火电厂废水处理后回用于烟气脱硫系统的可行性 3页

维普资讯http://www.cqvip.com2007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FeasibilityStudyonReuseofProcessedWasteWatertoFlueGasDesulfurizationinFossil．firedPowerPlant杨佳珊，黄涛(广东省电力设计研究院，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1．1．1电厂工业废水定进行处理，合格后回用于不同的用水系统。但随电厂工业废水主要包括锅炉补给水处理系统废着火电厂储煤、灰渣等系统不断优化，需要的回用水、凝结水处理系统废水、锅炉酸洗废水、空气预水量越来越少，特别是南方电厂雨季更需要排放一热器冲洗排水、主厂房冲洗杂排水、煤水(沉淀定量的处理后废水，给电厂当地水体环保增加一定后)等。工业废水分为经常性废水和非经常性废的压力。水。经常性废水包括锅炉补给水处理系统废水、凝大型火力发电厂按国家规定都需装设烟气脱硫结水处理系统废水、输煤系统冲洗水等；非经常性装置。目前能经济、安全用于大型火电厂烟气脱硫废水包括锅炉酸洗废水、空气预热器冲洗排水、主系统的有海水法、石灰石一石膏湿法脱硫工艺，但厂房冲洗杂排水、煤场雨水等。对于非海滨或海水水质不符合要求的电厂来说，只通常情况下，经常性废水仅pH值不合格，只能选择石灰石一石膏湿法脱硫工艺，此工艺(特需酸、碱中和后就能满足排放标准。如该类废水中别是在系统取消烟气一烟气换热器后)需要消耗的悬浮物或重金属离子超标，可利用倒池管输送至较多的淡水，给电厂当地水源和电厂运行费用增加非经常性废水处理系统进行处理。了一定的压力。非经常性废水进入储存池并经空气搅拌、曝气本文对此进行分析，探讨是否可将电厂处理后氧化(必要时加入氧化剂氧化)，然后用泵送入的生产废水回用于烟气脱硫工艺系统。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火电厂废水状况1．1．2含油废水1．1电厂废水处理含油废水经含油废水处理系统隔油池、油水分根据火力发电厂各类生产废水和生活污水的水离器处理后石油类含量低于5mg／L，输送至回用质特点，电厂一般设置工业废水集中处理系统、含水池回用，废油定期回收。油废水处理系统、脱硫废水处理系统、生活污水处1．1．3脱硫废水理系统，对废水进行分类处理。脱硫废水进行中和(碱化)、沉降、絮凝处理用提供了更好的支撑，比较经济实用，降阻效果理想。版社3—21．[3]奥瑞利．电气工程接地技术[M]．沙斐等译．北京：电子参考文献：工业出版社，2004，4．作者简介：[1]顾永杰．电工电子技术实训教程[M]．上海：上海交通大陈海强(1980一)，男，学士，助理工程师，从事电网建设管学出版社，1999．理工作。[2]DL／T621-1997，交流电气装置的接地[S]．中国电力出(收稿日期2007—08—29)n维普资讯http://www.cqvip.com东北电力技术2007年第11期后，经澄清器浓缩、出水箱内pH值调整达标后待溶液中的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐离子几乎全部回用。污泥在澄清器浓缩后经压滤机挤压成泥饼运被氧化，生成硫酸盐：1走。HS03-4-÷o2一so：一4-H1．1．4生活污水厶1生活污水一般采用生物接触氧化法的二级生化so；～+÷o一so：一处理工艺，降低COD及氨氮浓度。厶2．1．5结晶1．1．5化学废水溶液中的硫酸盐离子将与其中的钙离子结合生化学废水为酸碱性废水，经过加药调节pH值成二水硫酸钙析出：后一般可达到排放要求，但其含盐量较高。Ca“4-sO～4-2H20(q)---~CaSO4‘2H2O(。)1．2废水处理标准2．2消耗水量以广东省某电厂为例，按广东省地方标准在脱硫系统中，工艺水的消耗与补充可用图1《广东省水污染排放限值》(DB44／26-2001)要中的水平衡来表示。求电厂处理后废水需达到第二时段一级标准，主要净烟气(水蒸气和水滴)参数如表1所示。表1水污染排放限值mg／L原烟气石膏(残余含湿量和结晶水)工艺水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、氧化和结图1脱硫系统工艺水消耗与补充晶。由图1可知，脱硫系统水的消耗主要来自3个2．1．1吸收部分：烟气蒸发水、石膏游离水和结晶水、排放废在SO脱除过程中的第一步是将二氧化硫吸收水。进洗涤液中。一经进入溶液，被吸收的二氧化硫将2．