李治國，金偉剛

（浙江省電力試驗研究院，杭州 310014）

很多燃煤火力發(fā)電廠都建有渣煤水處理裝置，并配置灰場作為緩沖。但一些新建燃煤火力發(fā)電機組沒有灰場，大都采取渣煤水混合處理的模式，渣煤水容易溢流到總排口導(dǎo)致總排口水質(zhì)超標(biāo)。針對這種情況，對沒有灰場的某燃煤火力發(fā)電廠（4×600 MW，3-4號機組）進行了渣煤水系統(tǒng)溢流情況評估，分析了造成渣煤水溢流的原因，對渣煤水處理系統(tǒng)擴容和出水回用等方面提出了相關(guān)建議。

1 渣煤水系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

石子煤密封水、撈渣機鏈條沖洗水、渣系統(tǒng)軸封水和干灰?guī)祀s用水都來自工業(yè)水，最終進入灰?guī)鞚饪s池，灰?guī)鞚饪s池上清液溢流到回水池，濃縮池和回水池通過底部排污把固體含量大的泥渣水排到沉煤池。煤污水也最終排到沉煤池，處理后出水直接溢流到雨水池排放。

根據(jù)全廠水平衡設(shè)計圖，進入渣煤水處理系統(tǒng)的煤水設(shè)計流量為68.5 m3/h，雖然實際煤水流量為46 m3/h，但加上設(shè)計時未考慮的渣水排入量，已遠遠超出該廠現(xiàn)有的渣煤水處理設(shè)備容量2×40 m3/h。且渣煤水處理裝置處理后出水沒有回用，直接外排。

經(jīng)超聲波流量計現(xiàn)場測試，兩座沉煤池提升泵的出口流量分別為17 m3/h和26 m3/h，均小于泵額定流量40 m3/h，處理能力偏低。而渣水進入導(dǎo)致沉煤池水位偏高，渣煤水處理系統(tǒng)來不及處理，未經(jīng)處理的渣煤水直接溢流到雨水溝。

2 系統(tǒng)進出水量評估及水質(zhì)分析

對3-4號爐渣煤水系統(tǒng)進出水量進行了測試。測試期間4號爐停機，其它機組平均負荷為353 MW，水量平衡圖見圖1所示。

進入2個沉煤池的渣煤水量總計159 m3/h，其中煤污水量為46 m3/h。由于評估期間正進行全廠的粉塵測試，煤場、輸煤棧橋、轉(zhuǎn)運站和碎煤機樓等場地沖洗水用量相當(dāng)大，所以進入沉煤池的煤水量偏大。

某發(fā)電廠曾進行試驗，當(dāng)渣煤水中的Cl-不超過1200 mg/L、Ca2+不超過700 mg/L時，渣煤水出水可作為脫硫工藝水的補充。對該發(fā)電廠沉煤池出水水質(zhì)進行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)渣煤水出水Ca2+為107.24 mg/L，渣煤水出水Cl-為111.12 mg/L，所以在現(xiàn)有的處理條件下，渣煤水出水可以作為脫硫工藝水的補充。

3 渣煤水溢流原因分析

從圖1可以看出，進入灰?guī)鞚饪s池和回水池的渣水主要由渣系統(tǒng)軸封水（71 m3/h）和石子煤密封水（58 m3/h）構(gòu)成，這兩種水量總和達到129 m3/h，大約占發(fā)電廠總?cè)∷康?/5，除蒸發(fā)、運渣帶走外，全部進入渣煤水處理系統(tǒng)，這是造成渣煤水處理系統(tǒng)進水量大的主要原因。

為了降低這兩種水量，評估期間進行了試驗。在保證設(shè)備正常運行的前提下，把相關(guān)閥門關(guān)小，渣系統(tǒng)軸封水降到了48 m3/h，石子煤密封水降到了35 m3/h，總共降低了46 m3/h，但水量仍偏大。DL/T 5142-2002《火力發(fā)電廠除灰設(shè)計規(guī)程》要求：灰渣泵需要軸封水時，應(yīng)設(shè)專用的軸封水泵。沖渣、沖灰水母管的末端，沖灰水過濾器前后，水力噴射器、冷卻水裝置及軸封水的人口處，應(yīng)裝設(shè)壓力表。如某火電廠設(shè)置了軸封水泵，而且軸封水入口處有壓力監(jiān)視，經(jīng)水量測量，4×600 MW機組渣煤水系統(tǒng)軸封水僅為16 m3/h。而該廠的設(shè)計不符合規(guī)程要求，軸封水直接由工業(yè)水泵提供，未設(shè)專用的軸封水泵，而且軸封水的入口處，也未裝設(shè)壓力表，導(dǎo)致水量和壓力很難控制，運行人員只能保持足夠大的流量來防止軸封損壞，所以軸封水量大就在所難免。

