某燃煤电厂水处理车间的自耗水分析 2页

某燃煤电厂水处理车间的自耗水分析许磊(中国石油集团玉门油田分公司水电厂，甘肃酒泉735200)摘要：本文统计了某燃煤电厂水处理车间2015年自耗水使用情况，分析了自耗水产生的过程，针对现阶段自耗水管理主要存在的问题，提出了节水措施，以期通过加强除盐水制水过程的监管，降低制水水耗。关键词：化学水处理；自耗水；节水燃煤电厂是能源消耗大户，也是废物排放大户⋯。目前已有大量报道表明，燃煤电厂用水量大”1，排水量也很大，消耗大量水资源”l。降低燃煤电厂生产过程中的水耗，可以减少水资源的使用，也能够从一定程度上减少废水的产生，是实现燃煤电厂清洁生产和提高燃煤电厂效益的有效途径。水处理车间是燃煤电厂的主要制水单位，供给电厂锅炉数量充足、质量合格的除盐水，是燃煤电厂的用水大户。本文统计了2015年1月至12月间，某燃煤电厂水处理车间的自耗水消耗情况，分析了自耗水产生的原因和现阶段主要存在的管理问题，并从提出了切实可行的节水措施。1自耗水现状1．1计算方法自耗水量指在单位生产时间内，制水所用的工业水总量与供出除盐水总量的差值，即自耗水量(t)=工业水总量一除盐水量。自耗水率指在单位生产时间内，每供出1吨除盐水所消耗的工业水量，即自耗水率=工业水总量／除盐水总量。1．22015年年自耗水使用情况水处理车间2015年共供出除盐水1878081吨，使用工业水2125393吨，白耗水总量为247312吨，自耗水率1．13。1．32015年月自耗水使用情况2015年l至12月，水处理车间每月工业水用水量、除盐水制水量和自耗水率如图1所示。从图中可以看出，2015年工业水用量和除盐水制水量均呈现“u型”变化，即1月至3月和10月至12月供水量较大，4月至9月供水量较小。2015年自耗水率变化相对较为稳定，在1．1至1．2的范围内波动，其变化趋势与供水量的变化趋势相反，即在供水量较大的月份自耗水率较低，在供水量较小的月份自耗水率较高。q2月jq4q’日hH，q8q】nq1l口l2q图12015年自耗水率趋势图2自耗水的产生2。1水处理车间制水工艺流程工业水经汽水混合式加热器加热至40±2℃，进入悬浮澄清器投加生石灰(CaO)进行预处理，去除水中暂时硬度。悬浮澄清器出水经过一级过滤器过滤，去除反应器出水中悬浮物，制得预制水，进入预制水箱。预制水经预制泵升压，进入二级过滤器进行二次过滤。二级过滤器出水依次流入阳离子交换器、阴离子交换器和混合离子交换器进行离子交换，去除水中的阴阳离子，制得质量合格的二级除盐水，进入除盐水箱，供至锅炉相关装置。2．2设备冲洗，还原悬浮澄清器出水的大部分悬浮物被过滤器过滤去除，为保证过滤器出水水质，提高滤料运行效率，要定期对过滤器进行清洗。2015年全年，水处理车间冲洗过滤器共计1366台(次)，全年共计用水112648吨，占全年自耗水总量的45．55％。离子交换器在运行一定周期后，出水水质变差，需要对其进行还原再生。2015年，水处理车间共还原离子交换器1894台，耗水99200吨，占全年自耗水总量的40．1l％。2．3生产用水(1)在线仪表常流水：在制备除盐水的过程中，被测水持续流过在线仪表，达到实时监测水质状况的目的。经统计，2015年水处理车间在线仪表全年共计用水约11279吨，占自耗水总量的4．56％。(2)取样化验用水：为保证供出除盐水的质量，运行人员定期对设备运行状况进行取样化验，以便及时发现失效设备及其他问题。日常工作中取样、样品的分析、仪器容器的冲洗、试剂药品的配制等，均会产生自耗水。