灰水加熱器節(jié)能再利用研究

孔召偉(內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017313)

0 引言

氣化車間將部分循環(huán)灰水排放至污水處理，減少系統(tǒng)灰水造成的結(jié)垢問題，長期以來流量大(80m3/h)、溫度高(80℃)，對水務(wù)車間的菌類造成了巨大傷害，污水池內(nèi)很多厭氧菌類、耗氧菌類因抗拒不了高溫水而大量死亡，給污水處理造成諸多問題，引起生產(chǎn)區(qū)污水處理不達(dá)標(biāo)，環(huán)保壓力較大。水務(wù)車間雖然有兩臺涼水塔對廢水降溫，水溫依然遠(yuǎn)超菌類生存要求。

針對灰水加熱器的研究非常少，在知網(wǎng)中以灰水加熱器為關(guān)鍵詞進(jìn)行主題搜索，只有5 條結(jié)果，其中3 篇是英文，2 篇中文，比較典型的研究為郭川、高淑平的“高壓灰水加熱器換熱效果變差的問題分析”，此文非常全面的匯總了高壓灰水加熱器為什么會換熱效果變差的主要原因，并比較全面的總結(jié)了因為換熱器換熱效果變差后所引起的一系列問題以及需要采取的主要措施，同時介紹了對換熱器換熱管內(nèi)灰水流動人為施加擾動，改變換熱管內(nèi)灰水流動型態(tài)，在線改善換熱器換熱效果的原理、操作方法及相關(guān)注意事項，對于研究灰水加熱器具有參考價值。

以灰水循環(huán)為關(guān)鍵詞在知網(wǎng)中進(jìn)行主題檢索，其檢索結(jié)果較多，共有75 條結(jié)果，主要涉及沖灰水、灰水閉路循環(huán)、灰水再循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)使用等方面。吳三毛、徐銳、吳平(2004)研究中針對江西省發(fā)生的八個火電廠灰場回水，通過對四種復(fù)配阻垢劑和六種單體阻垢劑的優(yōu)化試驗和篩選，研制出了JDZG-Ⅰ型高效回水阻垢劑；韓虹琳(1999)通過描述和分析火力發(fā)電廠的灰水再循環(huán)系統(tǒng)過程和水質(zhì)特點，在系統(tǒng)物料平衡的基礎(chǔ)上，韓虹琳推導(dǎo)出了該系統(tǒng)水質(zhì)預(yù)測的數(shù)學(xué)模型且編制了WPM 的水質(zhì)預(yù)測計算程序。具體發(fā)表時間見表1。

1 關(guān)于灰水循環(huán)系統(tǒng)的介紹

氣化車間在沖灰水的過程中，一般會采取閉路循環(huán)的模式(利用一種切實有效的處理辦法，可以使廢水達(dá)到能夠循環(huán)利用的要求)，主要需要經(jīng)歷三個級別的自然沉淀，然后澄清，最后再使用機(jī)電水泵，重新把灰水打回到除塵器里面，這樣就可以實現(xiàn)對灰水的重復(fù)使用。對使用水力對除灰渣系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行檢測后，可以得出結(jié)論，相對來說，細(xì)小的粉煤灰沉淀處理效果并不是太不好，而大的灰渣則在經(jīng)過沉淀池處理后，處理效果比較好，這是什么原因呢？這是由于如果灰水沒有充分的沉淀時間與足夠的沉淀面積，那么就會造成沉淀處理的效果比較差，在灰水的沉淀處理過程結(jié)束以后，灰水的懸浮物濃度仍然可以達(dá)到450～l000mg/L。并且還有一個原因，就是如果在循環(huán)水管中，污垢很多，水質(zhì)非常不好，這樣也會造成水膜除塵器溢流堰水槽被堵塞，產(chǎn)生布水不均勻的情況，然后就會造成水膜不能很好的形成，最終就會影響除塵效果。具體見圖1。

圖1 灰水循環(huán)系統(tǒng)

表1 壓濾機(jī)濾布相關(guān)研究時間分布表

2 灰水循環(huán)優(yōu)化設(shè)計

如果從鍋爐來的堿性渣水先與由麻石水膜除塵器流出的酸性灰水進(jìn)行混合，然后混合后的灰水流入到一號沉淀池，讓灰水進(jìn)行初步的沉積處理，讓顆粒徑比較大的灰塵先沉淀。然后再對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理：把一套加堿裝置加裝到原有的沉淀池旁邊，并且在灰溝中按照一定的比例投加堿性的溶液，以這種方法來控制并且調(diào)節(jié)灰水的pH 值，就可以大大提高混凝的效果了。

3 灰水加熱器節(jié)能再利用改造

本次創(chuàng)新氣化車間將一臺廢舊換熱器作為廢水降溫?fù)Q熱器，通過對外送廢水管線進(jìn)行改造，使廢水水溫由原來的80℃降至現(xiàn)在的60℃，這樣既可以減少菌類因高溫而死亡的數(shù)量，又可以停用水務(wù)車間涼水塔風(fēng)機(jī)。

氣化車間針對此問題開拓思路、想辦法將系統(tǒng)改造后的一臺廢舊換熱器利舊作為灰水冷卻器，使灰水與循環(huán)水換熱降溫，降溫后 60℃左右的灰水送入水務(wù)車間，有效減少污水處理菌類因高溫而死亡的數(shù)量，提高了污水處理的能力，降低了生產(chǎn)成本，同時也減輕了環(huán)保壓力。

4 結(jié)語

通過4 個多月生產(chǎn)運行檢驗改造達(dá)到了很好地效果，使廢水水溫由原來的 80℃降至現(xiàn)在的 60℃，有效減少污水處理菌類因高溫而死亡的數(shù)量，提高了污水處理的能力，降低了生產(chǎn)成本，同時也減輕了環(huán)保壓力。我們通過對灰水除灰系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀和灰水實驗分析以后，發(fā)現(xiàn)了一個問題，就是沖灰水中的顆粒懸浮物的濃度會很高，達(dá)不到重復(fù)使用要求，這樣如果使用的話就會造成管道堵塞和麻石水膜除塵器溢流堰水槽，這是因為灰水在沉淀池中根本不能得到充分沉淀造成的，同樣會有不能很好的形成水膜，文丘里管使用效果差，布水不均勻，最終造成除塵效果不好的結(jié)果。

存在問題及下一步設(shè)想：(1)換熱器入口管設(shè)計細(xì)，待停車機(jī)會將入口管由原來的DN80 改為DN150。(2)換熱器內(nèi)列管有結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，需定期清洗換熱器內(nèi)部列管。