火电水务管理

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1、火力发电厂水务管理,大唐国际发电股份有限公司 2016年4月.北京,一、现状 1.基本情况： 机组容量： 300MW*26台、600MW*32台、1000MW*4台 冷却方式：水冷： 空冷： 直接空冷 用水种类：地下水、自来水、地表水、中水、海水 排水方式：,淡水循环冷却 海水直流冷却,达标排放：灰场反扬尘、污水处理场、自然水体 零 排 放：干灰（渣）拌湿、,2.节水治理 发电综合水耗： 重要举措： 循环水系统： 灰渣系统： 输煤系统： 回收利用 生活污水： 回收利用 化学废水： 回收后用于脱硫工艺补给水,2000年：3-5kg/kwh 2015年：循环冷却：1.80-2.20kg/kwh，

2、空 冷：0.3-0.4kg/kwh 直流冷却：0.20-0.22kg/kmh,浓缩倍率由1.2倍提高至3.5倍；水塔更换填料、加装收水器；合理调整循环泵出力等等。,水膜除尘改电除尘；湿法冲灰（渣）改干法；灰水重复回用等等。,3.减排治理 前端处理： 末端处理：,清污分流、分质处理、阶梯使用、减量化等方面做了一些工作。,做了一些前期可行性研究，没有做工程化实施或示范。,二、差距 1.与单位发电取水量定额比（GB/T18916-2012） 结论： 与取水定额指标比，目前机组实际发电综合水耗远低于定额指标。 从发电成本占比看,取水费用占比不足0.01元/kwh。 但从年单机发电取水量上，单位发电取水

3、量以2.0m3/MWh计，利用小时以5000小时计，300MW/600MW/1000MW机组年取用水量分别为300/600/1000万吨。从这点上看，节水潜力依然很大。,单位：m3/MWh,2.与环评要求比 （1）达标排放 城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002）,mg/L,结论： 从上述指标看，目前火力发电厂全厂废水，如不进行深度处理，很难达到国家一、二级污染物排放标准，特别是使用中水的电厂将更有难度。,（2）“零排放” 硬件配置 多数电厂废水处理系统设计缺乏综合考虑，没有按照分级处理、分质使用的原则进行设计。 对非经常性废水、异常废水的处置估计不足。 对末端废水的处理没有考虑

4、。 运行管理 对废水的产排，缺乏指标及计量管理，废水产生量普遍偏大。 对全厂水平衡工作缺少管理。 重大工程改造等，对全厂水平衡工况影响缺少评估。如：烟气超低排放治理；换水源为中水等。,三、宏观任务,执行层 确定边界条件 技术经济评估 确定工艺路线 确定实施方案 前期准备 技术储备,决策层 建立时间表 前期运作 可行性研究/方案论证 确立路线图 指导示范 能力建设,四、水务管理细则（1） 1.水平衡监管 2.循环水减排,按系统对系统用水水质水量进行监督。 统计分析各系统给排水平衡情况。 制定合理的用水标准，确立合理的节水方案。 将水平衡工作的重心，由测试转为对给排水量监控。,增加对循环水排污量的

5、监督。 选用更高效的缓释阻垢剂。 选用更高耐蚀等级的换热设备材质。 确保滤网及胶球清洗系统的可靠运行。 环评为“零排放”电厂的，应对循环水排水进行回用。,四、水务管理细则（2） 3.冲渣废水 4.输煤废水,补给水宜选用经净化处理后的脱硫废水。 冲渣废水要回收利用，并不产生溢流。 因考虑到脱硫废水腐蚀性较强，捞渣刮板设备宜选用更高一级耐蚀材质。,补给水宜选用循环水排污水。 尽量使用高效逸尘设备，减少扬尘，减少水冲洗频次。 含煤废水要回收利用，并不产生溢流。 选用工艺完善的煤水处理设备。,四、水务管理细则（3） 5.化学废水 6.生活废水 7.脱硫废水 8.非经常性废水,环评为达标排放的电厂，锅炉

6、补给水取水宜选用清洁水源。 环评为零排放电厂，锅炉补给水可选用循环水排水做水源。 锅炉补给水处理工艺系统宜选用膜法水处理工艺系统，减少离子除盐再生用酸碱的排放量。 精处理处理树脂宜选用高质量的树脂，增加周期制水量，减少废水排量。 化学废水宜做湿法脱硫工艺补给水。,经生化+澄清+灭菌后，回用于循环水系统。,需要在减量化上下功夫，尽可能的将脱硫废水用于干灰拌湿和反扬尘上。 要在降低废水产出量上下功夫，尽量减少废水量。,规范非经常废水的使用及排放原则；对存储设备上，适当增设相关处理及输送功能，改变单一的存储功能。,五、工艺与选择 （1）,五、工艺与选择 （2）,五、工艺与选择 （3）,五、工艺与选择

