郭永華

水泥企業(yè)節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用

Application of Water Saving Technology in Cement Plant

郭永華

1 前言

水資源的日益短缺，已成為全球普遍關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題之一。資料顯示，我國(guó)人均水資源占有量是2185m3，僅為世界平均水平的28%，而且水資源在時(shí)間和地區(qū)分布上極不均衡，全國(guó)669個(gè)設(shè)市的城市中，有400多個(gè)城市供水不足，其中嚴(yán)重缺水的有110個(gè)，主要是北方和沿海城市。如天津地區(qū)人均本地水資源占有量?jī)H160m3，就算加上入境和引灤入津外調(diào)水量，人均水資源占有量也僅為370m3，遠(yuǎn)低于世界公認(rèn)的人均占有量1000m3的缺水警戒線，屬重度缺水城市。與此同時(shí)，我國(guó)萬(wàn)元GDP用水量約為世界平均水平的2～3倍，約為世界先進(jìn)水平的4～6倍，工業(yè)水重復(fù)利用率50%～60%，與世界先進(jìn)水平相比差距懸殊。因此，提高工業(yè)用水效率、創(chuàng)建節(jié)水型企業(yè)，是緩解水資源供需矛盾、保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

2 節(jié)水措施

天津振興水泥有限公司成立于1996年，現(xiàn)有兩條2000t/d水泥熟料預(yù)分解新型干法水泥生產(chǎn)線和一座2×4.5MW純低溫余熱發(fā)電站。我公司認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)節(jié)水方針政策，近年來(lái)，對(duì)照《天津市節(jié)水型企業(yè)（單位）考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)》重新修訂、完善了各項(xiàng)管理制度，建立了用水二級(jí)、三級(jí)計(jì)量體系，繪制了用水計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖，制定了用水近期、遠(yuǎn)期規(guī)劃；定期進(jìn)行企業(yè)的水平衡測(cè)試，挖掘節(jié)水潛力，有針對(duì)性地制定整改方案；充分利用廠刊板報(bào)宣傳欄等開(kāi)展內(nèi)容豐富的節(jié)水宣傳活動(dòng)，增強(qiáng)全體員工水資源憂患意識(shí)、節(jié)水意識(shí)，創(chuàng)建企業(yè)節(jié)水文化體系。

2.1 實(shí)施水質(zhì)分級(jí)管理，消除水質(zhì)過(guò)剩浪費(fèi)

廠區(qū)生產(chǎn)生活給排水管網(wǎng)實(shí)施分質(zhì)設(shè)置、分級(jí)管理、優(yōu)水優(yōu)用是水資源達(dá)到合理利用的前提條件。我公司按水質(zhì)和用途把工業(yè)用水分為生活消防水、循環(huán)冷卻水、中水、軟水、除鹽水等幾大類，根據(jù)工藝要求不同分質(zhì)供水：?jiǎn)T工食堂、浴室、衛(wèi)生間等使用生活消防水；間接冷卻設(shè)備使用循環(huán)冷卻水；余熱發(fā)電循環(huán)水池使用中水，替代一部分新鮮補(bǔ)水；燃煤鍋爐使用軟水；水泥熟料煅燒余熱鍋爐使用除鹽水。采用分質(zhì)供水，可滿足各用戶對(duì)水質(zhì)的不同要求，消除水質(zhì)過(guò)剩而造成的浪費(fèi)現(xiàn)象。

2.2 改造地下管網(wǎng)，杜絕“跑冒滴漏”現(xiàn)象

我公司建于占地5.8公頃的北辰建材供應(yīng)公司院內(nèi)，廠區(qū)大，管線長(zhǎng)，新建的地下生活消防水管網(wǎng)與院內(nèi)舊管網(wǎng)搭接，舊管網(wǎng)滲漏跑水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。公司大力改造，將舊管網(wǎng)全部更換為新管網(wǎng)。生產(chǎn)線各工序地下循環(huán)冷卻水支管為鋼管，使用8～10年就會(huì)開(kāi)始腐蝕滲漏（如第一條生產(chǎn)線），不但浪費(fèi)水資源，而且影響生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。公司借中、大修時(shí)機(jī)逐項(xiàng)對(duì)其改造或更換，如原料磨、水泥磨由地下暗管改為地上明管敷設(shè)，其余各處更換新管（管徑≥80mm的換為球墨鑄鐵管）。上述改造杜絕了“跑冒滴漏”現(xiàn)象，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，節(jié)水效果非常明顯。

