燃煤电厂废水节能减排和回收技术改造

杨轶文 朱巍

上海上电漕泾发电有限公司

0 实施背景

上海上电漕泾发电有限公司位于上海市金山区，拥有2台1000MW超超临界机组。随着水资源的日益紧缺，环保节能政策的逐渐完善，用水成本占发电成本的比例也迅速提高，成为除煤以外的第二大成本。因此，如何做好节约用水工作，不断采用和完善可行的废水回收利用方案，最大程度回收电厂废水，是保护水资源的重要措施，对降低火电厂发电成本也有着实际意义。

1 技改实施

1.1 化学废水回收

1.1.1 超滤反洗水回收

1)超滤反洗水回收可行性

对超滤废水进行取样，并与工业水进行目测对比，见图1。

图1

由图1照片对比，发现超滤废水清澈，但水质指标是否符合回用标准尚未知。为此我们进行了2个月连续跟踪化验，发现超滤废水与回用水的水质相近，完全满足回用要求，可以回收再利用。水质报告见表1。

2)水量调查

2016年4月19日～2016年4月20日，超滤回收水量在395t左右；

2016年4月20日～2016年4月21日，超滤回收水量在400t左右；

回用水箱水位变化为6.3m，折算回收水池水量变化400t。

1.1.2 制定回收方案

回收系统的改造方案及模拟图见图2。

图2 回收系统改造方案模拟图

表1

1)改造前系统；超滤废水→超滤废水水箱→废水泵→污泥废水池→溢流至雨水井

2)改进后系统；超滤废水→超滤废水水箱→废水泵→回用水池→回用水系统

3)改造费用约150 000元，改造管道走向简单，节水成效快。

1.1.3 收益计算

方案实施后，每年可回收15万t超滤废水，预计每年可节约开支600 000元。

1.1.4 实施效果

回收超滤废水方案，获得2017年度电力行业化学专业创新优秀成果三等奖和2018年上海电力股份公司合理化建议二等奖；

1.2 反渗透浓水

常规火电厂除盐水制备的反渗透浓水一般作为废水排放，但这部分水体清澈，具备回收利用条件。将一级反渗透浓水回收至回收水池进入全厂回收水系统管网，二级反渗透浓水回收至超滤产水箱进入除盐水制水系统，每天节约1 200m3的水量，每年可节约开支180 000元。

1.3 超滤加热器疏水回收

超滤加热器为蒸汽加热，加热蒸汽来自汽轮机抽汽，冬季气温较低时运行，夏季不运行，经加热后的疏水原来直接排放，每天水量可达180 m3，这部分的水质污染少，接近除盐水水质，经改造后回用至超滤产水箱，每年冬季可节约120 000元。

1.4 滤池反洗水和除盐混床再生废水回收

1.4.1 现状及存在问题

1）两个滤池每天反洗水量共计900t，滤池反洗水排至污泥沉淀池，污泥沉淀池溢水至雨水井，化学水池、工业水池、回用水池、生活水池和消防水池高位溢流至雨水井，不符合雨污分流要求。

2）两台混床再生频率为每月4次～5次，且反洗水和正洗水都使用除盐水，每次再生用水量约100t。目前再生废水时排放到再生废水池，然后排放至1号废水池。经取样分析，反洗和正洗废水的水质符合回收要求，目前废水直接被排放，不符合当前节能要求。

1.4.2 改进内容及措施：

1）经取样化验滤池反洗水浊度＜2NTU，其水质与回用水水质指标相符，可以回收再利用。

2）经相关技改，增加滤池反洗水排水水池

在化学水池、工业水池、回用水池、生活水池西北侧新开挖一个滤池反洗水排水池，几何尺寸为12m×5m×2.5m，容量为150t（考虑滤池至雨水系统隔断后回收反排洗水量约150t/h，加上化学水池、工业水池、回用水池、生活水池、消防水池溢流水量），并安装二台排水泵，将水池内水分二路排放，一路至回用水池、另一路至沉淀池。滤池反洗水清澈浊度＜2NTU，见图3。