7、 （4）,六、关键设备 1.石灰处理： 通过向水中加入石灰乳Ca(OH)2,与水中硬度发生反应，生成难容CaCO3和Mg(OH)2,达到软化水质的目的。化学反应式为： 当水中碱度大于硬度时，即水中含有钠盐碱度，有NaHCO3存在，可采用石灰-石膏软化法，化学反应式为 结论： 石灰处理适用于碳酸盐硬度较高的水质，可去除水中暂硬，当水中碱度较大时，可通过石灰-石膏法降低碱度。 处理后残留暂硬可达0.4-0.8mmol/L,残留碱度达0.8-1.2mmol/L,残留铁0.1mg/L,去除COD25%，除硅酸盐30-35%。,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O Ca(OH)2+Ca(HCO3)

8、 2=2CaCO3+2H2O Ca(OH)2+Mg(HCO3) 2=CaCO3+MgCO3+2H2O Ca(OH)2+MgCO3= 2=CaCO3+Mg(OH)2,2NaHCO3+CaSO4+Ca(OH)2= 2CaCO3+Na2SO4+2H2O,六、关键设备 1.石灰处理： 当水中硬度大于碱度时，即水中非碳酸盐硬度较高时，可采用石灰-苏打软化法，化学反应式为 结论： 石灰处理无法消除非碳酸盐硬度，只有将利用苏打Na2CO3将非碳酸盐硬度转化成碳酸盐硬度，再去除。 处理后水中残留硬度可降低到0.15-0.20mmol/L。,CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 CaCl2+Na2

9、CO3=CaCO3+ NaCl MgSO4+Na2CO3=MgCO3+ Na2SO4 MgCl2+Na2CO3= MgCO3+ NaCl MgCO3+Ca(OH)2=Mg(HO)2+ CaCO3,六、关键设备 1.石灰处理： 结果评价： 石灰软化后的水是不稳定的，一般用2P-M来判断水的稳定性，当： 2P-M=0时，稳定 2P-M0时，结垢 2P-M0时，腐蚀 也可用产水悬浮物含量来评价，当： 悬浮物含量5mg/L时， 优 悬浮物含量10mg/L时，良 悬浮物含量20mg/L时，劣 运行中，2P-M的控制标准一般为0-20mg/L（以CaCO3计）,pH一般控制在9.5左右。 石灰处理生成的C

10、aCO3和Mg(OH)2因带有同种电荷，不能聚合成大颗粒沉降，宜与混凝同时处理，混凝剂宜选用铁盐Fe2SO4.7H2O产品，因铁盐混凝剂适合在pH8.5以上使用，铝盐混凝剂一般适用于pH在5.5-8.5范围。,六、关键设备 2.高密度沉淀池 技术特点 高密度沉淀池：是一种快速沉淀池，特点是利用颗粒介质的载体絮凝作用，加快絮体的“生长”和重力沉淀。 工艺特点 优点： 混凝-絮凝分设在两个池区，分别按混凝与絮凝所需的流速等设计池型，建立“快速混凝-慢速絮凝”的水力环境，更利于水的脱稳和矾花的形成。 增加外部污泥回流装置，重复利用沉淀区内活性污泥的活性，不仅能够提高水的絮凝效果和矾花形成质量，也能提

11、高污泥的浓缩效果。 由于此工艺生成的矾花密度较高，更利于沉降，可大大提高水的设计流速（设计流速可达20-40m/h，是传统工艺的7-10倍），单位面积产水量大，占地面积小，造价低。,六、关键设备 2.高密度沉淀池 工艺特点 缺点： 水在池中停留时间短，一旦水质水量发生较大改变时，来不及进行调整。 因为设有污泥回流，污泥量较大，操作不当，会产生反泥现象。 由于污泥量大，斜管斜板要经常冲洗，否则会出现斜管斜板坍塌、变形现象。 运行费用较高。 注意： 高密度沉淀池在饮用水处理（自来水厂）有较好的运行业绩。在污水回用等方面的应用，业绩并不突出。 不同水质，有不同的设计，不唯一。,六、关键设备 2.高密

