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余热电站水源综合利用实践 实现全部回收利用 实现真正零排放

北极星水处理网  来源:水泥  作者:李林,等  2020/8/5 9:27:59  我要投稿  

北极星水处理网讯:摘要:水泥熟料生产线余热电站耗水量较大,如何做好用水和节水工作非常重要。针对余热电站锅炉用水循环用水和生产运行“跑冒滴漏”以及全厂生产、生活用水问题,采用了多种节水措施和方法,涵盖了电站用水的方方面面,通过实施这些措施和方法做到公司用水零排放

1 基本情况

我公司3000 t/d水泥熟料生产线配套6 MW余热发电机组。余热电站用水量约占公司全部用水量的90%。余热电站生产性用水主要为两部分组成,一部分是锅炉用除盐水由制水车间提供,占10%;另一部分是汽轮机凝汽器循环冷却用水,占90%。

公司水源为自备深井,为钙镁离子含量较高的高硬度水,年提水指标为20万t,平均每月1.67万t(最高2万t)。而6 MW机组设计用水量为每月3万t,如不采取节水措施供水量严重不足。原水指标见表1。

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为使水资源得到合理利用并减少浪费,经过近两年的探索实践,根据工艺特点制定了五类节水技术方案(见图1),分别是:电站循环水节水技术方案①,制水车间(炉水制取)节水技术方案②,公司生活用水节水技术方案③,电站“跑冒滴漏”节水技术方案④,锅炉定、连排节水技术方案⑤。

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经逐步实施效果显著,达到预期目的,实现了公司一个口取水一个口排水,中间用水闭环控制循环利用,高含盐浓水全部排入公司大水池用于道路洒水和绿化,实现用水零排放。

2 节水技术方案

2.1 循环水节水技术方案

余热电站循环水池2×500 m3,冷却塔4台冷却风机,5台循环水泵。循环水水质处理工艺原为填加阻垢剂,运行成本高、不符合环保要求,目前已改造为“2×200 t/h电化学除垢设备”+“产水15 t/h纳滤”+“产水30 t/h超滤”设备,不再填加阻垢剂等化学药品,见图2。

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电化学设备24 h开机,大量钙镁离子吸附在阴极上,有效降低水的硬度,凝汽器没有结垢情况发生,但电化学设备对水中氯离子脱除作用有限,如不进行排污会造成水中氯离子浓度超标(700 mg/L),对凝汽器不锈钢管有腐蚀作用。为此就需要排放污水补入新水以降低氯离子浓度,实际运行每班排污水量约70 t可保证氯离子浓度不超标,但企业不允许外排水,为此公司新建1000 m3大水池用来存放排污水,然后用来道路洒水和绿化,但每班排污水量约70t,排水量偏大难以消化。为解决此问题将排污水通过“超滤+纳滤设备”进行回收利用,工作指标为回收率60%,脱盐率>90%,产水(除盐水)回排到循环水池,极大地改善了水质,电化学清理频次也大大降低,减轻了劳动强度,浓水排入大水池(唯一排放口)可以实现平衡,同时实现节水和减少排污的功能,通过一段时间运行,设备开车时间每天控制在4 h,排污量50~60 t,水质指标可满足使用。

两套设备功能上实现互补,减轻了电化学的运行负荷,延长了清理周期,降低了劳动强度,同时提高了循环水指标的可控性,实现循环水下限指标运行,更加节能降耗,见表2。

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2.2 制水车间(炉水制取)节水技术方案

制水车间原工艺流程为:水塔→原水箱→12 t/h碳滤→12 t/h砂滤→8 t/h反渗透设备(RO)→中间水箱→8 t/h混床→除盐水箱。

RO+混床设备工艺落后,能耗高、维护量大,具体表现为混床再生正反洗用水量大且必须用除盐水,成本很高,操作费时费力,人力成本较高,用酸用碱涉及环保排放,行政监管工作压力较高,日常故障率高,维修投入较大。

针对混床工艺不足,将其改造为“双级反渗透设备(RO)+电去离子(EDI)”工艺,见图3。

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改造同时实现各级浓水回收利用和设备自动运行,制水车间实现无人值守、无水排放,浓水全部回收利用,实现零排放。

2.3 公司生活用水节水技术方案

公司生活用水主要浴室用水、厕所用水、化验室及生产岗位生产生活用水,每天用水量约60~80 t。特点是成分复杂,有机物较多,但钙镁离子相对原水没有多少变化。过去这部分水经沉淀后排到公司外部,随着环保的推进,生活污水必须达标处理且不准外排。为此,采用MBR(膜生物反应器)一体化污水处理设备,经污水沉淀、菌类处理、膜处理实现出水水质达标,见表3。

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出水碱度和硬度指标与原水相近,可补入电站循环水池。

2.4 电站“跑冒滴漏”节水技术方案

电站生产运行就是水的循环过程,涉及锅炉用水(除盐水)的运行和循环冷却用水两个循环过程。水的运行都要靠各类水泵推动,由于电站机组投入运行较早,使用的水泵盘根漏水较多,控制难度较大,特别是循环水泵大型水泵。

为实现节水目标且投入最小,凡涉及锅炉用水(除盐水)的水泵,因功率较小相应价格低,安装、改造都方便,比如制水车间原水增压泵、除盐水上水泵等全部更换为机械密封不锈钢水泵,杜绝盘根漏水。对于循环水泵由于功率较大,更换水泵投资较大,且机封水泵维修复杂,通过更换水泵的办法并不合适,但循环水泵安装集中,通过在泵房挖集水坑将漏水全部汇集,并设置集水坑水位自动控制装置,水满后自动将水打回循环水池,实现漏水回收利用,具有投资小效果好的特点。

2.5 锅炉定、连排节水技术方案

电站中低锅炉共6台锅炉,相应定排、连排设备6套,原设计为排污水经3台扩容器减压后排入下水道,这部分水为除盐水,硬度很低,pH值较高,温度较高,有一定浊度,直接排放十分可惜。改造方案为将扩容器从地面提到锅炉一层,排水利用自然落差到循环水池,排水总量相对于循环水池水量很小,pH值、温度和浊度影响可忽略。

3 结束语

通过以上技术方案的实施,目前我公司余热电站用水、节水效果突出,实现水沟见底干沟运行,没有不可控排放,整个电站只有一个排水口(纳滤浓水排放口,电导率>4 000 μS/cm),水资源实现全部回收利用,实现真正零排放。综上所述,有些措施节水量较大经济效益直观,有些措施节水量较小单纯经济效益不明显,但是从长期来看意义是重大的,节约意识、环保意识必须深入骨髓才能建立长效机制,变成自觉行动、主动行为。


原标题:技术 | 余热电站水源综合利用实践,实现全部回收利用,实现真正零排放

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