图3 滤池反洗水清澈浊度

3）对化学水池、工业水池、回用水池、生活水池、消防水池溢流管进行改造，敷设一路直径为DN400的溢流水母管至滤池反洗水排水池。对化学滤池反洗排放管进行改造，敷设一路母管直径为DN400管路至滤池反洗水排水池。因净水坑泵内可能有酸碱等残留物质，净水坑泵出水管直接接入废水池，综合泵房坑泵出口排一路管路（DN50）至化学中和池。

4）混床再生时经取样分析，反洗和正洗废水水质符合回收要求，可进行相关技改，合格废水排入超滤回收池后输送至回用水箱再利用。

1.4.3实施效果

技改费用1 100 000元，技改实施后预计每年可节约1 000 000元。本项目获得2018年度电力行业化学专业创新优秀成果二等奖。

2 锅炉废水回收

2.1 技改方案

技改方案见表2。

1）#1炉磨煤机灭火蒸汽疏水排放经地沟至雨水井，改造后增设一路DN80排放管路与磨煤机灭火蒸汽疏水管接通至煤污水池。

2）#1炉磨煤机暖风器疏水排放经地沟至雨水井，改造后增加排放管路（DN80）与磨煤机灭火、蒸汽疏水管接通后至煤污水池。

2.2 锅炉吹灰疏水等回收

1）加装目的

锅炉吹灰疏水和所有受热面疏水门、分离器疏水箱水位调整门（2A阀）、启动循环泵暖管水以及MGGH蒸汽加热器疏水等疏放水，进入锅炉大气式扩容器，造成锅炉正常运行时大气式扩容器排汽管连续冒蒸汽，增加了机组补水量，既影响环境，又影响机组经济性。#2炉在2C05检修期间及#1炉10月下旬停炉期间，在大气式扩容器加装喷淋装置。

2）喷淋装置安装位置

在#1（#2）炉大气式扩容器排气管22.5m处加装三层喷淋冷却，降低疏水温度，消除大气式扩容器排气管冒蒸汽现象。从#1（#2）机凝补水母管接出φ57×4（304）支管，通过炉1（2）扩容器/喷淋总门、炉1（2）扩容器/喷淋隔离门、炉1（2）扩容器/喷淋调门、炉1（2）扩容器/上部喷淋门、炉1（2）扩容器/中部喷淋门、炉1（2）扩容器/下部喷淋门，调节炉1（2）扩容器/喷淋调门，控制喷水冷却量。

3）使用效果

(1)经6个月使用，当锅炉停止吹灰时，#1炉喷淋调门开度在40%、#2炉喷淋调门开度在60%情况下，二台锅炉大气式扩容器排气管目视无蒸汽冒出。

(2)节能情况：平均每天节水（除盐水）约50t，按每吨水12元计算，每年节约费用约22万元。

3 废水回收技改方案

技改方案见表3。

表2 技改方案

表3 技改方案

1)#1炉一级烟气冷却器排放至地面，改造后一级烟气冷却器疏水集中排放至1号机组排水槽。

2)#1炉三级烟气冷却器疏水排放至地面，改造后三级烟气冷却器疏水集中排放至#1吸收塔集水坑。

3)#1炉MGGH系统PH计排放至雨水井，改造后PH计出口抽头回至进口。

4)#2炉三级烟气冷却器疏水排放至地面，改造后三级烟气冷却器疏水集中排放至1号吸收塔排水坑。

5)除灰浓缩机（水池）、缓冲水池系统泵轴封水排放至雨水井。改造后封闭1号2号渣水系统原雨水井排放口，缓冲水池集水槽与浓缩机集水槽接通，引入新开挖集水窨井，灰水通过窨井溢流口排放至灰库污水坑。见图4。

图4

6)湿电系统泵轴封水、pH计排水、系统水箱原排放至雨水井，改造后封闭原排水口，增加一集水坑，尺寸为3.5m×3.5m×3.5m，设计容量为42t（已包括湿电系统水箱排放量约38t/h，系统各泵轴封水、PH计排水水量）。集水坑安装一台自启动污水泵排放至湿电排水箱。

