火电厂废水处理后回用于烟气脱硫系统的可行性

火电厂废水处理后回用于烟气脱硫系统的可行性 火电厂废水处理后回用于烟气脱硫系统的 可行性 2007年第11期东北电力技术35 火电厂废水处理后回用于烟气脱硫系统的可行性 FeasibilityStudyonReuseofProcessedWasteWater toFlueGasDesulfurizationinFossil.firedPowerPlant 杨佳珊,黄涛 (广东省电力 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研究院,广东广州510600) 摘要:通过分析火电厂生产废水处理后的成分及烟气脱硫系统对工艺水的要求,探讨废水处理后回用于脱硫系统的可行 性. 关键词:废水;回用;脱硫系统;工艺水 [中图分类号]X703[文献标识码]B[文章编号]1004—7913(2007)11—0035—03 火力发电厂厂区内的生活亏水,生产废水按规 定进行处理,合格后回用于不同的用水系统.但随 着火电厂储煤,灰渣等系统不断优化,需要的回用 水量越来越少,特别是南方电厂雨季更需要排放一 定量的处理后废水,给电厂当地水体环保增加一定 的压力. 大型火力发电厂按国家 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 都需装设烟气脱硫 装置.目前能经济,安全用于大型火电厂烟气脱硫 系统的有海水法,石灰石一石膏湿法脱硫工艺,但 对于非海滨或海水水质不符合要求的电厂来说,只 能选择石灰石一石膏湿法脱硫工艺,此工艺(特 别是在系统取消烟气一烟气换热器后)需要消耗 较多的淡水,给电厂当地水源和电厂运行费用增加 了一定的压力. 本文对此进行分析,探讨是否可将电厂处理后 的生产废水回用于烟气脱硫工艺系统. 1火电厂废水状况 1.1电厂废水处理 根据火力发电厂各类生产废水和生活污水的水 质特点,电厂一般设置工业废水集中处理系统,含 油废水处理系统,脱硫废水处理系统,生活污水处 理系统,对废水进行分类处理. 用提供了更好的支撑,比较经济实用,降阻效果理想. 参考文献: [1]顾永杰.电工电子技术实训教程[M].上海:上海交通大 学出版社,1999. [2]DL/T621--1997,交流电气装置的接地[S].中国电力出 1.1.1电厂工业废水 电厂工业废水主要包括锅炉补给水处理系统废 水,凝结水处理系统废水,锅炉酸洗废水,空气预 热器冲洗排水,主厂房冲洗杂排水,煤水(沉淀 后)等.工业废水分为经常性废水和非经常性废 水.经常性废水包括锅炉补给水处理系统废水,凝 结水处理系统废水,输煤系统冲洗水等;非经常性 废水包括锅炉酸洗废水,空气预热器冲洗排水,主 厂房冲洗杂排水,煤场雨水等. 通常情况下,经常性废水仅pH值不合格,只 需酸,碱中和后就能满足排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .如该类废水中 的悬浮物或重金属离子超标,可利用倒池管输送至 非经常性废水处理系统进行处理. 非经常性废水进入储存池并经空气搅拌,曝气 氧化(必要时加入氧化剂氧化),然后用泵送入 pH值调整槽,加碱调节pH值,排出的污泥送至 污泥浓缩池脱水机处理. 1.1.2含油废水 含油废水经含油废水处理系统隔油池,油水分 离器处理后石油类含量低于5mg/L,输送至回用 水池回用,废油定期回收. 1.1.3脱硫废水 脱硫废水进行中和(碱化),沉降,絮凝处理 版社3—21. [3]奥瑞利.电气工程接地技术[M].