12、度沉淀池 典型工艺,传统机械搅拌澄清池,六、关键设备 2.高密度沉淀池 典型工艺,得利满-DensaDeg工艺,六、关键设备 2.高密度沉淀池 典型工艺,威立雅-Acfiflo工艺,六、关键设备 2.高密度沉淀池 典型工艺,威立雅-Multilfo工艺,六、关键设备 3.V型滤池 V型滤池是快滤池的一种形式，因其进水槽形状呈V字形而得名，是我国80年代末从法国Degremont公司引进的技术。 特点 其滤料采用均质滤料，承托层由带有长柄滤头的滤板构成，不设砾石承托。V型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀。管路上设有六个主要阀门。 优点： 采用的是均粒滤料，截污能力

13、强； 反冲洗布气布水均匀，气/水反洗、表面冲洗结合，反冲洗效果好。 缺点： 比同规模的普通快滤池基建投资造价要高。,六、关键设备 3.V型滤池,六、关键设备 4.生化处理系统设备 定义：利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物进行转化、稳定、使之无害化的处理方法。 处理方法：可分为好氧处理、厌氧处理。 典型设备：生物接触氧化池，曝气生物滤池，生物流化床，膜生物滤池，生物转盘，氧化沟（厌氧-好氧（A1-O）、缺氧-好氧（A2-O）、厌氧-缺氧-好氧（A1-A2-O或A2/O）等）。 重要监控指标： 微生物营养 反应温度 pH值 溶解氧,六、关键设备 4.生化处理-典型工艺流程,六、关键设备 4.

14、生化处理 典型工艺流程,六、关键设备 4.生化处理 典型工艺流程,六、关键设备 4.生化处理 典型工艺流程,六、关键设备 4.生化处理 设备结构,六、关键设备 4.生化处理 生物膜填料,六、关键设备 4.生化处理 典型工艺流程,六、关键设备 4.生化处理 生物膜轮盘,六、关键设备 4.生化处理 曝气生物滤池,六、关键设备 4.生化处理 间歇式曝气生物池,六、关键设备 5.膜过滤（超滤） 主要产品：旭化成，Zenon（GE），DOW, Koch, Inge，Norit，Memcor（西门子），天津膜天膜等。,六、关键设备 5.外压式超滤,六、关键设备 5.负压式/浸没式超滤,六、关键设备 6.纳

15、滤/反渗透/正渗透/振动膜反渗透 注：正渗透、振动膜反渗透，入口水质要求与反渗透相同，都需要等同的预处理，阻垢处理更加严苛。,六、关键设备 6.纳滤/反渗透/正渗透/振动膜反渗透,六、关键设备 6.纳滤/反渗透/正渗透/振动膜反渗透/EDI,六、关键设备 6.纳滤/反渗透/正渗透/振动膜反渗透/EDI,六、关键设备 6.纳滤/反渗透/正渗透/振动膜反渗透/EDI,六、关键设备 10.蒸发器,六、关键设备 10.蒸发器,六、关键设备 10.蒸发器,六、关键设备 10.蒸发器,六、关键设备 10.蒸发器,六、关键设备 10.蒸发器-卧式,六、关键设备 10.蒸发器-多效蒸发,六、关键设备 10.蒸

16、发器-卧式,六、关键设备 10.蒸发塘,六、关键设备 11.结晶器,六、关键设备 11.结晶器,七、几点提示 水源变更： 使用再生水的电厂，必须设有备用水源。 电厂接收水质应为经“石灰+过滤+杀菌”等深度处理后的再生水。并要规范指标 。 再生水深度处理站应由再生水供给单位负责建设运营。深度处理站不得在电厂区域内建设。与再生水供应商为中水买卖合同关系。 再生水供给单位除供水外，还应承诺接受电厂排污水，且这部分排水不得再以稀释的方式返回电厂供水系统。 在没有政策规范的情况下，供水价格应以不增加现有生产取/用水费用为宜。 供水水质指标应以不增加废水处理难度和环保排放压力为宜。,循环冷却水配套改造项目 不符合再生水使用和耐蚀要求的设备及管材需要更换。如：凝结器铜管需换为不锈钢管；板式换热器尽可能的换为壳管式的；自冷凝水泵及电机冷却水套需换成耐蚀材质或重新建设闭冷水系统等等。 重新核算全厂水平衡状况及给排水系统（管线）容量/负荷，确定改造方案。 重新制定循环水处理方案。 根据供水温度，重新核定换热