论文部分内容阅读
摘要 火力发电厂作为工业用水大户，合理、有效利用水资源显得尤其重要，如何降低生产水耗将是火力发电厂主要节能课题。本文针对当前火力发电厂各生产系统中用水排水存在的问题进行分析，进一步优化用水流程、方案，实现废水分类、分级、梯级利用，最大限度地减少新鲜用水量，同时减少污水排放量，对节能减排具有显著的社会和环境效应。
关键词：火力发电厂、排水、分类、梯级利用
0引言
2015年《水污染防治行动计划》中要求：用水单位提高用水效率、控制污染排放;到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，“狠抓工业污染防治”成为重要任务。一系列法规政策的出台和实施显示提高火电厂用水效率，实现水资源梯级利用甚至零排放，已经成为火电企业未来发展的必然趋势。根据相关国家标准对再生水用水水质要求，将火力发电厂各生产系统中废水直接或經简单处理后回用于厂内工业生产、生活杂用以及绿化用水等，提高废水的重复利用次数，以实现废水梯级利用。火力发电厂废水分质分量梯级利用的一般原则如下：
（1）高品质排水直接回收利用：对于自身水质较好且在使用过程中水质未发生很大改变的一类废水，通常直接集中回用;
（2）中品质排水经处理后重复利用：对于使用过后水质受到轻微污染，水质要求不满足直接回用标准的，则经简单工艺处理后再回用;
（3）低品质排水不可再在生产中利用：对于使用过且受到相对严重污染的高含盐废水，则需要新建末端处理系统进行。
1深度节水改造方案
1.1化水系统改造
化水系统中水处理经过无阀滤池、高效过滤器、活性炭过滤器、阳床、阴床、混床等处理单元，该处理工艺中废水往往统一排放到化学中和池，针对该系统用排水现状，根据排水水质，对其进行分质处理，主要改造思路有：将化学中和池规划为低含盐区和高含盐区。
（1）无阀滤池，高效过滤器，活性炭过滤器的反洗水及酸雾/氨雾吸收器排水，阳床、阴床的正洗排水、反洗排水，混床的正洗排水为低含盐废水，排至可经过简单的沉淀澄清、酸碱中和即可回收利用;
（2）阳床、阴床、混床酸碱再生废水、混床的反洗排水为高含盐废水，需单独收集处理。
1.2循环水系统改造
空冷机组循环水系统中根据循环水浓缩倍率对换热设备影响情况，适当提高循环倍率从而减少冷却塔新鲜补水量;但为维持循环水浓缩倍率，循环水须有一定的排水量，可将循环水通过新建系统分至各生产、生活系统中使用，主要改造思路有：
（1）适当提升冷却塔循环倍率至一定值，根据水质情况调整加药方式和药剂种类，并密切监控换热设备的结垢、腐蚀情况，若监控换热设备损坏到影响生产时，则可增加清洗频率或技改更换更高性能部件;
（2）脱硫系统用水量大，循环水排水可满足其水质要求，优先考虑送至脱硫系统补水，其次考虑去渣水系统、生活用水系统等;
（3）改造循环水冷却塔底部排污方式，在每个冷却塔旁新建一个收集池，收集水塔旁滤系统反洗排污水后统一送至地上新建沉淀池进行泥水分离，上清液通过管网及自动阀门调整回用至目标冷却塔，底部泥浆水用砂浆泵送至煤场废水处理系统处理再利用;
（4）对于多个冷却塔的电厂可通过新建管网，并将循环水泵冷却水泵接入管网，当某水塔需检修排水时，通过临时水泵及冷却水泵将该水塔的水通过管网倒入目标冷却水塔，从而减少了该塔循环水的外排和其他水塔的新鲜补水量。
1.3锅炉渣水系统改造
