某火電廠廢水引起的水平衡問題的分析及處理

趙紅文 薄學良

摘 要 某電廠大量除鹽水泄漏至機組排水槽，同其中的高鹽廢水混合后排向脫硫系統，嚴重破壞了脫硫系統的水平衡。用實際運行數據說明了脫硫系統接收水的能力;又根據脫硫系統原有工藝水水質，分析不能減少原工藝水接收其他水源的原因。最終于論證廢水必須向水系統前端排放，不能向水系統戶尾部排放。最后通過將泄漏水引至集水箱及排汽裝置回收，解決了問題，實現了廢水的回收利用。通過本次廢水治理總結提出：如果廢水量較大，應根據水質、水量向電廠用水上游回收，回收原則是不能破壞接收系統的用水平衡。

關鍵詞 水平衡;除鹽水;疏水;脫硫廢水

1機組概況

某電廠2*660MW超低排放機組，在電除塵前安裝有低低溫省煤器，將煙溫從1300?C降至1000?C左右;配置石灰石濕法脫硫系統。全廠廢水按零排放設計。

2問題分析

（1）2017年4月份西安熱工院作了全廠水平衡試驗（負荷率65.64%），雙機運行水量統計如下：

根據上表，脫硫系統在發電機組負荷率65.64%的情況下，要維持水平衡，須通過其他途徑減少進入吸收塔的水量，同時增加吸收塔的蒸發量，才能正常運行。

（2）脫硫耗水量同機組負荷關系密切，對各負荷段的脫硫用水根據化學用水報表總結分析，綜合不同負荷段脫硫系統用水情況如下：

（3）某電廠脫硫用水情況分析總結

從以上分析可以看出，在80%負荷時脫硫全天可接收的總水量約480噸/天;50%負荷時用水出現不平衡狀態，脫硫系統須減少接收水量約400噸/天，才能按照設計狀態運行。電廠2018平均負荷率為65.87%，同西安熱工院作水平衡時負荷相當，在平均負荷率下脫硫系統要正常運行：減少除霧器的沖洗、加大干灰伴濕的力度、必要時退出部分低溫省煤器，才能維持最基本的平衡;通這些措施可增加的用水量平均約220噸/天，維持全電廠基本的水平衡。

現實情況是：每天從機組排水槽排向脫硫系統的水額外增加了600噸/天，超出了接收能力。

3如何解決疏水廢水的問題

3.1 疏水廢水的水質情況

空冷的沖洗水、暖風器及吹灰器疏水包括汽機系統的疏水都是除鹽水，內漏后大部分排向機組排水槽，同高鹽水混合，排向脫硫系統。疏水廢水其實水質情況非常好，品質完全高于工業水質。

把這部分好水排向脫硫，最終產生較多屬于法律嚴格管控的脫硫廢水，同導致脫硫系統運行困難，方法成本最大、效果最差（脫硫廢水是最難處理的水，是機組不可再利用的水源）。

3.2 解決思路的探討

總體思路是：將疏水廢水排向全廠水系統的前端系統，由前端向下級用戶分配，實現這部分水的再次利用、階梯利用。

（1）階梯利用為什么不能排向脫硫系統

發電機組原設計將全廠的工業廢水、高含鹽廢水、再生廢液、反滲透廢液排向脫硫系統再利用，這部分水質非常差不能排向其他系統;原設計脫硫來水并不因為疏水廢水的增加而能大量減少，發電機組負荷率達到80%脫硫系統才能維護自身的水平衡，所以疏水廢水排向脫硫是方向性錯誤，而且不符合階梯利用原則。

疏水廢水是泄漏的除鹽水，除鹽水本應循環使用，損失了就必須補充。除鹽水由鍋爐補給水車間生產，制除鹽水率設計值是70%左右，即100噸中水經過補給水車間反滲透設備可生產70噸除鹽水和30噸高含鹽廢水;即要生產600噸/天的除鹽水須使用中水量約850噸/天，會多產生約250噸高鹽廢水，產生的高鹽水又必須排向脫硫，更加劇了全廠用水的惡化。