沙斐等译.北京:电子 工业出版社,2004,4. 作者简介: 陈海强(1980一),男,学士,助理工程师,从事电网建设管 理工作. (收稿日期2007—08—29) 东北电力技术2007年第11期 后,经澄清器浓缩,出水箱内pH值调整达标后待 回用.污泥在澄清器浓缩后经压滤机挤压成泥饼运 走. 1.1.4生活污水 生活污水一般采用生物接触氧化法的二级生化 处理工艺,降低COD及氨氮浓度. 1.1.5化学废水 化学废水为酸碱性废水,经过加药调节pH值 后一般可达到排放要求,但其含盐量较高. 1.2废水处理标准 以广东省某电厂为例,按广东省地方标准 《广东省水污染排放限值》(DB44/26--2001)要 求电厂处理后废水需达到第二时段一级标准,主要 参数如表1所示. 表1水污染排放限值mg/L 2石灰石一石膏湿法脱硫工艺 2.1主要原理 石灰石一石膏湿法脱硫工艺气体洗涤系统中发 生的化学反应可用一系列的化学步骤描述,这些步 骤可同时发生,包括吸收,中和,再生,氧化和结 晶. 2.1.1吸收 在SO脱除过程中的第一步是将二氧化硫吸收 进洗涤液中.一经进入溶液,被吸收的二氧化硫将 产生亚硫酸盐和亚硫酸氢盐离子: SO2(ga)+H2O(aq)_?H2SO3---~HSO3-+H sO2(g)+H2O(aq)_H2SO3_?sO;,+2H 气流中还可能有其它物质的吸收(如氯化氢 和氟化氢),这些物质吸收后将水解形成氯离子和 氟离子. 2.1.2中和 在溶液中,亚硫酸盐和亚硫酸氢盐离子与溶液 中的碱性物质发生反应: H2SO3+so;—HSO H2SO3+HC03-_?HSO+H2CO3 2.1.3再生 溶解的石灰石(碳酸钙)为再生提供了必要 的碱性物质: CaCO3()+H_?Ca”+HCO3- CaCO3()+H2CO3_?Ca”+2HC03- 2.1.4氧化 溶液中的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐离子几乎全部 被氧化,生成硫酸盐: 1 HS03-4-?o2一so:一4-H厶 1 so;,+?o一so:一厶 2.1.5结晶 溶液中的硫酸盐离子将与其中的钙离子结合生 成二水硫酸钙析出: Ca”4-sO,4-2H20(q)---~CaSO4’2H2O(.) 2.2消耗水量 在脱硫系统中,工艺水的消耗与补充可用图1 中的水平衡来表示. 净烟气(水蒸气和水滴) 原烟气 工艺水 石膏(残余含 湿量和结晶水) 图1脱硫系统工艺水消耗与补充 由图1可知,脱硫系统水的消耗主要来自3个 部分:烟气蒸发水,石膏游离水和结晶水,排放废 水. 2.3水质要求 按照石灰石一石膏湿法脱硫工艺设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ,脱 硫系统工艺水水质不应低于表2中要求. 表2脱硫系统工艺水水质要求 项目数据 12,8O <250 1.00,5.00 2O,6O 1O,2O 6,7 3废水处理后回用于脱硫工艺水的探讨 对比表1和表2可知,对于pH值和ss指标, 脱硫工艺水水质要求严于水污染排放限值,如果采 用处理后废水作为脱硫系统工艺用水,必须将其 pH值调节到6,7,并且严格控制ss指标不超过 60mg/L. 吼一掘平 2007年第11期东北电力技术37 脱硫工艺水水质对COD,BOD,氨氮及油类 没有具体要求,但有机质含量较高的污水进入脱硫 系统吸收塔中,因吸收塔中温度较高(45,50 ?),使得有机质大量繁衍,在吸收塔内产生大量 的”起泡”现象,使吸收塔内液位计工作不正常, 塔内液位测量不准,导致脱硫系统故障,因此要避 免此类现象发生,必须控制处理后废水的有机质含 量不能过高,COD指标控制在30mg/L以下.