鍋爐排污水綜合利用設(shè)備

1.鍋爐現(xiàn)狀

在鍋爐運(yùn)行過程中，鍋爐內(nèi)的水質(zhì)會不斷蒸發(fā)和濃縮。如果不排放污水，會影響鍋爐的水質(zhì)和傳熱效率。污水為機(jī)組排放.連排.水質(zhì)綜合體，如疏水和事故排水，水質(zhì)的主要成分是水渣.水垢.其中，污泥等雜質(zhì)pH值.含鹽度.堿度.鐵含量等指標(biāo)較高。大多數(shù)能源站排放這部分污水，排放二次蒸汽，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。事實(shí)上，水質(zhì)可以直接使用，或通過降水.過濾和其他工藝處理將其作為工廠其他水源的補(bǔ)充，或增加熱回收裝置等。

由于排污率控制在5%以內(nèi)，鍋爐連排水占排污水的比例最大，一個(gè)能源站的排污率控制在5%以內(nèi).4MW以單臺機(jī)組為例，額定蒸發(fā)量為25t/h，那么鍋爐的污水排放量是1.25t/h，每天排放30t。0.2MPa，排污水溫度120℃，焓值503.83kJ/kg，則損失15114.9kJ(不計(jì)算蒸汽損失熱量)。250℃蒸汽焓值為2878.1kJ/kg，33元/t(本能源站目前結(jié)算的熱價(jià))，每天排污水產(chǎn)生的熱量成本計(jì)算1514.9÷2878.1×333=1748.8元。因此，一個(gè)能源站一臺鍋爐一年排污總量為9900t(按330天計(jì)算)，熱量損失產(chǎn)生的費(fèi)用為57.7萬元；此外，還沒有計(jì)算定排擴(kuò)容器補(bǔ)充的冷卻水成本。因此，能源站鍋爐排污系統(tǒng)不僅損失了大量的熱量，而且增加了運(yùn)行成本和環(huán)境污染。因此，需要進(jìn)一步改進(jìn)鍋爐運(yùn)行條件，優(yōu)化系統(tǒng)工藝，提高能源回收率，為能源站創(chuàng)收減排。

2.鍋爐污水綜合利用技術(shù)

2.1直接使用技術(shù)

鍋爐污水堿度較大，pH值通常在10~12之間。一些電廠用霧化噴嘴將其多級噴入煙道，并將其與煙噴入煙道SOx與NOx反應(yīng)，脫硫脫氮；此外，污水有一定的溫度，可以提高硫酸鹽.氮氧化物的反應(yīng)速率和煙氣溫度的降低有利于煙塵的排放和擴(kuò)散。一些發(fā)電廠將污水排入儲熱池或移動儲能裝置儲存，以供應(yīng)供暖系統(tǒng)。鍋爐污水產(chǎn)生的二次蒸汽可直接去除氧氣加熱，或作為制冷站補(bǔ)充熱原，或與軟化水/冷凝水/鹽水去除/供水系統(tǒng)混合。

2.處理使用簡單

電廠將排放污水(pH=11，溫度100℃)進(jìn)入收集池進(jìn)行收集，依次沉淀.水質(zhì)溫度為80~90℃，pH均值為10.56，仍可補(bǔ)充二次采暖管網(wǎng)。電廠將排放污水通過搜集池收集減溫后再經(jīng)過沉淀.過濾后，作為脫硫塔工藝水補(bǔ)水或去水力除塵。電廠將排放污水通過換熱器加溫軟化水/除鹽水/給水，降低鍋爐燃料消耗；或加溫自來水/余熱水用以居民取暖或洗澡等。這樣，還能夠減少擴(kuò)容器冷卻水補(bǔ)水量，降低成本。鍋爐排污產(chǎn)生的蒸汽通過汽泵或冷卻器等設(shè)施冷凝，作為電廠冷凝水補(bǔ)充或匯入取暖系統(tǒng)。