2.3 開(kāi)發(fā)節(jié)水工藝和無(wú)水工藝

我公司先后實(shí)施了10多項(xiàng)節(jié)水型工藝技術(shù)改造，有些低耗水、不耗水的新技術(shù)新工藝在水泥行業(yè)具有示范效應(yīng)。第一條水泥生產(chǎn)線窯尾廢氣處理電改袋收塵器后，增濕塔冷卻用水量減少70%（通過(guò)窯尾余熱鍋爐換熱，廢氣溫度從320℃降到220℃左右后分別去原料磨及增濕塔，原電收塵器要求增濕塔出口溫度130～140℃，現(xiàn)布袋收塵器出口溫度可達(dá)180～190℃，控制溫度提高使噴水量大幅下降。預(yù)計(jì)采用優(yōu)質(zhì)布袋及增加風(fēng)冷裝置可進(jìn)一步減少或完全取代噴水冷卻）；篦冷機(jī)冷卻方式原為風(fēng)冷加噴水冷卻，通過(guò)對(duì)篦板改造及加大冷卻風(fēng)機(jī)通風(fēng)量，完全取消了噴槍噴水冷卻。第二條水泥生產(chǎn)線2004年建成，廢氣處理直接采用布袋收塵器，來(lái)自窯尾預(yù)熱器的高溫?zé)煔庖徊糠纸?jīng)增濕塔噴水降溫至190℃左右進(jìn)入收塵器，另一部分去原料磨烘干原料后并入增濕塔排風(fēng)管道進(jìn)入收塵器，通過(guò)對(duì)收塵器進(jìn)口風(fēng)道加裝冷風(fēng)閥改造，實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷代替水冷，無(wú)需增濕塔噴水降溫即可達(dá)到收塵器工藝要求。2009年建成的余熱發(fā)電系統(tǒng)中，射水箱、除氧器和窯尾余熱鍋爐的強(qiáng)制循環(huán)泵采用直流冷卻水，浪費(fèi)水量很大。改造方法是：將強(qiáng)制循環(huán)泵冷卻用生活消防水管路作廢拆除，分別自原料磨及高溫風(fēng)機(jī)循環(huán)冷卻水管路上“抽頭”，另行安裝循環(huán)冷卻給水、回水管路與強(qiáng)制循環(huán)泵進(jìn)出口連接；射水箱與除氧器則通過(guò)建造地下鋼筋砼儲(chǔ)水池、安裝水的回收管路及液位自動(dòng)控制潛水泵等設(shè)施，將冷卻過(guò)設(shè)備的直流水回收到余熱發(fā)電循環(huán)水池，實(shí)現(xiàn)了水的重復(fù)利用。

2.4 加強(qiáng)冷凝水和中水的回收利用，節(jié)能環(huán)保雙受益

余熱發(fā)電站屬于熱電聯(lián)供項(xiàng)目，余熱鍋爐生產(chǎn)的低壓蒸汽除用于發(fā)電外，還需兼顧廠區(qū)供熱系統(tǒng)以及食堂和浴室用熱（取代原四臺(tái)燃煤鍋爐）。換熱站設(shè)置在鍋爐房?jī)?nèi)。低壓蒸汽一部分進(jìn)入鍋爐房分汽缸，供食堂、浴室日常使用；另一部分進(jìn)入換熱器，經(jīng)汽—水換熱后供廠區(qū)冬季采暖使用。換熱器出來(lái)的冷凝水，經(jīng)冷凝水箱、液位自動(dòng)控制離心泵及專用管路，回收到余熱鍋爐水處理除氧器，形成余熱鍋爐→低壓蒸汽→換熱器→冷凝水→除氧器→余熱鍋爐的閉路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了冷凝水的重復(fù)利用。