(3)悬浮澄清器定连排用水：石灰渣和预处理过程中产生碳酸盐沉淀需要定期通过悬浮澄清器的定排和连排门从反应器底部排出，提高预处理效率，保证反应器出水水质，产生自耗水。除此之外，车间员工的饮用水、卫生用水、清洁用水、压风机冷却水、渣浆泵冷却水、管线滴漏、设备故障、设备仪表正常检修时，均会产生自耗水。3自耗水管理存在的问题3．1过滤器冲洗、离子交换器还原水耗大过滤器冲洗用水和离子交换器还原用水是水处理车间自耗水的主要来源，2015年全年共计用水约211848吨，占全年自耗水总量的85．66％。由于自动化程度不够，操作人员水平参差不齐，操作过程存在差别，导致冲洗或者再生单台设备用水量以及冲洗、再生后设备的处理水量不同。因此，控制冲洗、再生单台设备的用水量，延长设备的使用时间，增大单台设备的处理水量，从而降低自耗水总量，是降低制水水耗的主要措施。3．2反冲洗水量大水处理车间的反冲洗水主要用于过滤器的反洗、压风机冷却水以及车间生活用水，这部分水量均无法回收，其用量全部计入自耗水。2015年水处理车间共使用反冲洗水111608吨，占自耗水总量的45．13％，其中过滤器反洗用水占反冲洗水总量的82．57％。然而，过滤器反洗水对水质要求并不高，因此，寻找替代反冲洗水的水源，也是降低自耗水使用量的有效措施。3．3计量仪表不完善水处理计量系统不完善，对许多数据无法准确统计，单台设备冲洗或还原的用水量和处理水量都无法精确计算，不利于自耗水管理。其次，现有计量仪表使用多年，仪表老化、维护不当，存在仪表不能准确反映生产运行状况、水量统计不详等(下转第173页)2016年6月化，彳鳕I171\n泵和变频海水泵进行了并网测试，测试过程中，首先使工频泵与变频泵均处于50Hz频率下运行，保持管道特性不变，逐步将变频泵P一1lolD的运行频率由50Hz降低至46Hz，观察并记录变频泵与工频泵的运行参数及能耗。图2为两台海水泵初始总流量15蚴，在未改变海水管道特性、只降低变频泵运行频率的情况下测试得出的参数绘制而成，测试过程中当变频泵频率降至46Hz时，两台海水泵总的海水流量只降低了近600t／h左右。翟=!竺塑!二!：!坚壁堕二坠垦塑，=O．^1—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————TlⅫ0084——-------------------------------------------r-------———-——}鲫∞．9s∞∞5q●^j47“5∞崛图2海水流量初始设置：15000t／h的并网运行曲线3．3测试结论单台变频海水泵测试结论(1)海水泵的出口压力及流量随着运行频率的减小同步下降；(2)当运行频率为46Hz时，海水泵运行状况能够满足IFV的需求；(3)海水泵工频运行时功率约为1200Kw，在频率降低至46Hz运行时功率约为950Kw，降低了约250Kw，每小时节能约250KWH，大约降低了20％，节能效果较为突出。4．3．2一工一变海水泵并网测试结论(1)随着变频海水泵频率降低，海水管网的压力及流量同步降低，但流量及压力均能满足IFV正常工况要求；(2)当变频海水泵频率降低时，其功率降低了约20％(46Hz情况下)，工频海水泵功率基本不变，综合两台海水泵的功率变化，可得出总功率减小了大约10％，节能效果良好。4结语通过本文上述分析以及接收站海水泵变频运行长时间的实践可看出，海水泵进行变频运行后，不仅节约了大量电能，而且使电机实现了真正的软启动，减小了海水泵启动瞬间对海水管道和IFV的水力冲击，使整个系统的运行更加安全可靠，由此带来的是大幅节省这些设备的维护费用，降低接收站的生产成本。