2.深度處理利用

在北方，許多發(fā)電廠使用中水作為鍋爐供水的水源。與中水相比，鍋爐污水的生化指標(biāo)較低，雜質(zhì)成分不如中水復(fù)雜，利用價(jià)值較大。減溫污水可以通過多級過濾深度處理再利用膜處理或離子交換樹脂技術(shù)。以以下工藝流程為例：

收集池收集的污水可結(jié)合電廠實(shí)際軟化水或鹽水去除工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，無需投入整套設(shè)備；同時(shí)，反滲透產(chǎn)水也可用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

鍋爐的污水也可以進(jìn)入多級降壓設(shè)備，產(chǎn)生多級蒸汽，從而收集這種質(zhì)量較差的蒸汽，用于加熱系統(tǒng)或混合補(bǔ)水系統(tǒng)。

3.鍋爐污水利用技術(shù)難點(diǎn)

3.1水質(zhì)

鍋爐污水源較多，水質(zhì)不穩(wěn)定。在污水綜合利用中，應(yīng)加強(qiáng)水質(zhì)檢測，防止設(shè)備在長期惡劣環(huán)境中運(yùn)行或污染水質(zhì)進(jìn)入鍋爐供水系統(tǒng)。如果條件允許，電廠可以在污水管道上增加取樣管，并安裝導(dǎo)電表或余氯表進(jìn)行在線監(jiān)測，以確保系統(tǒng)的安全。特別是在進(jìn)行深度處理和利用時(shí)，水質(zhì)最終應(yīng)進(jìn)入鍋爐供水系統(tǒng)，因此應(yīng)加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的水質(zhì)監(jiān)測，必要時(shí)可設(shè)計(jì)旁路。深層工藝處理可根據(jù)水質(zhì)的實(shí)際指標(biāo)，選擇經(jīng)濟(jì)設(shè)備，如通過陽床的反滲透水陰床混床處理后，可直接到達(dá)鍋爐供水，陽床可直接到達(dá)陰床用反滲透裝置代替混床。

3.2蒸汽

鍋爐污水產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)量低于主要蒸汽。在梯級使用時(shí)，應(yīng)考慮蒸汽點(diǎn)的質(zhì)量要求。例如，制冷站對熱源的需求較低，因此可以設(shè)計(jì)相關(guān)管道將蒸汽排放到制冷站。如果蒸汽壓力不夠，可以適當(dāng)補(bǔ)充主蒸汽，以滿足蒸汽需求。如果蒸汽通過熱泵或冷卻器回收，應(yīng)充分考慮蒸汽參數(shù)，以選擇合適的設(shè)備和材料，以避免設(shè)備損壞。

3.3流量

除連續(xù)排排放閥除連續(xù)排放閥長期保持一定開度外，其他排水閥定期打開。膨脹容器排出的水量不穩(wěn)定，因此需要儲存水，然后通過泵輸送到用水點(diǎn)。因此，應(yīng)充分考慮泵的選擇，最好在實(shí)現(xiàn)之前對多個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。泵選擇后，可在泵出口母管上增加流量計(jì)，通過調(diào)整泵后的閘閥來保持流量，以確保系統(tǒng)或客戶用水的穩(wěn)定性。

3.4水溫

一些發(fā)電廠直接將鍋爐污水排入供暖系統(tǒng)，因?yàn)樗|(zhì)不穩(wěn)定會導(dǎo)致水溫過高過低，影響供暖效果。在將污水排入供暖系統(tǒng)之前，需要增加一根補(bǔ)水管，通過溫度控制調(diào)節(jié)補(bǔ)水開度，以保證供暖水溫。一些發(fā)電廠使用換熱器回收污水的熱量，因此有必要在熱側(cè)/冷側(cè)增加溫度測量點(diǎn)，以確保出水側(cè)的溫度。一旦熱交換器內(nèi)部發(fā)生管道泄漏，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。