【摘要】:随着机组启停机次数的增加,对锅炉的排水的利用已达到成熟条件。对锅炉排水的统一深度使用可以得到节能减排增效益的三方面成果。
【关键词】:锅炉排水 排水品质 统一利用
一、前言:
我国属于水资源总体匮乏的国家,水资源对于我国是宝贵的,为了节约用水,近几年国家不断提高对企业环保排污的要求,用水价格也越来越高。电厂作为一个火电企业,是用水大户,对于环保减排的压力是首当其冲的。为此,企业付出了许多努力,进行了多项减排措施,并取得了显着成绩。在所有措施中,排水的再利用是其中一项重要措施,充分体现到环保节能的双重效果。在电厂所有排放废水中,锅炉排水的品质是其中比较突出的,高于许多电厂用的冷却水、炉外补水,如果直接排掉或高能低用,都可以算作浪费。前几年,因其锅炉排水量很小,机组排水跨度时间长,加上全年启停机的次数很少,整体排水量不大,所以锅炉的排水单独利用的效益不大,所以对此没有专门进行统一处理和使用,对于锅炉排水的使用比较杂乱。随着这两年机组启停机次数增多,启停机一次从锅炉上水至锅炉放水就需要排掉1000多吨水,全年全厂锅炉排水达到几万吨,对锅炉排水的集中处理,统一使用已经具备成熟和必要条件,所以有必要对锅炉排水进行相关探讨,以提升和深化排水利用的程度,完成环保节能的双重任务。
二、锅炉一般排水处理方式
目前电厂#1、2机锅炉排水基本上是排至机组排水槽,然后经机组排水泵打至废水系统,经废水系统集中处理。#3、4炉锅炉的排水是排到煤场,作为煤仓喷淋水使用。#5、6机是排至三期机组排水池,再由机组排水泵排至#5循环冷却水塔作为循环水冷却水补水使用。另外#1、2、3、4机组临炉加热联箱内水汽停机放水是排至渣池(因为量非常小不进行专门论述)。
三、排水量分析
因为锅炉的水质要求很高,不合格的炉水需要及时排出,才能保证锅炉水汽品质,保证汽轮机以及其它设备正常运行。锅炉排水量最大时是锅炉的启停机时,锅炉启停机需要大量的除盐水冲洗管道、除氧器、锅炉相关设备。合格后才能上水,上水结束后在锅炉升压后还要继续调整炉水水质,连排和定排大量排水。锅炉水汽品质合格时时连排排水量很小,具有不确定性,为了便于统计,这部分忽略不记。在停炉时,炉水需要全部放掉防腐,这时的排水量也很大。
1、一二期33万机组单台机启停一次排水量统计(假定锅炉放水量和锅炉上水量相等):
1)锅炉上水结束时根据炉外水处理统计用除盐水约300多吨。
2)锅炉暖炉、升压洗硅至炉水合格连排定排约开35吨,时间约40小时,约排水1400吨。
3)正常排水不定,忽略不计。
4)锅炉放水与锅炉上水体积相抵,排水量不计。
所以根据计算,一二期锅炉启停机一次排水量至少约1700吨。
2、#5、6机组启一次用水约3000吨,根据锅炉放水与上水水量大约相抵,所以启停一次总排水约3000吨
根据电厂发电数据:2014年至2015年4月#1、2、3、4、5、6启停机次数:
机组 #1#2#3#4#5#6
启停次数4685 4 4
2014年至今#1、2、3、4锅炉排水量总计:1700×23=39100吨
#5、6机排水量:3000×8=24000吨
3、锅炉排水总计:39100+24000=63100吨
根据上面估算,从2014年至2005年4月锅炉排水量至少为63100吨。
四、水质分析
锅炉排水的水质大致可分为四个阶段水质:锅炉上水排水、锅炉洗硅时、锅炉正常运行阶段、锅炉放水阶段。
根据电厂炉外处理值班员对锅炉排水取样、分析得到数据与炉外水处理地下水补水、循环冷却水预处理补水进行对比如下:
表一:锅炉上水水质
水样浊度PH总磷mg/L硬度mmol/LCL-
锅炉上水排水09.0~9.7000
表二:锅炉洗硅排水
水样浊度PH总磷mg/L硬度mmol/LCL-
锅炉洗硅排水 0 9.0~9.7 0 0 0
表三:锅炉运行连排
水样浊度PH总磷mg/L硬度mmol/LCL-
锅炉运行连排排水09.0~9.70.500
表四:锅炉放水水质
水样浊度PH总磷mg/L硬度mmol/LCL-
锅炉放水排水 0 9.0~9.7 0.5 0 0
表五:炉外生水补水
水样浊度PH碱度mmol/L硬度mmol/LCL- mg/L
炉外补水 0.5 7.0 2.8 4.8 36
表六:循环冷却水补水
水样浊度PH碱度mmol/L硬度mmol/LCL- mg/L