3水质要求产生亚硫酸盐和亚硫酸氢盐离子：按照石灰石一石膏湿法脱硫工艺设计规范，脱SO2(ga)+H2O(aq)_÷H2SO3--~HSO3-+H硫系统工艺水水质不应低于表2中要求。sO2(g)+H2O(aq)_H2SO3_÷sO；～+2H表2脱硫系统工艺水水质要求气流中还可能有其它物质的吸收(如氯化氢项目数据12～8O和氟化氢)，这些物质吸收后将水解形成氯离子和<250氟离子。1．00～5．002。1．2中和2O～6O在溶液中，亚硫酸盐和亚硫酸氢盐离子与溶液1O～2O中的碱性物质发生反应：6～7H2SO3+so；—HSOH2SO3+HC03-_÷HSO+H2CO33废水处理后回用于脱硫工艺水的探讨2．1．3再生溶解的石灰石(碳酸钙)为再生提供了必要对比表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，如果采的碱性物质：CaCO3()+H_÷Ca“+HCO3-用处理后废水作为脱硫系统工艺用水，必须将其CaCO3()+H2CO3_÷Ca“+2HC03-pH值调节到6～7，并且严格控制ss指标不超过60mg／L。2．1．4氧化n维普资讯http://www.cqvip.com2007年第11期东北电力技术37脱硫工艺水水质对COD、BOD、氨氮及油类致石膏成品纯度下降。同时cl一具有腐蚀性，高浓没有具体要求，但有机质含量较高的污水进入脱硫度Cl一又会导致系统设备和材料防腐等级的提高，系统吸收塔中，因吸收塔中温度较高(45～50增加投资成本。如Cl一浓度≤30g／L时，接触浆液℃)，使得有机质大量繁衍，在吸收塔内产生大量的合金只需采用1．4529材料或普通双向不锈钢就的“起泡”现象，使吸收塔内液位计工作不正常，能满足；C1一浓度I>40g／L，则需要选用C276材料塔内液位测量不准，导致脱硫系统故障，因此要避或更高规格的高镍合金。由此可见，高浓度cl一对免此类现象发生，必须控制处理后废水的有机质含于FGD的运行不利。量不能过高，COD指标控制在30mg／L以下。油电厂废水中化水车间浓水氯离子含量较高类等物质进入到浆液中，有可能覆盖在脱硫吸收剂(约为1000mg／L)，但其总量较少，经过其它工艺——石灰石的表面，阻止其与溶液的其它离子水的稀释，仍可作为脱硫系统工艺水源。因脱硫废(如s0一、HSO；)接触并发生反应，因此对于废水处理后氯离子含量仍高达l5g／L(去除氯离子水中的油类物质也要尽可能去除。需增加电厂较大的投资及运行费用)，因此脱硫系由于氯离子进入脱硫系统的途径主要通过工艺统废水处理后不能作为脱硫系统工艺水源。水和石灰石。若工艺水中的氯离子含量高，说明带4结束语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的除脱硫系统废水处理后不能作为脱硫系统工艺吸收。由于Cl一比较活泼，比SO更容易与Ca¨水源外，电厂其它系统的废水根据地方要求处理达结合，生成溶解于水的CaC1，较多的CaC1存在水污染排放限值，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。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统运行经济性下降。另外，由于石灰石活性下降，工作。在同样循环量的情况下，只有投入更多的石灰石吸(收稿日期2007—07—18)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)电力企业将这些一次能源转换成更便于传输和利用7．5％，则发电煤耗可降低2lg／kW·h。影响厂用的高级二次能源——电能，提供给社会的每个组织电的因素很多，主要辅机电耗是厂用电的主要部和每户家庭。在完成转换和传输的同时，也消耗掉分，其电气设备与所拖动的机械设备的匹配情况、了大量的能源。消耗掉的部分，一些是遵循热力学运行调整和检修等对厂用电率影响很大。加强燃料原理不可避免的，还有一些是因为目前的装备水管理是降低煤耗最直接有效的措施，绝大部分企业平、技术水平和管理水平不高而被浪费掉的。能源在这方面均有很大的节能空间。机组的运行负荷对的浪费不但增大了能源短缺的压力，也破坏了人类供电煤耗的影响很大，75％负荷与满负荷相比，供生存的环境。因此，每个电力企业和电力职工，都电煤耗增加7～l0g／kW·h。对于大多数发电企业应该以高度的责任感和使命感重视节能减排工作、来说，通过加强管理，提高机组检修和运行水平，开展节能减排工作。并配合适当的技术改造和技术进步，煤耗降低l0作者简介：g／kW·h是完全可以做到的。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。5结束语(收稿日期2007—08—25)我国一次能源消耗约45％被电力企业所消费。