由于捞渣机特殊的运行环境，为避免频繁的人工操作和调整，导致运行中捞渣机补水往往是粗放式，大量的水从系统溢流排走。在保证渣水系统正常运行条件下，提高渣水系统补水自动化水平及改善补水方式，以达到渣水循环利用和减少新鲜补水量，主要改造思路有：
（1）在渣水槽及水封内增加槽增加液位计和自动补阀，根据槽内水位控制补水阀开关，很大程度控制渣水槽的溢流情况;
（2）地上渣水收集池污水（包括空预器冲洗废水）通过渣水泵输送至含煤废水沉淀池管网，处理后可留置煤场使用。另增加渣水泵出口回流相应的渣水槽管道及阀门，根据渣水槽内液位及泵的运行情况，通过逻辑控制渣水泵出口管补水回渣水槽，使得渣水循环利用，减少新鲜工业水补水。
1.4 生活排水系统改造
目前多数电厂生活用水都来自市政自来水，根据生活用水不同用途可改造取自不同水源。考虑生活用水中冲厕水为非接触性用水，而且冲厕水为不定时、间歇式用水，要求水源稳定、具有一定水压，循环水回水管道完全满足上述特征，并且电厂循环水排水有富裕量，所以把全厂冲厕水水源更改为循环水，改造后即减少了循环水排水量，又可减少市政新鲜自来水的取水量。
1.5 工业废水系统改造
针对火力发电厂工业废水处理系统中来水现状，各生产系统产水应该分质、分类收集再利用。根据废水含盐量主要分为：低含盐废水和高含盐废水，其中，低含盐废水主要来自氨区来水、挥发性气体吸收器排水、化水系统排水低含盐部分）及雨季时生活污水系统产水，主要污染成分为pH、悬浮物;高含盐废水主要来自脱硫废水、精处理再生废水、化水再生废水（高盐部分），污染成分主要为盐分（TDS≥12000mg/L），硬度较高。根据废水成分情况，主要改造思路有：
（1）低含盐废水可通过简单的酸碱调节、絮凝沉淀、澄清即可回收利用，整体水质好，
对这部分水利用储水池统一收集，在通过管网输送至脱硫工艺补水、绿化用水、煤场喷淋、厂房冲洗水用。
（2）高含盐废水很难在生产系统中再次利用，因此对于高含盐废水往往需新建一套末端
废水浓缩、干燥系统进行固化收集（本文对末端处理工艺不做详细论述）。
1.6 机组排水系统改造
机组排水主要分为经常性排水和非经常性排水，经常性排水主要包括锅炉取样水、锅炉连排水;非经常性排水主要包括机组启、停机排水，凝汽器冲洗排水。机组排水原水为除盐水，水质好，该部分水亦可利用起来。主要改造思路：
（1）新建/整改机组扩容器排水收集池收集锅炉排水，利用水泵通过管网、阀门调节将该部分水输送至冷水塔、前池及低含盐废水池做补水用;
（2）将机组取样水汇集至扩容器收集池;
（3）凝气器底部收集水池用于收集凝汽器放水、凝汽器冲洗水、循环水母管放水，亦通过水泵接入（1）中管网做各系统补水用。
1.7 生活污水处理系统改造
生活污水来源厂区生活等非生产性排水，主要包括各洗手间及食堂污水等，经过厂内生活污水处理站处理后的污水可用作厂区绿化喷淋用，处理过程生产的污泥经浓缩后，定期由吸粪车抽出运走。将绿化用水由原工业水更改为生活污水处理系统产水，并建立生活污水、低含盐废水及绿化管网，使得厂内等质水可互相调配，增加厂内用水的机动性，从而实现了污水的二次利用，提高水资源利用率。
1.8 输煤水系统改造
火力发电厂存、输煤系统在日常运行中降温、降尘、场地冲洗需要大量水，而且对水质的要求不高，厂区内污废水通过基本处理后都可以当其水源用，减少新鲜工业水的补充量。通过全厂内节水改造后，煤场用水主要来源有锅炉渣水、循环水塔沉淀池泥浆水、工业低含盐废水、煤场收集雨水等，即实现污水的的二次利用，降低了新鲜水的消耗量，同时还减轻了污水外排造成的环境污染。
