淺談火力發電廠深度節水改造思路

韋武光 周秋樂 柯偉良

摘要?火力發電廠作為工業用水大戶，合理、有效利用水資源顯得尤其重要，如何降低生產水耗將是火力發電廠主要節能課題。本文針對當前火力發電廠各生產系統中用水排水存在的問題進行分析，進一步優化用水流程、方案，實現廢水分類、分級、梯級利用，最大限度地減少新鮮用水量，同時減少污水排放量，對節能減排具有顯著的社會和環境效應。

關鍵詞：火力發電廠、排水、分類、梯級利用

0引言

2015年《水污染防治行動計劃》中要求：用水單位提高用水效率、控制污染排放;到2020年，全國水環境質量得到階段性改善，污染嚴重水體較大幅度減少，“狠抓工業污染防治”成為重要任務。一系列法規政策的出臺和實施顯示提高火電廠用水效率，實現水資源梯級利用甚至零排放，已經成為火電企業未來發展的必然趨勢。根據相關國家標準對再生水用水水質要求，將火力發電廠各生產系統中廢水直接或經簡單處理后回用于廠內工業生產、生活雜用以及綠化用水等，提高廢水的重復利用次數，以實現廢水梯級利用。火力發電廠廢水分質分量梯級利用的一般原則如下：

（1）高品質排水直接回收利用：對于自身水質較好且在使用過程中水質未發生很大改變的一類廢水，通常直接集中回用;

（2）中品質排水經處理后重復利用：對于使用過后水質受到輕微污染，水質要求不滿足直接回用標準的，則經簡單工藝處理后再回用;

（3）低品質排水不可再在生產中利用：對于使用過且受到相對嚴重污染的高含鹽廢水，則需要新建末端處理系統進行。

1深度節水改造方案

1.1化水系統改造

化水系統中水處理經過無閥濾池、高效過濾器、活性炭過濾器、陽床、陰床、混床等處理單元，該處理工藝中廢水往往統一排放到化學中和池，針對該系統用排水現狀，根據排水水質，對其進行分質處理，主要改造思路有：將化學中和池規劃為低含鹽區和高含鹽區。

（1）無閥濾池，高效過濾器，活性炭過濾器的反洗水及酸霧/氨霧吸收器排水，陽床、陰床的正洗排水、反洗排水，混床的正洗排水為低含鹽廢水，排至可經過簡單的沉淀澄清、酸堿中和即可回收利用;

（2）陽床、陰床、混床酸堿再生廢水、混床的反洗排水為高含鹽廢水，需單獨收集處理。

1.2循環水系統改造

空冷機組循環水系統中根據循環水濃縮倍率對換熱設備影響情況，適當提高循環倍率從而減少冷卻塔新鮮補水量;但為維持循環水濃縮倍率，循環水須有一定的排水量，可將循環水通過新建系統分至各生產、生活系統中使用，主要改造思路有：

（1）適當提升冷卻塔循環倍率至一定值，根據水質情況調整加藥方式和藥劑種類，并密切監控換熱設備的結垢、腐蝕情況，若監控換熱設備損壞到影響生產時，則可增加清洗頻率或技改更換更高性能部件;

（2）脫硫系統用水量大，循環水排水可滿足其水質要求，優先考慮送至脫硫系統補水，其次考慮去渣水系統、生活用水系統等;

（3）改造循環水冷卻塔底部排污方式，在每個冷卻塔旁新建一個收集池，收集水塔旁濾系統反洗排污水后統一送至地上新建沉淀池進行泥水分離，上清液通過管網及自動閥門調整回用至目標冷卻塔，底部泥漿水用砂漿泵送至煤場廢水處理系統處理再利用;

（4）對于多個冷卻塔的電廠可通過新建管網，并將循環水泵冷卻水泵接入管網，當某水塔需檢修排水時，通過臨時水泵及冷卻水泵將該水塔的水通過管網倒入目標冷卻水塔，從而減少了該塔循環水的外排和其他水塔的新鮮補水量。

1.3鍋爐渣水系統改造

由于撈渣機特殊的運行環境，為避免頻繁的人工操作和調整，導致運行中撈渣機補水往往是粗放式，大量的水從系統溢流排走。在保證渣水系統正常運行條件下，提高渣水系統補水自動化水平及改善補水方式，以達到渣水循環利用和減少新鮮補水量，主要改造思路有：

