热电厂工业水综合利用的探讨

2011-02-16天津长芦海晶集团有限公司天津300455

资源节约与环保 2011年3期

杨容（天津长芦海晶集团有限公司，天津 300455）

一、前言

某电厂是95年投产的热电联产的企业自备电厂，配有3台35t/h中温中压链条炉，一台3MW背压机组和一台3MW抽凝机组，工业冷却水系统为半开放式，两套离水交换法制水系统，以排水明沟结合污水井、排污管道、排污泵进行有序排放，年均耗水量为638850吨。

国家对能源问题越来越重视，对环保要求越来越高。为了企业可持续发展的需要和节能减排降耗的要求，工业水综合利用和循环应用显得日益重要。近几年来，该电厂在工业废水分类综合利用方面，采取了一些技术改进措施，开展了相关技改项目，效果显著。

二、问题点

（一）、三台35t/h中压链条锅炉连续排污的高温排污水直接排入污水沟道。

（二）、抽凝式汽轮机冷却循环水未综合利用，冷源损失较大。

（三）、化学水处理车间离子交换制水系统，反洗和再生工艺过程中产生的工业废水直排。

三、改造方案

（一）、充分利用锅炉连续排污的水资源

1、由于原三台锅炉连续排污是通过锅炉排污管道，直接排入污水沟道进入污水系统，这部分80℃～85℃的高温水，每天约50t，就白白流失。该厂区采暖供水为温度85℃的循环水，补充水10t/h，冲灰水系统需冲灰补充水为300吨/天，这样只需在锅炉车间零米层，建立一座20t的敞开式水箱就可以完全把这50t的水资源利用起来，三台锅炉的连排管道接入此水箱，冬季此水箱作为厂区供暖的主要补充水源，经采暖利用后，作为冲灰水补充水接入冲灰水系统。

2、利用连排水供暖系统故障的补救措施。

连续排水水量减少时，不能保障供暖与冲灰水补充时，需利用蒸汽直接加热采暖循环水，同时，通过其他系统进行水源的补充。

（二）、汽轮机循环水综合利用

冷凝机组综合热效率仅为30%～40%，其他的热量白白损失掉了，而其中最大的就是凝汽器的冷源损失，约占总损失的60%，如何降低热源损失，提高全厂热效率，达到节能挖潜的目的，是目前亟待解决的问题。采用汽轮机循环冷却水供热的方法能够取得良好效益和较为成功的经验。

1、3 MW抽凝机组技术参数

型号：C3-35/5型

生产厂家：杭州汽轮发电机厂

设计排气温度:36℃

排气压力：0.08Mpa

循环水流量：800t/h

热网供水温度：tg≈60℃

供水焓值：hg=251.5kJ/kg

热网回水温度：th≈50℃

回水焓值：hh=209.3kJ/kg

循环泵电机：45kw 2台

冷却塔风机：22kw 2台

如果将机组排气温度提高到70℃，就可将循环水温度加热到60℃以上，尽管水温不高，但采用低温大流量的方法，可满足冬季采暖的要求。

2、用循环水供热，可带采暖面积计算

天津市单位采暖面积所需热量为0.08kw/m2，循环水放出的热量为9378kw，可供11.7万m2，原供热站供热面积为45000m2，根据理论计算，此方案可行。

3、具体方案

原供热站设有板式热交换器3台，热水循环泵3台，补水箱1个，补水泵1台，该站为厂区所需，工程改造方便，供热距离较短，压损小，运行管理方便。

（1）换热站供热设备与循环水供热并联，可互为备用，互为切换。

（2）通过控制进入冷却塔循环水量，关停冷却塔风机，减少循环水量的方式，控制循环水温度在60-70℃。

（3）组启停过程中，为保证供热稳定性，需要进行两个系统的切换，机组启动前，采用交换站供热系统进行供热，机组正常负荷运行后，在切换到循环水供暖系统。

（4）组在低负荷运行时，循环水温升减小，不能保证供暖需要时，需要利用交换站内热交换设备，对系统进行二次补充加热，以达到公共热热系统的温度要求。

（5）外界气温升高，回水温度升高，切换至原冷却塔系统，循环水还可以进入冷却塔循环水系统进行冷却。

4、安全性问题

主要问题是凝汽器承压问题，该厂热用户处于平原地区，循环水所需压力不大，回水压力一般在0.2Mpa，而凝汽器的承压能力为0.8Mpa，是满足的，但是为了预防热网突然解列等特殊情况，采取在热用户回水管路上加装安全阀保证回水压力不超过0.2Mpa和供热循环水回路上安装止回阀的措施。

（三）、化学水处理车间工业废水的回收利用

该厂水处理车间采用离子交换的一级除盐水处理工艺。离子交换法是水处理经常使用的一种方法，是利用离子交换树脂跟水溶液中的阴阳离子发生交换反应而达到交换水中某些离子的目的。离子交换树脂具有一定的交换容量，在工作到一定程度之后，失去继续交换水中离子的能力，此时就必须进行离子交换树脂的复活处理，以恢复其交换的能力，离子交换反应是可逆反应，失效的离子交换树脂可以再生。

1、再生工艺过程

车间采用逆流再生工艺，再生的过程分为小反洗、进酸进碱、置换、小正洗、大正洗等步骤，几个工作周期后还要进行一次大反洗，在再生和大反洗的过程中，大量的工业废水排放到中和池中，这部分工业废水平均每天约50-80吨，通过排污管道，排放到雨污系统中，白白浪费，造成水资源的浪费，同时造成环境污染，为了充分的利用这部分工业废水，减少水资源的浪费和环境污染，可以对该部分废水进行处理后利用。

2、具体方案

（1）小反洗和大反洗产生的废水主要是含有泥沙的废水，经过沉淀和静置处理后即可以用于锅炉冲灰，水膜除尘，绿化冲厕等用途。

（2）进酸进碱和置换后的酸碱废水进入中和池进行中和反应，得到弱酸或弱碱性废水，通过少量的工业烧碱进行调节，得到弱碱性废水，该废水呈弱碱性，主要成分是氯化钠和氢氧化钠，经过沉淀处理后，可以直接用于锅炉的水膜除尘、冲灰和煤厂的浇煤，配水等。

3、改造措施

(1)切断厂区排污系统与化学水处理车间的联系。

(2)设立两台耐腐蚀泵，互为备用，作为化学车间与外界的排水联系口。

(3)改造化学车间的排水管道，使之与锅炉的冲灰补水池，煤厂的用水管道等连接。

4、补救措施

（1）中和池的水质根据实际工艺步骤的不同而造成的，需要人工来测定，因此投放的工业烧碱量应该通过计算来确定。

(2)设置中和池溢流管来连接厂内的雨污系统，在排污泵故障或用水需求量少时，排至雨污系统。