關于600MW機組在線空預器水洗廢水優化處理的探討

王俊

摘 要：600MW發電機組的空預器在線水洗廢水中含有大量懸浮物，酸度高，而且廢水排放流量大，對其進行處理具有一定難度，如果無法做到及時處理，會對機組的正常運行產生影響，進而影響發電廠的發電效益。另外，對空預器廢水處理不達標，還會造成嚴重的環境污染，使企業面臨著較高的環境法律責任風險。因此，對600MW機組的在線空預器水洗廢水處理過程進行優化改造十分必要。本文將結合某發電廠的實際生產狀況，對空預器在線水洗廢水處理過程的優化措施進行探討。

關鍵詞：600MW機組；在線空預器；水洗廢水；優化處理

目前600MW發電機組多數采用回轉式空預器，在空氣預熱器的工作過程中，煤燃燒產生的部分二氧化硫會轉化成三氧化硫，并與水蒸氣發生化合，形成硫酸蒸氣。硫酸蒸氣在空預器的金屬壁面上遇冷凝結，會對其金屬壁面造成腐蝕。因此需要進行在線水洗，防止空預器在停止使用期間金屬壁面發生腐蝕，但由此產生的水洗廢水處理問題也給發電廠生產帶來較大困擾，本文將首先對水洗廢水的產生原因和處理工藝進行介紹。

一、水洗廢水的產生

發電廠600MW機組的回轉式空氣預熱器的受熱面是由薄鋼板軋制的波紋板疊壓組裝出來的，其通流間隙小，容易積聚灰塵。當空預器的受熱面被煙氣沖刷時，硫酸蒸氣會在其金屬壁面凝結，而受熱面積聚的灰塵會導致其傳熱性能下降，加劇金屬壁面的低溫腐蝕反應，并形成惡性循環，使空預器的堵灰問題更嚴重，導致受熱面傳熱性能持續下降。目前發電廠普遍采用水洗的方式解決這一問題，水洗處理方法具有較好的經濟性，可以有效防止空預器積灰和被腐蝕問題。但是采用水洗方法進行處理，會產生水洗廢水，而且隨著水洗頻率的增加，水洗廢水排量越來越大，給傳統廢水處理方式帶來較大壓力。由于水洗廢水處理不及時、不徹底，排出的廢水懸浮物含量高，導致廢水嚴重積壓，影響機組啟動，而且排放出來的處理后水質無法滿足環保排放要求。提升廢除處理容量和處理效果十分迫切[1]。

二、某發電廠的實際生產狀況

某發電廠共有2臺600MW發電機組，全部采用回轉式空預器，并采用工業水對其進行水洗處理。A/B側的冷熱端交替為3～4個循環，加藥量為1.5噸，水洗廢水的產生速度為250T/h，產生廢水總量為1500～2000t。水洗廢水的pH值為11～6.2，主要酸性物質為硫酸和亞硫酸。水洗廢水中的懸浮物包括空預器上的煙灰和大量重金屬物質，重金屬廢水儲槽的廢水處理量可達60T/h，進行處理后，符合第二類污染物排放濃度標準[2]。

三、空預器在線水洗廢水處理工藝

在該廠的水洗廢水處理過程中，采用羅茨風機對重金屬廢水進行攪拌，然后利用廢水轉運泵將其從儲槽中運送到氧化箱。在氧化箱中加入30%的堿溶液，反應后將其運送到pH調整箱，加入堿液使pH值調整為9～12。然后加入混凝劑，啟動攪拌機，使其反應充分。將pH調整箱中的廢水溢流到混合箱中，加入助凝劑，然后再次進行攪拌。從混合箱溢出的水流過斜板澄清器，在污泥循環加速作用下澄淀，并在澄清器中進行加酸控制，檢測其pH值，如果合格運送到出水監督池，若不合格則運送到中和池。在出水監督池的出口處有濁度表和pH表，若檢測到經過處理的廢水中懸浮物含量或pH值仍不合格，會自動打開回流管的閥門，將其引入廢水儲存槽。

該廠的水洗廢水處理流程存在一定缺陷，由于空預器的水洗進水量過大，產生的水洗廢水排放量也較大，此外還有輸煤棧橋和沉煤池的廢水，大量的水洗廢水已經產生了一定程度的積壓，會影響發電機組的啟動進程。而且在水洗處理的初期，廢水的酸性較強，重金屬和懸浮物含量較高，經過長時間的沉降后需要以15～20T/h的流量運行，保證廢水處理效果。但這種小流量的處理流量和60～80T/h的排放流量嚴重不成比例，因此廢水處理面臨著較大壓力。

四、水洗廢水的成分分析

發電機組空預器的水洗廢水不僅含有大量懸浮物，還含有鐵、鋁、鈣等金屬，主要以Fe3+、Fe2+和Al3+等離子形式存在。在堿性條件下這些重金屬離子會形成羥基絡合物，進而使廢水中出現較大的絮凝體，在網捕作用下使懸浮物發生沉淀。在向廢水中加入強堿時，也會出現氫氧化鐵和氫氧化鋁等沉淀物。廢水儲槽的泥渣經過沉降后，可以使懸浮物含量大大降低，可以達到工業廢水處理要求，但廢水處理的關鍵在于要保證足夠的絮凝反應時間和沉降時間。

五、水洗廢除處理過程的優化措施

結合該廠的實際生產狀況和水洗廢水流程工藝，主要采取下述方案對其進行優化：（1）將廢水儲存池的加堿管道進行延伸，使其可以到達重金屬廢水儲槽，并對各個儲槽加入堿液；（2）在進行空預器水洗的前一天，將儲槽的液位控制到最低；（3）對空預器水洗廢水的流經儲槽進行預留和預估，提前向儲槽中加入堿液，并預留出不加堿的空儲槽盛放后期廢水。以該廠的生產情況為例，廢水總量按2000m3估算。每個重金屬廢水儲槽的進水量為300噸，需要預先加堿250kg。普通儲槽的進水量為200噸，需要預先加堿100kg；（4）到了水洗后期，經處理后的廢水pH值已經升高，懸浮物含量也有所降低，應將其引入未預先加堿的空儲槽，按原來的處理工藝進行處理；（5）空預器進行廢水水洗時，要在進水的同時啟動羅茨風機，使其充分攪拌，并取樣進行化驗，通過加入酸或堿，將廢水pH值調節到8.0～8.8，等到廢水pH值保持均勻后，可以停止攪拌。如果處理流程的時間允許，可以等澄清后再采用大流量排放進回收池，否則應設置合適的流量，通過四聯箱處理法進行處理。

六、結語

綜上所述，本文主要分析了發電廠600MW機組在線空預器水洗處理廢水的產生、成分，并結合某發電廠的實際生產狀況，對該廠的水洗廢水處理流程進行分析，進而探討空預器水洗廢水的優化方案，希望能為此類處理工序提供參考。在生態環境壓力日益增加的當下，提高空預器廢水處理效率和處理效果尤為重要，必須保證廢水排放符合相關指標要求。

參考文獻：

[1]武愛霞.不停爐空預器高壓水在線沖洗的應用分析[J].電力安全技術，2016，11：65-67.

[2]詹恒方.空預器在線水沖洗方法、危險點及措施[J].中國新技術新產品，2015，17：162.