目前國內(nèi)灰渣泵的結(jié)構(gòu)型式及產(chǎn)品質(zhì)量都在不斷改進，不僅葉輪和護套采用了耐磨材料，而且軸封型式也由填料密封改進為副葉輪密封和副葉輪加填料組合式密封等多種密封型式，均無需裝設(shè)軸封水泵，且節(jié)水效果更佳。

4 降低渣煤水系統(tǒng)溢流量的建議

（1）減少渣系統(tǒng)軸封水和石子煤密封水水量，盡可能減少渣煤水處理系統(tǒng)的負擔(dān)。試驗表明，這兩種水量通過運行調(diào)整是可以減少的，但是要大幅度減少渣系統(tǒng)軸封水，就必須進行設(shè)備改造，增設(shè)專用的軸封水泵及壓力表，加強軸封水到每臺泵軸封的壓力監(jiān)視，這樣就較易監(jiān)視軸封水量，在保證設(shè)備運行的安全性的同時可以大幅度減少軸封水，既能節(jié)約廠區(qū)工業(yè)水，又能大大緩解渣煤水處理系統(tǒng)的壓力。

圖1 渣煤水系統(tǒng)水量平衡示意圖

（2）將渣煤水處理系統(tǒng)出水用于補充脫硫工藝水。因該廠4×600 MW機組脫硫系統(tǒng)無煙氣換熱器（GGH）設(shè)計，煙氣帶水量大，工藝水耗量較大，保證值為不超過500 m3/h，目前脫硫工藝水全部來自廠區(qū)工業(yè)水系統(tǒng)。由于渣煤水處理系統(tǒng)出水和脫硫工藝水水質(zhì)相近，可將渣煤水處理系統(tǒng)出水作為脫硫工藝水的補充，這樣就可以提高廢水綜合利用率，減少原水取水量，降低發(fā)電水耗，又可減少廢水的外排，逐步實現(xiàn)廢水的零排放，體現(xiàn)經(jīng)濟環(huán)保、節(jié)能高效的運行模式。如某發(fā)電廠把渣溢水作為脫硫工藝水的補充，渣溢水Ca2+濃度控制在700 mg/L以內(nèi)，Cl-控制在1200 mg/L以內(nèi)，脫硫設(shè)備的腐蝕和堵塞等現(xiàn)象幾乎沒有出現(xiàn)，實踐證明這是一種比較成功的渣溢水回收方式。從水質(zhì)指標(biāo)看，該廠渣煤水出水指標(biāo)好于上述控制指標(biāo)，應(yīng)用到脫硫工藝水應(yīng)該是完全可行的。

（3）對渣煤水處理系統(tǒng)進行擴容。原設(shè)計只用于處理煤污水，沒有考慮到渣水排入量，設(shè)計容量偏小，而且現(xiàn)有設(shè)備處理能力也比設(shè)備本身額定處理能力小。建議將系統(tǒng)擴容到200 m3/h，同時實現(xiàn)渣煤水處理系統(tǒng)遠控操作功能。擴容方式有2種：一是和現(xiàn)有模式相同，渣煤水混合處理，只是把渣煤水系統(tǒng)處理能力增大，渣煤水處理系統(tǒng)處理后出水作為脫硫系統(tǒng)、煤場、轉(zhuǎn)運站以及輸煤棧橋等地面沖洗水，不足部分由工業(yè)水補足；二是現(xiàn)有設(shè)備只用于處理煤水，處理出水作為煤場、轉(zhuǎn)運站以及輸煤棧橋等地面沖洗水，新增加處理設(shè)備只用于處理渣水，渣水處理后用作脫硫工藝水，渣煤水分開處理，分開回用。這個建議方案需要重新設(shè)置渣水池，或者將一個沉煤池隔斷，部分用作渣水池，部分用作煤污水池。

5 結(jié)語

通過對某火電廠渣煤水系統(tǒng)設(shè)計容量、進水量和溢流等情況的分析，可知渣系統(tǒng)軸封水和石子煤密封水量大是造成系統(tǒng)溢流的主要原因，通過分析評估，為今后該類發(fā)電廠處理渣煤水系統(tǒng)容量設(shè)計提供了參考，提出的對渣系統(tǒng)處理出水回用到脫硫工藝水等建議，具有一定的借鑒意義。

[1] 楊佳珊，黃濤.火電廠廢水處理后回用于煙氣脫硫系統(tǒng)的可行性[J].東北電力技術(shù)，2007（11）∶35-37.

[2] DL/T 5142-2002火電廠除灰設(shè)計規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2002.