泵增加變頻器，通過液位PID控制水位。定排廢水回收量對熱網(wǎng)循環(huán)水來說可忽略不計，故對熱網(wǎng)無沖擊。定排擴容器排放蒸汽在供暖季仍采用柱塞式蒸汽壓縮機增壓。兩臺機組供暖季運行小時數(shù)約5 800 h，連排閃蒸率按20%計算，連排疏水量約32 480 t；蒸汽吹灰疏水3 624 t，定排擴容器回收總水量約36 100 t。按定排閃蒸率10%計算，定排擴容器減壓后分離出的蒸汽量約3 600 t，廢水量32 489 t，定排擴容器分離后蒸汽的邊際收益約為57萬元；定排擴容器廢水回收熱量約1.3×10

kJ，折算約460 tce；標(biāo)準(zhǔn)煤噸煤排放量約為2.7 tCO

，總計減少排放約1 242 tCO

；碳排放交易價格約50元/t，節(jié)約碳排放配額資金約6.2萬元

;直接供入熱網(wǎng)循環(huán)水，節(jié)約供熱熱網(wǎng)補水成本約10萬元。

4 結(jié)論

電廠熱力系統(tǒng)中，對排放和泄漏的工質(zhì)和廢熱進(jìn)行提質(zhì)回收不僅可獲得較為可觀的投資回報，還實現(xiàn)了節(jié)能，降低了廢水、廢汽、CO

的排放。定排擴容器作為電廠所有廢水、廢汽的匯集點，對其廢水、廢汽的熱量進(jìn)行可行性的提質(zhì)回收及使用方案的探討和效益分析，拓寬了節(jié)能減排的思路，有助于推動節(jié)能減排的落實和實施。

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