参考文献：[1】王维玲，李同玲．变频泵组合运行方式和节能分析[J】．给水排水，2007，33(3)：100一103．[2]林灿铭，陈暖文．给水泵变频改造应用实例[J】．广东电力，2叭O，23(3)：76—79．[3]周海东．供水泵变频节能技术探讨[J】．中华纸业，2010，32(4)：72—75．[4]王金铭，王洋，张庆波．变频与工频给水泵并联运行试验与应用【J]．电站辅机，2010，31(2)：29—32．[5]李治和．变频器的工作原理和控制方式[J】．煤炭技术，2009，28(8)：46—47．(上接第171页)问题。4节水对策4．1严格控制水质标准反应器出口水水质及预制水水质的优劣，直接影响过滤器和离子交换器的反洗用水量和离子交换器的运行时间。反应器运行状况良好，温度稳定，石灰与工业水充分反应，反应器出水和预制水浊度低、氢氧根含量在控制范围内，水质状况好，则过滤器和离子交换器反洗时间短、用水量少，阴阳离子交换器负荷轻、运行时间长，可以从很大程度上减少设备冲洗、再生用水，降低水耗。为提高水质达标率，将制水水耗指标分解至班组，加强班组核算，严格进行考核，增强水处理运行人员的责任心，及时倒换失效设备，调整水质在标准范围内，延长设备运行时间。4．2提高设备操作水平由于自动化程度不够，过滤器的冲洗和离子交换器的再生过程大多根据操作人员的经验进行。过滤器吹风擦洗时间和反洗时间、离子交换器的反洗时间，会影响单台设备冲洗或者再生的用水量。离子交换器再生剂的浓度和流速，不仅会影响用水量，更重要的是会影响设备再生后的处理水量。设备运行时间缩短，处理水量降低，会增大冲洗或再生频次，进而大大增加自耗水量。定期对操作人员进行技术培训，制定设备操作规范，寻找设备冲洗、再生过程中可以统一的量化指标，并予以标准化。完善设备仪表系统，准确记录每台设备冲洗、再生用水量。根据生产实践经验，建立完备的考核系统，监督操作人员，规范操作技术，不过度冲洗，使设备冲洗、再生操作标准化，减少浪费，降低水耗。4．3提高是水质使用率技术创新与改造是降低自耗水用量的根本方式。车间目前采用的是国内电厂已逐步淘汰的石灰预处理除盐制水工艺，存在水资源未充分利用等问题。探讨在线仪表常流水、六期压风机冷却水、阳离子交换器正洗水、混合离子交换器反洗水和正洗水等水质较好的水的再利用方式，达到减少新鲜水使用量、降低自耗水的产生量、提高能源使用效率和控制废水排放的目的。4．4加强员工培训教育加强员工技术培训，提高操作技能，增强岗位责任心，保证设备经济安全环保稳定运行，是节水工作基础。此外，注重培养员工良好的操作习惯，及时回收阴离子交换器正洗水，取样后及时关闭取样水，发现“跑、冒、滴、漏”现象及时处理，设备冲洗、再生不过度操作，在平常运行中的点滴中做好节水。5结语通过对2015年一年，对某燃煤电厂水处理车间的自耗水分析，发现良好的管理方式，健全的运行模式是控制制水水耗的根本措施。加强制水过程中水质的控制，提高操作人员的水平，将排放的自耗水加以合理的回收利用，是降低制水水耗的有效措施。参考文献：【11汪翠英，裴锋，毛焕华．火力发电厂清洁生产初探．江西电力，2005，28(1)，4—7．[2】马淑芹，于宏兵，蒋彬，张霞，闫春红，展思辉．电力行业节能减排途径探讨．环境工程，2008，26(增刊)，196一199．【3】田秀君，李进，李志军，宋锦．火力发电厂废水处理的现状与展望．环境污染治理技术与设备，2005，6(3)，卜4．作者简介：许磊(1987一)，女，汉族，甘肃省酒泉市，助理工程师，主要从事化学水处理工作。2016年6月化工彳鳄f173