莫海軍（山東鋼鐵股份萊蕪分公司能源動(dòng)力廠，山東 萊蕪 271104）

電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

莫海軍
（山東鋼鐵股份萊蕪分公司能源動(dòng)力廠，山東 萊蕪 271104）

主要研究電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從取消重復(fù)設(shè)計(jì)以及其他優(yōu)化設(shè)計(jì)兩方面，給出了一系列電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，能夠顯著減少電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的設(shè)備投資和占地，同時(shí)有效解決電廠的酸堿污染問題。

電廠；化學(xué)水；處理

傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)造價(jià)偏高，自動(dòng)化控制水平難以滿足化學(xué)水處理的要求，處理效率不高，存在著系統(tǒng)重復(fù)設(shè)置的問題，而隨著電廠技術(shù)水平的發(fā)展，機(jī)組的自動(dòng)化控制程度越來越高，無需重復(fù)設(shè)置不同專業(yè)的相同系統(tǒng)，因此有必要對(duì)電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1　取消重復(fù)設(shè)置

1.1壓縮空氣系統(tǒng)

電廠的除灰系統(tǒng)、鍋爐受熱面吹灰、熱力系統(tǒng)檢修、水處理投料、混脂、機(jī)務(wù)等環(huán)節(jié)的氣動(dòng)閥門與儀表都需要用到壓縮空氣。現(xiàn)階段，一些大型電廠仍然保留了多個(gè)壓縮空氣站，存在著一定的設(shè)備冗余和資源浪費(fèi)。一個(gè)2x600MW機(jī)組兩臺(tái)電除塵器之間就需要配置5臺(tái)31m3/min的0.8MPa壓縮空氣機(jī)輸灰4運(yùn)1備，另設(shè)置2臺(tái)互為備用的凈化壓縮空氣機(jī)用于除灰氣動(dòng)閥。一個(gè)機(jī)爐系統(tǒng)空氣壓縮站占地面積20mx20m。化學(xué)水處理系統(tǒng)也需要在水處理車間設(shè)置獨(dú)立的10mx8m空氣壓縮站，兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)互為備用，再加兩臺(tái)空氣凈化裝置，用于混脂以及氣動(dòng)閥門。為不同的系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立空氣壓縮站會(huì)占用過多的面積，而且設(shè)備數(shù)量大，投資成本高，維護(hù)工作也更加困難。

因此為了方便維護(hù)工作，節(jié)省占地面積和建設(shè)成本，選擇集中壓縮空氣站的方式，根據(jù)電廠平面布置情況和配電情況選擇可壓縮空氣站設(shè)備和位置。電廠內(nèi)所有系統(tǒng)至少需要4臺(tái)空氣壓縮機(jī)3運(yùn)1備，配套3臺(tái)空氣進(jìn)化裝置，減少了設(shè)備數(shù)量，同時(shí)顯著減小了占地面積，使得電廠內(nèi)布局更加緊湊。

1.2清水箱泵設(shè)計(jì)優(yōu)化

電廠凈水站需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的化學(xué)水池和水泵，而與此同時(shí)化水車間需要配置清水泵和清水箱，混凝澄清后的水泵送入化學(xué)水池之后，化學(xué)水泵再將水送入清水池，清水池水泵將水送入鹽水系統(tǒng)，整個(gè)水處理流程比較繁瑣，出現(xiàn)了較多的設(shè)備重復(fù)和浪費(fèi)。因此可以對(duì)清水箱泵進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，混凝后凈水直接送入化學(xué)水池，清水泵直接將水送入除鹽系統(tǒng)，無需設(shè)置清水池，將清水泵設(shè)置在化學(xué)水池旁，跳過清水池輸送環(huán)節(jié)，根據(jù)化學(xué)水處理需求設(shè)置揚(yáng)程、流量、以及控制連鎖條件。一臺(tái)2x600MW機(jī)組采用這種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，能夠減少一個(gè)300m3鋼水箱和對(duì)100m3/h、0.3MPa化學(xué)水泵，而且清水箱由化學(xué)水池代替，可調(diào)節(jié)容積更大，運(yùn)行可靠性也得到了進(jìn)一步改善。

1.3除鹽/廢水處理系統(tǒng)

傳統(tǒng)的電廠水處理系統(tǒng)分別設(shè)置了除鹽水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)，存在著很多同類設(shè)備重復(fù)，增加了設(shè)備投入，不利于設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作，占地面積也更大。因此可以通過對(duì)水處理工藝的優(yōu)化調(diào)整實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的合并，減少重復(fù)設(shè)備。