2、总结
火力发电厂深度节水改造旨在实现了厂区内各类污水梯级在利用，自我消纳，总体上减少新鲜用水的取水量，同时也减少了污水的排放量，对资源节支具与社会环境保护有重大意义。
关键词：火力发电厂、排水、分类、梯级利用
0引言
2015年《水污染防治行动计划》中要求：用水单位提高用水效率、控制污染排放;到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，“狠抓工业污染防治”成为重要任务。一系列法规政策的出台和实施显示提高火电厂用水效率，实现水资源梯级利用甚至零排放，已经成为火电企业未来发展的必然趋势。根据相关国家标准对再生水用水水质要求，将火力发电厂各生产系统中废水直接或經简单处理后回用于厂内工业生产、生活杂用以及绿化用水等，提高废水的重复利用次数，以实现废水梯级利用。火力发电厂废水分质分量梯级利用的一般原则如下：
（1）高品质排水直接回收利用：对于自身水质较好且在使用过程中水质未发生很大改变的一类废水，通常直接集中回用;
（2）中品质排水经处理后重复利用：对于使用过后水质受到轻微污染，水质要求不满足直接回用标准的，则经简单工艺处理后再回用;
（3）低品质排水不可再在生产中利用：对于使用过且受到相对严重污染的高含盐废水，则需要新建末端处理系统进行。
1深度节水改造方案
1.1化水系统改造
化水系统中水处理经过无阀滤池、高效过滤器、活性炭过滤器、阳床、阴床、混床等处理单元，该处理工艺中废水往往统一排放到化学中和池，针对该系统用排水现状，根据排水水质，对其进行分质处理，主要改造思路有：将化学中和池规划为低含盐区和高含盐区。
（1）无阀滤池，高效过滤器，活性炭过滤器的反洗水及酸雾/氨雾吸收器排水，阳床、阴床的正洗排水、反洗排水，混床的正洗排水为低含盐废水，排至可经过简单的沉淀澄清、酸碱中和即可回收利用;
（2）阳床、阴床、混床酸碱再生废水、混床的反洗排水为高含盐废水，需单独收集处理。
1.2循环水系统改造
空冷机组循环水系统中根据循环水浓缩倍率对换热设备影响情况，适当提高循环倍率从而减少冷却塔新鲜补水量;但为维持循环水浓缩倍率，循环水须有一定的排水量，可将循环水通过新建系统分至各生产、生活系统中使用，主要改造思路有：
（1）适当提升冷却塔循环倍率至一定值，根据水质情况调整加药方式和药剂种类，并密切监控换热设备的结垢、腐蚀情况，若监控换热设备损坏到影响生产时，则可增加清洗频率或技改更换更高性能部件;
（2）脱硫系统用水量大，循环水排水可满足其水质要求，优先考虑送至脱硫系统补水，其次考虑去渣水系统、生活用水系统等;
（3）改造循环水冷却塔底部排污方式，在每个冷却塔旁新建一个收集池，收集水塔旁滤系统反洗排污水后统一送至地上新建沉淀池进行泥水分离，上清液通过管网及自动阀门调整回用至目标冷却塔，底部泥浆水用砂浆泵送至煤场废水处理系统处理再利用;
（4）对于多个冷却塔的电厂可通过新建管网，并将循环水泵冷却水泵接入管网，当某水塔需检修排水时，通过临时水泵及冷却水泵将该水塔的水通过管网倒入目标冷却水塔，从而减少了该塔循环水的外排和其他水塔的新鲜补水量。
1.3锅炉渣水系统改造
由于捞渣机特殊的运行环境，为避免频繁的人工操作和调整，导致运行中捞渣机补水往往是粗放式，大量的水从系统溢流排走。在保证渣水系统正常运行条件下，提高渣水系统补水自动化水平及改善补水方式，以达到渣水循环利用和减少新鲜补水量，主要改造思路有：