（2）大量的疏水廢水不能向末端排放，只能向水系統前端想辦法。思路有兩條，一是把疏水廢水當普通的工業水使用;二是想辦法返回除鹽水系統循環使用。

1）如果將疏水廢水排向全廠水系統的前端-化學工業水池或輔冷水池，由二者向下級用戶會配，這時全廠水系統接收中水量就會相應減少850噸/天，避免全廠使用中水量的增加。此水水質較好，可以不經處理直接用作工業水，也可去制備除鹽水。

2） 返回除鹽水系統

可以返回除鹽水最前端，由系統分配到各除鹽水支系統，返回后會減少全廠中水使用量，節省制除鹽水的費用。這個思路需增加機組排水槽到除鹽水前端的管道，線路較長，需保溫伴熱，施工難度大。

如果能根據現有管路將其返回產生疏水廢水的小系統前端回收，是不是更好呢？組織鍋爐、汽機、化水技術人員研究，論證通過集水箱-排汽裝置-凝汽器回收，是否可實現這部分水的再利用、階梯利用。

4實施情況說明

（1）實際操作，發現問題。鍋爐集水箱可以收集鍋爐雜項疏水（暖風器疏水，吹灰器疏水，大氣擴容器疏水等），收集的水可通過疏水泵打至排氣裝置回收。對此管路進行了實際操作，發現投運時存在安全風險，導致水不能回收，甚至影響機組安全運行。

（2）解決問題。為解決以上兩個問題，專業技術人員組織了技術研討會，確定了以下方案加固管道、改造管道U形彎，解決管路震動問題。

在啟動疏水泵再循環管與集水箱入口處加裝一個多級水封，解決虹吸問題。2018年4月19日，集水箱回收疏水廢水系統試驗成功，管路運行平穩、真空可控。泄漏的除鹽水幾乎全部回收利用。低低溫省煤器重新投入運行，脫硫系統除霧器沖洗基本恢復正常，煤水處理間用水恢復正常，酸洗廢水池水位可控。

5實施效果論證

5.1 低低溫省煤器正常投入

下圖（圖1）為#1機組低低溫省煤器出口煙溫在實施前后的對比情況：圖示為#1機組2018年3月20日至5月20日，#1機組低低溫省煤器出口煙溫。#1機組2018年4月19日前，低低煙省煤器出口煙溫125～1350?C;4月19日后，低低煙省煤器出口煙溫105～1100?C。

低省的投入提升1g/Kwh煤耗（設計資料1g/Kwh），年發60億度電，折合煤=6*109*10-6=6000噸煤。

年節省煤6萬噸，標煤單價約340元/噸;年節省：204萬。

圖1 機組低低溫省煤器出口煙溫圖

5.2 化學中水日報表分析

（1）提取了系統報表，發現系統正常前后，在機組負荷率相當的情況下，日平均中水使用量降低880噸，中水費用1.3元/噸，每日節約水費約1040元，每月節約水費約3.12萬元，年省31萬元（10個月）。

（2） 除鹽水回收400噸/天，除鹽水20元/噸計。每日節約0.8萬元，每月節約水費約36萬元，年省240萬元（10個月）

通過解決疏水廢水排放問題，保證了機組運行的安全、提高了機組整體的運行穩定性。

6結束語

階梯利用是發電廠廢水再利用的總體思路;這一案例對我們的啟示是：如果產生的廢水量較大，應該將此廢水盡可能向水系統前端排放、再利用，排放的原則是不能打破接收系統的自身平衡，如果接收系統自身平衡無法保持，應將廢水排向化學工業水池或輔冷水池等前端系統，由這兩個系統再向下級分配，這樣就能保證不破壞各子系統的平衡。

最難處理的水是脫硫系統廢水。發電廠產生的其他廢水應在成分、水量分析的基礎上確定再利用位置，不能不加分析地排向脫硫系統。節約用水，減少排放，盡可能實現循環利用，是當今電廠水務管理的工作核心。

參考文獻

[1] 華電土右電廠2×660MW空冷機組水平衡試驗報告[Z]，西安熱工研究院有限公司，2016：10

作者簡介

趙紅文（1971-），陜西澄城人;學歷：本科，職稱：高級工程師，現就職單位：華電內蒙古能源有限公司土默特發電分公司，研究方向：火電廠環保技術管理。

薄學良（1984-），內蒙古察右前旗人;學歷：本科，職稱：工程師，現就職單位：華電內蒙古能源有限公司土默特發電分公司，研究方向：火電廠灰硫運行管理。