1.3.1中和池與廢水池合并

除鹽系統(tǒng)中有酸堿再生廢水中和池，經(jīng)酸堿再生中和處理后的廢水由中和泵輸送至工業(yè)廢水處理池。實(shí)際上中和池和中和泵可以直接取消，將酸堿再生廢水排入廢水溝，直接自流至廢水池，使用廢水池作為除鹽系統(tǒng)的中和池，能夠獲得更大的調(diào)節(jié)容量，節(jié)省了廢水池和廢水輸送泵的投資。

1.3.2酸堿庫(kù)合并

除鹽系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)都設(shè)置有酸堿庫(kù)，分別用于離子交換和廢水中和。兩個(gè)酸堿庫(kù)何以合并，能夠減少酸堿庫(kù)建設(shè)數(shù)量，同時(shí)有效控制電廠的酸堿污染，運(yùn)行管理工作也得到了進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

2　綜合優(yōu)化措施

2.1取消酸堿計(jì)量箱

電廠酸堿再生系統(tǒng)設(shè)置的酸堿計(jì)量箱目的是為了進(jìn)行離子交換器酸堿再生測(cè)量，而科學(xué)技術(shù)水平迅速發(fā)展，酸堿計(jì)量?jī)x表的精度和控制水平越來越高，直接在噴射出口設(shè)置濃度計(jì)，將酸堿流量計(jì)安裝在噴射出口，從而更加準(zhǔn)確的計(jì)量酸堿量，無需再專門設(shè)置酸堿計(jì)量箱。

如果電廠的酸堿再生系統(tǒng)設(shè)置了酸堿計(jì)量箱，那么為了使酸堿貯存罐內(nèi)的酸堿能夠順利通過酸堿計(jì)量箱，戶外酸堿貯存箱需要選擇高處布置，并且需要設(shè)置配套的酸堿泵與酸堿罐，酸堿儲(chǔ)存罐的遮陽棚高度也隨之增加，而取消了酸堿計(jì)量箱，就無需設(shè)置這些配套設(shè)施，遮陽棚高度也可以適當(dāng)降低，并且酸堿再生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也更加清晰直觀。

2.2凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生裝置轉(zhuǎn)移到除鹽水處理車間

超高壓發(fā)電機(jī)組往往設(shè)置了凝結(jié)水中壓混床處理系統(tǒng)，并將混床再生裝置設(shè)置在主機(jī)房?jī)?nèi)，和主機(jī)防酸堿庫(kù)、機(jī)組排水槽設(shè)置在一起，導(dǎo)致主廠房?jī)?nèi)空間狹窄，也給主廠房帶來了酸堿污染的風(fēng)險(xiǎn)。因此可以轉(zhuǎn)移再生裝置到除鹽水處理車間，混床再生與除鹽水處理車間共用酸堿系統(tǒng)，從而減少了系統(tǒng)重復(fù)和占地，運(yùn)行管理工作也更加方便，而且有效解決了主廠房?jī)?nèi)的酸堿污染。

2.3合并熱力系統(tǒng)補(bǔ)水箱與化學(xué)除鹽水箱

電廠水處理系統(tǒng)車間內(nèi)有專用除鹽水箱，而主機(jī)房機(jī)組需要一臺(tái)凝結(jié)水補(bǔ)給箱，除鹽水泵將化學(xué)水處理系統(tǒng)的除鹽水運(yùn)送到主廠房，送入凝結(jié)水補(bǔ)給箱，機(jī)組正常運(yùn)行中，凝結(jié)水補(bǔ)給箱給凝汽器提供水，同時(shí)負(fù)責(zé)熱井高水位回水的回收。根據(jù)電廠的平面分布，可以取消主廠房的凝結(jié)水箱，將除鹽水箱和補(bǔ)水箱合并到水處理車間，從而增加機(jī)組熱力系統(tǒng)補(bǔ)水箱的容量，并且節(jié)省了一套補(bǔ)水箱、水泵，但是要注意該方案對(duì)電廠總體布置方案的要求比較高。

3　結(jié)語

電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)大部分輔助系統(tǒng)和其他專業(yè)存在著一定的重疊，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化減少重復(fù)能夠有效降低設(shè)備投入，方便進(jìn)行集中管理和維護(hù)，提高電廠生產(chǎn)的綜合效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

［1］原銘良，宗學(xué)軍，何戡，常江，孫昂.電廠化學(xué)水處理控制系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)控制研究［J］.自動(dòng)化與信息工程，2012（04）.

［2］楊水養(yǎng).論電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)［J］.科技資訊，2013（04）.

［3］王雪晴，李寧.基于LabVIEW的電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.平頂山學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（02）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.164