（1）在渣水槽及水封內增加槽增加液位計和自動補閥，根據槽內水位控制補水閥開關，很大程度控制渣水槽的溢流情況;

（2）地上渣水收集池污水（包括空預器沖洗廢水）通過渣水泵輸送至含煤廢水沉淀池管網，處理后可留置煤場使用。另增加渣水泵出口回流相應的渣水槽管道及閥門，根據渣水槽內液位及泵的運行情況，通過邏輯控制渣水泵出口管補水回渣水槽，使得渣水循環利用，減少新鮮工業水補水。

1.4 生活排水系統改造

目前多數電廠生活用水都來自市政自來水，根據生活用水不同用途可改造取自不同水源。考慮生活用水中沖廁水為非接觸性用水，而且沖廁水為不定時、間歇式用水，要求水源穩定、具有一定水壓，循環水回水管道完全滿足上述特征，并且電廠循環水排水有富裕量，所以把全廠沖廁水水源更改為循環水，改造后即減少了循環水排水量，又可減少市政新鮮自來水的取水量。

1.5? 工業廢水系統改造

針對火力發電廠工業廢水處理系統中來水現狀，各生產系統產水應該分質、分類收集再利用。根據廢水含鹽量主要分為：低含鹽廢水和高含鹽廢水，其中，低含鹽廢水主要來自氨區來水、揮發性氣體吸收器排水、化水系統排水低含鹽部分）及雨季時生活污水系統產水，主要污染成分為pH、懸浮物;高含鹽廢水主要來自脫硫廢水、精處理再生廢水、化水再生廢水（高鹽部分），污染成分主要為鹽分（TDS≥12000mg/L），硬度較高。根據廢水成分情況，主要改造思路有：

（1）低含鹽廢水可通過簡單的酸堿調節、絮凝沉淀、澄清即可回收利用，整體水質好，

對這部分水利用儲水池統一收集，在通過管網輸送至脫硫工藝補水、綠化用水、煤場噴淋、廠房沖洗水用。

（2）高含鹽廢水很難在生產系統中再次利用，因此對于高含鹽廢水往往需新建一套末端

廢水濃縮、干燥系統進行固化收集（本文對末端處理工藝不做詳細論述）。

1.6 機組排水系統改造

機組排水主要分為經常性排水和非經常性排水，經常性排水主要包括鍋爐取樣水、鍋爐連排水;非經常性排水主要包括機組啟、停機排水，凝汽器沖洗排水。機組排水原水為除鹽水，水質好，該部分水亦可利用起來。主要改造思路：

（1）新建/整改機組擴容器排水收集池收集鍋爐排水，利用水泵通過管網、閥門調節將該部分水輸送至冷水塔、前池及低含鹽廢水池做補水用;

（2）將機組取樣水匯集至擴容器收集池;

（3）凝氣器底部收集水池用于收集凝汽器放水、凝汽器沖洗水、循環水母管放水，亦通過水泵接入（1）中管網做各系統補水用。

1.7 生活污水處理系統改造

生活污水來源廠區生活等非生產性排水，主要包括各洗手間及食堂污水等，經過廠內生活污水處理站處理后的污水可用作廠區綠化噴淋用，處理過程生產的污泥經濃縮后，定期由吸糞車抽出運走。將綠化用水由原工業水更改為生活污水處理系統產水，并建立生活污水、低含鹽廢水及綠化管網，使得廠內等質水可互相調配，增加廠內用水的機動性，從而實現了污水的二次利用，提高水資源利用率。

1.8 輸煤水系統改造

火力發電廠存、輸煤系統在日常運行中降溫、降塵、場地沖洗需要大量水，而且對水質的要求不高，廠區內污廢水通過基本處理后都可以當其水源用，減少新鮮工業水的補充量。通過全廠內節水改造后，煤場用水主要來源有鍋爐渣水、循環水塔沉淀池泥漿水、工業低含鹽廢水、煤場收集雨水等，即實現污水的的二次利用，降低了新鮮水的消耗量，同時還減輕了污水外排造成的環境污染。

2、總結

火力發電廠深度節水改造旨在實現了廠區內各類污水梯級在利用，自我消納，總體上減少新鮮用水的取水量，同時也減少了污水的排放量，對資源節支具與社會環境保護有重大意義。