油 类等物质进入到浆液中,有可能覆盖在脱硫吸收剂 —— 石灰石的表面,阻止其与溶液的其它离子 (如s0一,HSO;)接触并发生反应,因此对于废 水中的油类物质也要尽可能去除. 由于氯离子进入脱硫系统的途径主要通过工艺 水和石灰石.若工艺水中的氯离子含量高,说明带 入脱硫系统的氯离子数量越多.SO吸收系统最大 Cl一浓度的设定主要取决于CaCO的溶解和SO的 吸收.由于Cl一比较活泼,比SO更容易与Ca? 结合,生成溶解于水的CaC1,较多的CaC1存在 会使吸收塔内Ca增多,从而阻碍CaCO充分溶 解,导致石灰石活性下降.石灰石活性下降,会导 致浆液循环量增加(使石灰石在吸收塔内停留的 时间更长),吸收塔阻力增大,从而使整个脱硫系 统运行经济性下降.另外,由于石灰石活性下降, 在同样循环量的情况下,只有投入更多的石灰石吸 收剂,加大石灰石的耗量,更多石灰石的投入会导 (上接第4页) 7.5%,则发电煤耗可降低2lg/kW?h.影响厂用 电的因素很多,主要辅机电耗是厂用电的主要部 分,其电气设备与所拖动的机械设备的匹配情况, 运行调整和检修等对厂用电率影响很大.加强燃料 管理是降低煤耗最直接有效的措施,绝大部分企业 在这方面均有很大的节能空间.机组的运行负荷对 供电煤耗的影响很大,75%负荷与满负荷相比,供 电煤耗增加7,l0g/kW?h.对于大多数发电企业 来说,通过加强管理,提高机组检修和运行水平, 并配合适当的技术改造和技术进步,煤耗降低l0 g/kW?h是完全可以做到的. 5结束语 我国一次能源消耗约45%被电力企业所消费. 致石膏成品纯度下降.同时cl一具有腐蚀性,高浓 度Cl一又会导致系统设备和材料防腐等级的提高, 增加投资成本.如Cl一浓度?30g/L时,接触浆液 的合金只需采用1.4529材料或普通双向不锈钢就 能满足;C1一浓度I>40g/L,则需要选用C276材料 或更高规格的高镍合金.由此可见,高浓度cl一对 于FGD的运行不利. 电厂废水中化水车间浓水氯离子含量较高 (约为1000mg/L),但其总量较少,经过其它工艺 水的稀释,仍可作为脱硫系统工艺水源.因脱硫废 水处理后氯离子含量仍高达l5g/L(去除氯离子 需增加电厂较大的投资及运行费用),因此脱硫系 统废水处理后不能作为脱硫系统工艺水源. 4结束语 除脱硫系统废水处理后不能作为脱硫系统工艺 水源外,电厂其它系统的废水根据地方要求处理达 水污染排放限值,再经过简单处理均可作为脱硫系 统工艺水源,既减少了电厂淡水水耗,又避免了废 水的外排,真正实现电厂废水零排放,体现了电厂 经济环保,节能高效的运行模式. 作者简介: 杨佳珊(1964一),女,工程师,从事火电厂热机和环保设计 工作. (收稿日期2007—07—18) 电力企业将这些一次能源转换成更便于传输和利用 的高级二次能源——电能,提供给社会的每个组织 和每户家庭.在完成转换和传输的同时,也消耗掉 了大量的能源.消耗掉的部分,一些是遵循热力学 原理不可避免的,还有一些是因为目前的装备水 平,技术水平和管理水平不高而被浪费掉的.能源 的浪费不但增大了能源短缺的压力,也破坏了人类 生存的环境.因此,每个电力企业和电力职工,都 应该以高度的责任感和使命感重视节能减排工作, 开展节能减排工作. 作者简介: 张永兴(1957一),男,教授级高工,现任东北电力科学研究 院有限公司总工程师. (收稿日期2007—08—25)