水泥熟料生產線余熱發電廢水零排放綜合利用實例

王權，秦學恒

1 引言

我國環保政策與水資源保護政策愈加嚴格，如何在保護環境與水資源的同時，實現效益最大化已成為各個水泥生產企業必須面對的課題。我公司在統籌分析水泥生產工藝與余熱發電生產工藝的前提下，形成了一整套余熱發電水資源利用方案，實現了余熱發電廢水零排放。

2 余熱發電系統外排廢水來源

我公司2×5 000t/d熟料生產線配套余熱發電系統于2009年建成投產，共4臺余熱回收鍋爐，配1臺設計發電功率為16 800kW的補汽凝汽式汽輪發電機組，發電機額定功率為18MW。該余熱發電系統的外排水主要由如下幾個方面組成：

（1）冷卻塔循環水池排污水

該項目循環冷卻水系統設有冷卻塔，敞開式循環運行，用于穩定冷卻循環水的水溫。為保證循環水水質，系統內投加相應的阻垢劑和防腐劑，并定期換水。根據冷卻水水質、水處理廠家提供的循環水處理方案，為保證4倍的濃縮倍率，冷卻塔循環水池每天需外排污水700t。

（2）化水車間純水制取裝置再生產生的廢水

化水車間純水制取裝置再生產生的廢水經中和池中和后，每天排污25t。

（3）四臺鍋爐連續排污水

根據該項目設計方案，四臺鍋爐每小時排污水5t，每日排污水120t。

（4）軸封加熱器外排化學水

原設計軸封加熱器回水為單級水封，水封壓力不足，回收軸封加熱器外排水至凝汽器導致凝汽器真空降低1kPa左右，因此，為保證凝汽器真空，軸封加熱器被迫每天外排水12t。

3 實現廢水零排放擬采取的措施

針對以上幾方面的外排廢水，為了實現外排廢水全部回收利用達到零排放的目標，結合熟料生產線用水與余熱發電外排水的互補性，我們采取了如下的改造方案，改造后的余熱發電系統廢水綜合利用示意圖見圖1。

（1）冷卻塔循環水池換水

在生產過程中，為保證窯尾袋收塵器的安全穩定運行，必須將200℃的窯尾廢氣溫度降到130℃左右，這就需要通過增濕塔進行噴水降溫。經計算，每條熟料生產線噴水量大約400t/d左右，兩條熟料生產線增濕塔噴水達到800t/d。原設計中，增濕塔噴水補水直接取自地下水，經研究，我們將增濕塔水池補水從地下水直接補充改造為從冷卻塔水池取水補充，增加一臺流量40t/h潛污泵。原應補給增濕塔的地下水補入冷卻塔水池，從而在滿足熟料生產線工藝要求的同時，冷卻塔每天換水800t，既達到了冷卻循環水水質處理廠家的要求，又實現了冷卻塔零排放的目標。

（2）化水車間純水制取再生產生的廢水

原設計為經中和池中和后排入下水井，改造過程中，我們增加了一條由中和池到冷卻循環水池的輸水管線，將純水制取產生的廢水，經中和池中和后，由原中和池排污水泵排到冷卻循環水池，實現了廢水無外排，且無需增加設備。

（3）四臺鍋爐連續排污廢水

圖1 改造后余熱發電系統廢水綜合利用示意圖

圖2 軸封改造方案原理圖

根據就近處理的原則，將兩臺窯尾鍋爐的連續排污水直接引入熟料生產線增濕塔水池，噴入熟料生產工藝系統，通過管線將兩臺窯頭鍋爐的連續排污水引入化水車間中和池，隨中和池廢水一起排到冷卻循環水池，從而實現鍋爐連續排污無外排。該項改造利用鍋爐汽包0.7MPa的壓力可將連續排污水直接排入增濕塔水池與中和池水池，無需增加設備。

（4）軸封加熱器外排水

軸封加熱器外排水為化學水，為將該化學水回收，根據凝汽器真空-90kPa計算，我們對軸封加熱器排水單級水封進行了改造，增加了一套多級水封。改造后，回收該外排水入凝汽器，凝汽器真空無變化，實現了軸封加熱器無外排水，如圖2所示。

4 改造效果

我公司綜合考慮熟料生產線與余熱發電用水性質的互補性，將余熱發電外排水通過多種方案最終引入熟料生產線增濕塔，在滿足熟料生產線生產需要的同時，實現了余熱發電系統廢水零排放。

改造運行一年以來，熟料生產線與余熱發電機組運行穩定，窯尾廢氣排放指標無影響，每天回收利用余熱發電系統外排水900余噸，按每噸補充水成本4.5元計算，每天可節約成本4 050元，按每年運轉300d計算，年可節約成本121萬元。■