某发电厂脱硫废水综合利用改造方案张军伟

某发电厂脱硫废水综合利用改造方案张军伟

张军伟

（陕西清水川能源股份有限公司陕西榆林719400）

摘要：对厂区废水回用系统和脱硫区废水系统运行现状分析，对厂区化学废水和脱硫废水系统进行改造，解决化学废水同时供应灰库和脱硫区压力不足的问题，同时回收全部脱硫废水供灰库伴灰使用，实现了废水零排放。

关键词：化学废水；脱硫废水；灰库搅拌机；耐腐蚀合金钢废水泵

某发电厂设备概述

某发电厂2×300MW机组锅炉型号为SG－1065/17.5-M890，汽轮机为亚临界空冷凝汽式汽轮机。#1、2机组烟气采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，烟气脱硫效率不低于95％，脱硫剂为石灰石（CaCO3）与水磨制的石灰石浆液，脱硫岛产生的废水，经废水处理系统处理达到排放标准后加以循环利用或排放。一期两台机组设粗灰库两座，细灰库一座。每座灰库的底部设有3个卸灰口，经过手动、气动干灰阀和电动锁气器分别接至干灰散装机和双轴搅拌机。粗灰库运转层设有2台出力为200t/h湿式搅拌机和1台出力为100t/h干灰散装机，细灰库运转层设有2台出力为100t/h干灰散装机和1台出力为200t/h湿式搅拌机。双轴搅拌机出力为200t/h，供水压力0.4～0.6MPa，将干灰调湿为含水15﹪～25﹪的调湿灰，由自卸汽车运至灰场储存。

1.某发电厂厂区内废水综合利用现状

1.1化学回用水和高含盐水原设计分别用于脱硫区补水和灰库拌灰，现脱硫区补水和灰库拌灰共用一条回用水管线（￠159），在脱硫补水和灰库拌灰同时用水时末端压力不足，造成脱硫区补水和灰库搅拌器拌灰经常冲突，放灰时如脱硫区使用废水补水，则灰库拌灰水压力较低，引起灰库大范围冒灰；因此，目前回用水只用于灰库拌灰，脱硫补水基本上全部采用工业水，高含盐水外排较多，浪费严重。

1．2脱硫废水经处理后的PH值8.0以上，使用汽车外运至灰场泼洒覆盖，费用很高，还造成脱硫工艺车间内环境污染。

1．3一期灰库共有加湿搅拌器5台，每台搅拌器废水需求量40-60m³/h日常使用3台，最大需用水量为120m³/h，日用水量约为700t/d，喷嘴需要压力为0.4-0.6Mpa。

1．4脱硫废水采用汽车拉运一年费用计算：

a）运输废水的汽车采用现拉灰车辆，无运输车辆投资费用。

b）一辆汽车每天运十车废水，每次7公里，每天的里程为10×7=70Km。按秦达公司统计车每公里油耗一升，70公里即70升油。则年油费为：70×365×5元/升=12.7750万元。

c）汽车磨损加修理费用一年按10万元计。

d）司机工资费用一年5万。

e）合计每年27.775万。

1．5各种水量统计

a）化学回用水量1500吨/天。

b）化学高含盐水量每天产生600吨/天。

c）脱硫废水每天产生200吨/天。

d）脱硫每天需要补水，现实际消耗值1300吨/天左右（根据工艺水箱补水流量估算），设计值为1920吨/天。

e）除灰拌灰用水700吨/天。

f）煤矿回水冬季864吨/天，夏季144吨/天，均为设计值。

2系统改造方案

脱硫区新建一条管路至灰库；其供水方案是把回用水和高含盐水全部送至脱硫工艺水箱供脱硫区使用，灰库拌灰用水从脱硫区供，拌灰水源改为脱硫废水和工艺水在澄清箱的掺混水；这样做避免了脱硫区补水和灰库拌灰用水的冲突，还充分利用了脱硫废水。（见附件1）

2．1高含盐废水和回用水通过现有管道（￠159）全部送至脱硫工艺水箱（111m3），从工艺水箱底部增加两台清水泵送至澄清箱内掺混脱硫废水；清水泵采用自动控制补水，与澄清箱液位联动。高含盐废水和回用水每天可向工艺水箱补水2000t以上，工艺水箱向脱硫系统补水在1500t以下，掺混脱硫废水需要工艺水500t以下，此方案水量是足够的，但需要运行人员加强监督，确保工艺水箱水位，保证脱硫区的补水。

2．2增加一路管道（￠133）将掺混后脱硫废水从澄清箱送到灰库拌灰。从澄清箱（48m3）底部加装废水泵（离心式），管道采用防磨防腐管道，从制浆楼大门口接上综合管架，送至灰库接入拌灰管线。