在建設(shè)余熱發(fā)電站的同時(shí)，公司對(duì)原污水處理站進(jìn)行了改建、擴(kuò)建。設(shè)計(jì)采用三級(jí)生化一級(jí)排放帶中水回用工藝，處理能力為15m3/h（原為10m3/h），主要是對(duì)廠區(qū)生活污水和生產(chǎn)廢水進(jìn)行綜合處理，處理后的中水全部回用到余熱發(fā)電循環(huán)冷卻水池。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)充新水→工業(yè)用水→污水處理→中水回用→替代新水的梯級(jí)利用，提高了水的使用效率，不僅取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，而且為同類型企業(yè)起到了示范作用。

2.5 應(yīng)用水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)，提高濃縮倍數(shù)

濃縮倍數(shù)是循環(huán)冷卻水運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要指標(biāo)，合理提高濃縮倍數(shù)是提高水循環(huán)利用效率的有效舉措。循環(huán)水在使用過(guò)程中，隨著水汽不斷蒸發(fā)，水中鹽類逐漸積累，造成濃縮倍數(shù)升高，不加處理將導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)垢腐蝕。欲使?jié)饪s倍數(shù)維持在一定數(shù)值范圍，必須通過(guò)排出一定量高含鹽水，補(bǔ)充一定量新水來(lái)實(shí)現(xiàn)。補(bǔ)充新水量越多，濃縮倍數(shù)越小。解決提高濃縮倍數(shù)減少補(bǔ)新水量這一矛盾的方法是采取水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)。我公司通過(guò)加入殺菌劑、阻緩劑、硫酸藥劑，采用細(xì)砂過(guò)濾器、疊片式過(guò)濾器旁濾等措施，將濃縮倍率從3.0提高到4.0,冷卻水總消耗量節(jié)省11%。

2.6 采用新型節(jié)水技術(shù)和裝備

2010年，我公司對(duì)浴室設(shè)施進(jìn)行徹底改造，采用感應(yīng)式淋浴器，人到水流、人去水停，有效消除了洗浴過(guò)程中閥門長(zhǎng)流水現(xiàn)象，節(jié)水40%左右。另外，將洗浴出水由冷熱雙管手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)變?yōu)閱喂芎銣刈詣?dòng)出水。其核心設(shè)備是智能混水器，它是一種實(shí)用新型技術(shù)裝備，由溫度傳感器、微電腦控制裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、電磁閥和混水器組成。浴室的成功改造，方便了浴室管理人員的操作，改善了員工的洗浴條件，獲得了全廠員工的一致稱贊。

3 應(yīng)用效果

多年來(lái)，我公司遵循“減量化、再利用、資源化”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，通過(guò)實(shí)施技術(shù)改造和新的節(jié)水管理手段，開(kāi)發(fā)節(jié)水工藝及中水回用，節(jié)水工作取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2011年我公司產(chǎn)水泥221.31萬(wàn)噸，比建廠之初1999年擴(kuò)大近4.54倍，而用水量同比從73.17下降到29.44萬(wàn)噸，噸水泥耗新水指標(biāo)從1.5m3持續(xù)降低到0.13m3，萬(wàn)元產(chǎn)值取水量由52.73m3下降到8.6m3，工業(yè)水的總重復(fù)利用率從77.02%提高到了97.4%，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。全年累計(jì)節(jié)水71.8萬(wàn)噸（含余熱發(fā)電），年節(jié)約水費(fèi)373.36萬(wàn)元。

2010年，我公司榮獲天津市節(jié)水型企業(yè)稱號(hào)。■

TQ172.8

B

1001-6171（2012）06-0091-02

天津振興水泥有限公司，天津300400；

2012-03-16；編輯：趙蓮