（1）在渣水槽及水封内增加槽增加液位计和自动补阀，根据槽内水位控制补水阀开关，很大程度控制渣水槽的溢流情况;
（2）地上渣水收集池污水（包括空预器冲洗废水）通过渣水泵输送至含煤废水沉淀池管网，处理后可留置煤场使用。另增加渣水泵出口回流相应的渣水槽管道及阀门，根据渣水槽内液位及泵的运行情况，通过逻辑控制渣水泵出口管补水回渣水槽，使得渣水循环利用，减少新鲜工业水补水。
1.4 生活排水系统改造
目前多数电厂生活用水都来自市政自来水，根据生活用水不同用途可改造取自不同水源。考虑生活用水中冲厕水为非接触性用水，而且冲厕水为不定时、间歇式用水，要求水源稳定、具有一定水压，循环水回水管道完全满足上述特征，并且电厂循环水排水有富裕量，所以把全厂冲厕水水源更改为循环水，改造后即减少了循环水排水量，又可减少市政新鲜自来水的取水量。
1.5 工业废水系统改造
针对火力发电厂工业废水处理系统中来水现状，各生产系统产水应该分质、分类收集再利用。根据废水含盐量主要分为：低含盐废水和高含盐废水，其中，低含盐废水主要来自氨区来水、挥发性气体吸收器排水、化水系统排水低含盐部分）及雨季时生活污水系统产水，主要污染成分为pH、悬浮物;高含盐废水主要来自脱硫废水、精处理再生废水、化水再生废水（高盐部分），污染成分主要为盐分（TDS≥12000mg/L），硬度较高。根据废水成分情况，主要改造思路有：
（1）低含盐废水可通过简单的酸碱调节、絮凝沉淀、澄清即可回收利用，整体水质好，
对这部分水利用储水池统一收集，在通过管网输送至脱硫工艺补水、绿化用水、煤场喷淋、厂房冲洗水用。
（2）高含盐废水很难在生产系统中再次利用，因此对于高含盐废水往往需新建一套末端
废水浓缩、干燥系统进行固化收集（本文对末端处理工艺不做详细论述）。
1.6 机组排水系统改造
机组排水主要分为经常性排水和非经常性排水，经常性排水主要包括锅炉取样水、锅炉连排水;非经常性排水主要包括机组启、停机排水，凝汽器冲洗排水。机组排水原水为除盐水，水质好，该部分水亦可利用起来。主要改造思路：
（1）新建/整改机组扩容器排水收集池收集锅炉排水，利用水泵通过管网、阀门调节将该部分水输送至冷水塔、前池及低含盐废水池做补水用;
（2）将机组取样水汇集至扩容器收集池;
（3）凝气器底部收集水池用于收集凝汽器放水、凝汽器冲洗水、循环水母管放水，亦通过水泵接入（1）中管网做各系统补水用。
1.7 生活污水处理系统改造
生活污水来源厂区生活等非生产性排水，主要包括各洗手间及食堂污水等，经过厂内生活污水处理站处理后的污水可用作厂区绿化喷淋用，处理过程生产的污泥经浓缩后，定期由吸粪车抽出运走。将绿化用水由原工业水更改为生活污水处理系统产水，并建立生活污水、低含盐废水及绿化管网，使得厂内等质水可互相调配，增加厂内用水的机动性，从而实现了污水的二次利用，提高水资源利用率。
1.8 输煤水系统改造
火力发电厂存、输煤系统在日常运行中降温、降尘、场地冲洗需要大量水，而且对水质的要求不高，厂区内污废水通过基本处理后都可以当其水源用，减少新鲜工业水的补充量。通过全厂内节水改造后，煤场用水主要来源有锅炉渣水、循环水塔沉淀池泥浆水、工业低含盐废水、煤场收集雨水等，即实现污水的的二次利用，降低了新鲜水的消耗量，同时还减轻了污水外排造成的环境污染。
2、总结
火力发电厂深度节水改造旨在实现了厂区内各类污水梯级在利用，自我消纳，总体上减少新鲜用水的取水量，同时也减少了污水的排放量，对资源节支具与社会环境保护有重大意义。