2．3灰库内原管道需要改为不锈钢管道和防腐阀门。

2．4澄清箱加装超声波液位计1套，用于指示液位和泵的联锁控制，高液位停泵，低液位启泵。

2．5设备选型及部分细节

a）脱硫废水泵安装在制浆楼原泥浆泵处，管道在制浆楼大门上部出墙，然后上综合管架，管道（￠133）采用耐腐蚀耐磨损材料。

b）为满足搅拌器间歇运行时废水泵出口不超压，水泵出口设再循环管（DN50），再循环管设调节阀以调节废水泵出口压力。

c）所有室外管道加装伴热带，加保温层。

d）新建灰库供水管线控制接入脱硫DCS，在脱硫控制室内控制。

2．6改造费用估算

a）从澄清箱至灰库需要防腐防磨管道230米，约25万元，可用10年以上。

b）两台防腐离心泵约12万元，两台清水泵1.5万元，四台水泵共需要13.5万元。

c）需要增加电动防腐防磨阀门4台，国产每台约为1.5万；一般电动载止阀4台，约为5千元，共需要8万元。

d）电气热工材料需要2万。

e）安装费用约需要10万。

共计58.5万元。

3改造后的经济性

a）改造后脱硫补水全部使用回用水，每天可节约工业水1000t以上，按每吨2元钱，则每天可节约2000元，年节约水费2000*365天=73万元/年。

b）节约汽车拉运脱硫废水费用27.7万元每年。可彻底解决脱硫废水问题，减小浆液污染，提高石膏品质。

c）不再建设高含盐水至灰库管线，可节约此段管线建设费用15万元左右。

d）此方案实施后，厂区内废水不再外排，可满足废水零排放要求。

附件1

灰硫废水改造详细说明

一、工艺水箱至澄清箱管线

a）工艺水箱至澄清箱补水流量应满足灰库拌灰水量需要，清水泵扬程大于澄清箱高度即可；根据以上两个条件，水泵参数可依据扬程20m，流量120m³/h来选型。

b）工艺水箱底部为二期工程预留有DN125接口一个，现用法兰封堵，可做为清水泵进水接口，清水泵出口接至澄清箱顶部深入1米即可。

c）在清水泵进出口各加装一台DN125蝶阀做隔离之用，入口装手动，出口装电动蝶阀。

d）清水泵和管道阀门安装完成后，工艺水箱排空，拆开预留DN125接口原法兰，接上新管道法兰。

二、澄清箱至灰库管线

a）澄清箱至灰库管线全长约为230米，落差约为14米，直角拐弯20个以下；拌灰所需要最大流量为120m³/h，末端压力0.4Mpa，因此废水泵出口参数应选出口压力0.8Mpa，流量120m³/h，管道直径DN125。

b）泵出口通过电动蝶阀接上管道，上综合管架至灰库。在灰库前与原供灰库的高含盐水管相接。

c）在两台废水泵出口总管上设再循环管（DN50），用与调节泵出口压力，以便在灰库间断放灰时保证泵出口不超压。

三、热工、电气部分

a）清水泵两台电动蝶阀应分别与泵联动，泵启动出口蝶阀联开，泵停止出口蝶阀联关。泵的启停与澄清箱液位联动，液位低于设定值时联启，高于设定值时联停。

b）两台废水泵控制进脱硫DCS，两台泵的出口电动蝶阀分别与泵联动，泵启动出口蝶阀联开，泵停止出口蝶阀联关。在两台废水泵出口安装就地压力表和远传压力表，远传压力进入DCS，用于监视和调节。

c）澄清箱加装超声波液位计1套，用于指示液位和泵的联锁控制，高液位停泵，低液位启泵。

d）泵的开关可使用基建预留抽屉式开关，等泵确定后再根据电机容量确定。

四、施工说明

a）施工期间，必须保证现有系统正常运行，满足生产优先。

b）材料备齐后，施工周期一个月，两处管道都建成并调试正常后，一天内接入系统。

c）在安装废水泵时，脱硫废水可以暂时先加装一台潜水泵引至室外装车。

d）在工艺水箱底部接口时，工艺水箱停用放空后，一个小时即可接入系统；

五、热工、电气部分

a）澄清箱补水泵两台电动蝶阀应分别与泵联动，泵启动出口蝶阀联开，泵停止出口蝶阀联关。泵的启停与澄清箱液位联动，液位低于设定值时联启，高于设定值时联停。

b）灰库调湿水泵控制进脱硫DCS，两台泵的出口电动蝶阀分别与泵联动，泵启动出口蝶阀联开，泵停止出口蝶阀联关。在两台泵出口安装就地压力表和远传压力表，远传压力进入DCS，用于监视和调节。

c）澄清箱加装超声波液位计1套，用于指示液位和泵的联锁控制，高液位停泵，低液位启泵。

d）泵的开关可使用基建预留抽屉式开关，等泵确定后再根据电机容量确定。

参考文献：

[1]GB50050--2007《工业循环冷却水处理设计规范》

[2]孙克勤《电厂烟气脱硫设备及运行》中国电力出版社

[3]徐峥孙建锋刘佳等编著《火电厂脱硫运行与故障排除》

[4]《火力发电厂辅控运行规程》