4 燃料废水回收

4.1 现状及问题

输煤系统目前有一套含煤废水处理系统，设计处理量40m3/h。主要用于处理输煤系统转运站栈桥等环境卫生保洁冲洗所产生的废水和多管除尘器排污所产生的含煤废水，经处理后的净水再循环用于输煤系统环境卫生保洁冲洗水之用，富余部分会溢流排放至雨水管道。输煤系统雨污水管网示意图见图5。

4.2 含煤废水处理系统的主要技术参数

图5 输煤系统雨污水管网示意图

含煤废水处理系统设计处理量40 m3/h，煤水泵流量50 m3/h、中间水泵流量30 m3/h，日处理水量约600 m3；煤泥池有效容积约1 400 m3，含煤废水处理系统低水位时可进水最大容积约1 100 m3；清水池最大容积约300 m3，高水位有效容积约250 m3。

4.3 进入含煤废水处理系统的污水估算

进入含煤废水处理系统的污水估算见表4。

4.4 技改方案

(1)采用高浊度、高悬浮（SS mg/l≤7 000）的电子絮凝器替换现有的电子絮凝器，使含煤废水处理系统制水净度得到恢复；更换二台40m3/h的中间水泵，使日处理能力提升到800m3。

(2)更换通往雨水管道的阀门，拆除通往煤泥池的阀门，并将管道口封闭。

(3)在竖井内安装二台50m3/h吸水泵（一备一用，可二台同时抽取）将流入井内的雨污水抽到煤泥池进行处理。

(4)皮带机6AB、7A。、8AB吊紧轮室四周加设排水地沟至就近煤污水池。

(5)优化改造11台多管水冲洗式除尘器的补水方式，将原工业水补水的单一方式改造为以冲洗回用水补水为主、工业水补水为辅（备用）的双补水系统。

(6)在油库污水池新增一台水泵，新增一路污水管道至含煤废水处理系统煤泥池，将油库区域的雨污水集中排放至含煤废水处理系统内统一净化处理后再循环利用。

(7)增设一路管道将含煤废水处理后合格的富余净水输送至灰渣水系统，作为补充水再循环使用。

4.5 实施效果

通过对输煤系统煤废水处理设备和设施的优化改造可提高含煤废水设备的处理能力，将圆形煤场区域和油库区域的雨水直接排入雨水管道，达到国家环保雨污分流的指示要求，同时也提高输煤系统废水循环再利用，降低了输煤系统工业水的用水量。

5 汽机废水回收

5.1 技改方案

技改方案见表5。

表4

表5 技改方案

5.2 改造范围

(1)17m层疏放水：疏放水全部接至8.6m层无压放水管。

(2)清洁疏水系统：一路至凝汽器系统立管A，一路由淸疏泵出口至机组排水槽，排水管走向可沿精反洗泵至机组排水槽管架至机组排水槽。

(3)无压放水系统：无压放水管改造方案将每台机组0米以下无压放水管（DN300）的2根管道联通至汽机房A排外（近升压站处）与雨水井接通，将其中一根管道封堵，另一根出口管道建造一个封闭式水池并与其它雨水管道隔离，水池容积约为4m3（考虑机组无压放水水量较小），在水池上安装两个潜水泵，经清疏泵至机组排水槽的排水管，管道系统上安装出口门和逆止门。

6 结束语

废水综合利用是一个复杂的系统工程，需要全面考察各类废水污染物种类、含量及回用水用处，从而确定处置方案。燃煤电厂在节水方面还有许多工作可做，从电厂给水、使用、排水三个环节做好水资源合理利用。定期开展全厂水平衡试验，分析研究全厂各系统的所有用水量和排水量的平衡，合理协调全厂用水、节约用水、降低水耗和降低水污染，使电厂的用水指标达到先进水平，为获得良好的经济效益提供分析依据。