循环水冷却水补水 ≤2 8.3 4.2~5.8 8~12 200~300
由上面数据可以明显看出,锅炉排水水质不论从浊度、硬度都明显优于炉外地下水补水、循环冷取水补水,简单放置一下即可直接作为二者使用。
五、效益分析
根据电厂技术支持部统计数据,主要用水成本如下:
彭城电厂用水成本统计表
名称单位成本价格(元)
地下原水每吨1.89
一二期除盐水(未计人力、设备损耗、折旧和检修成本)每吨2.9
三期除盐水(未计人力、设备损耗、折旧和检修成本)每吨4.59
地表水每吨0.89
地表水预处理生产成本每吨0.4
排水每吨0.05
从以上数据可知自2014年算起,可做出以下三个结论:
1、锅炉排放成本为:
24000×(1.89+4.59)+39100×(1.89+2.9)=342809(元)
2、把锅炉排水全部用于工业冷却水,可节约:
63100×(0.89+0.4+0.05)=84554(元)
3、若用作炉外水处理补充水,约可节约:
63100×(1.89+0.05)=122414(元)
五、排水利用分析
根据上面论述,锅炉排水的水质明显不同于一般排水,明显优于一些电厂用的补水,只要简单处理和简单的设备改造一下就可以直接利用。电厂设施用水方面很多,用在哪些方面比较合适,经济,实现利益最大化呢?我们认为可以从一下三个方面考虑。
1、方案一可以做电厂循泵冷却塔补水。
锅炉排水做冷却塔补水这个方案是很容易实现的,也有一定的经济效益。
优点:降低冷却塔循环水中的碱度和硬度、CL-含量,提高了浓缩倍率,减少了预处理补水量,防止了凝汽器结垢和腐蚀。
具体方案:把一二三期锅炉排水全排至对应机组排水池,再由相应机组排水泵排至指定废水池内,液位高时直接打至冷却塔内使用。
2、方案二可以作为炉外水处理补水使用。
炉外补水用的地下原水,有一定的浊度,地下水含盐也较高。相比之下,锅炉排水仅次于除盐水,作为炉外水处理补水还是很能胜任的。同时因其有低盐量,零浊度的品质,对减轻砂滤器、反渗透运行很有好处。最重要的是经济性较好,6万多吨水可节约10多万元。
改造方案:为把一二三期锅炉排水收集到指定废水池内,此废水池与炉外生水池补水管道设置联通管道(距离约10米)。水位高时可直接打至生水池。
3、方案三可以作为脱硫吸收塔补水。
脱硫吸收塔补水要求并不高,现补水来自由循泵提供的工业冷却水,锅炉排水完全能胜任吸收塔补水。为什么用锅炉排水作为脱硫吸收塔补水呢?我们认为根据锅炉排水的特点,作为脱硫吸收塔补水可以体现出以下优点:
1)锅炉排水PH值高,平均PH高于9.0,在脱硫运行中,加入PH值高的水对提高吸收塔内石灰石浆液PH值有显着效果,直接降低了石灰石浆液使用量,提高了浆液对烟气中的二氧化硫吸收,有利于提高脱硫率,达到了经济运行的目的。
2)锅炉排水无硬度、无CL-,可有效降低吸收塔内CL-高影响,改善吸收塔内部吸收条件,对石膏晶体的形成提供良好的环境。
3)因为锅炉排水含盐低,可有效防止吸收塔内喷嘴、管壁、除雾器结垢。
4)一台吸收塔每小时用水约45吨,6万多吨可以用超过1300多小时,对调节石灰石浆液品质、改善吸收塔内部吸收环境是很有好处的。
5)实施方案简单方便,机组排水池离脱硫吸收塔距离很近,可直接将机组排水泵管道连接至脱硫吸收塔,机组排水泵额定出力为100t/h,作为吸收塔补水泵直接利用也比较合适,也可将泵打至工艺水箱,由工艺水泵向吸收塔供水。也可将机组排水集中到废水池内,再由连接至吸收塔管道。
所以综上述,将锅炉排水作为脱硫吸收塔补水利用虽然在经济节约效能上大致等同于方案一,但是折合以上优点,综合考虑,作为吸收塔补水也是不错的选择。
六、总结
从以上论述可以看出,锅炉排水无论从水量和经济利润已经到了集中统一使用的时候了。对于锅炉排水的使用,我们认为,首先如果从直接经济利益上计算,作为炉外水处理补水创造的价值最高,改动也不复杂;其次从综合上考虑,作为脱硫吸收塔补水除了可以取得节约工业水的效果外,还对脱硫系统有额外好处;最后可作为循环冷却水使用也能取得不错的经济成果。
以上是我们对锅炉排水利用的一些想法,限于水平,只能想到一些基本使用功能或者是一些非常表面上的东西,对此也感到非常惭愧,只是我们希望本篇论述能起到抛砖引玉的作用,使大家对锅炉排水、甚至是电厂所有排水都加快深刻研究,更好的为节能减排作贡献,更是为环境保护作贡献。