田文華，周 莉

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凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗關(guān)鍵技術(shù)

田文華，周 莉

（西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 710054）

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)會(huì)消耗大量的除鹽水，占電廠除鹽水消耗總量的50%以上，且設(shè)備再生過(guò)程中產(chǎn)生的酸堿廢水也是高鹽廢水的重要來(lái)源。對(duì)此，可通過(guò)增大周期制水量和減少自用水量大幅度降低自用水耗。采用西安熱工研究院有限公司研發(fā)的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)，其中包括高速混床運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)、精處理混床智能控制技術(shù)、提高高速混床布水均勻性技術(shù)以及再生廢液中氯離子減排技術(shù)，顯著地提高了凝結(jié)水設(shè)備的周期制水量，降低水耗，同時(shí)大幅節(jié)約除鹽水和新鮮水，減少?gòu)U水排放量和酸堿用量，并且能夠極大地降低廢水零排放工程的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。這種過(guò)程節(jié)水法已在國(guó)內(nèi)三十多家大型發(fā)電廠成功應(yīng)用，是一種低成本的節(jié)水方式，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

凝結(jié)水；精處理；節(jié)水；減排；降耗；高速混床；運(yùn)行優(yōu)化；再生

隨著國(guó)家《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱(chēng)“水十條”）的深入推進(jìn)，火電廠節(jié)水及廢水綜合治理目前已成為電廠環(huán)保的重點(diǎn)。除對(duì)各種廢水的綜合治理及對(duì)末端廢水的“零排放”處理外，從源頭節(jié)水即推行清潔生產(chǎn)工藝，強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程節(jié)水也至關(guān)重要。

《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》（2016）第十九條要求：企業(yè)在進(jìn)行技術(shù)改造過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采用資源利用率高、污染物產(chǎn)生量少的符合清潔生產(chǎn)要求的工藝和設(shè)備，替代資源利用率低、污染物產(chǎn)生量多的工藝和設(shè)備。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)會(huì)消耗大量的除鹽水，占電廠除鹽水消耗總量的50%以上，且設(shè)備再生過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的酸堿廢水也是高鹽廢水的重要來(lái)源，尤其是沒(méi)有循環(huán)冷卻塔排污水的直流冷卻電廠以及空冷電廠耗水量占比則更大。如廣東沿海某電廠2臺(tái)600 MW機(jī)組，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)除鹽水耗量曾經(jīng)達(dá)到12萬(wàn)t/年，產(chǎn)生廢水中固體鹽量超過(guò)300 t，制備這些除鹽水所消耗的新鮮水量將會(huì)更大，還會(huì)產(chǎn)生高鹽廢水?？梢?jiàn)，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的節(jié)水減排降耗技術(shù)對(duì)減少末端高鹽廢水量具有非常重要的意義。

1 節(jié)水減排降耗潛力分析

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)是電廠水汽循環(huán)過(guò)程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，其作用是去除凝結(jié)水中的雜質(zhì)和離子，以獲得更純凈的鍋爐給水[1]。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)主要設(shè)備有前置過(guò)濾設(shè)備和精除鹽設(shè)備。前置過(guò)濾設(shè)備一般包括前置過(guò)濾器（大流量過(guò)濾器）、粉末覆蓋過(guò)濾器和前置陽(yáng)床3種設(shè)備，精除鹽設(shè)備主要有高速混床和陽(yáng)陰分床2種類(lèi)型。目前，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)應(yīng)用最多的是高速混床加前置過(guò)濾器和粉末覆蓋過(guò)濾器，而高速混床是其中最主要的設(shè)備[2-4]。因此，本文僅對(duì)高速混床的節(jié)水減排降耗技術(shù)進(jìn)行分析。

高速混床在樹(shù)脂輸送、分離、再生、置換和正洗過(guò)程中都會(huì)消耗除鹽水。衡量1臺(tái)水處理設(shè)備節(jié)水效果的指標(biāo)是自用水率R，即生產(chǎn)1 t產(chǎn)品水工藝本身用水所占的百分率，一般以1個(gè)運(yùn)行周期來(lái)計(jì)算：

式中：R為1個(gè)運(yùn)行周期中的自用水量，t；C為周期累計(jì)制水量，t。

由式(1)可見(jiàn)，降低R有兩個(gè)途徑：一是減少自用水量R，二是增大周期制水量C。減少自用水量和增大周期制水量與自用水率為倍數(shù)效應(yīng)，即若將自用水量減少50%，周期制水量增加1倍，那么自用水率將僅為原來(lái)的1/4?？梢?jiàn)，延長(zhǎng)運(yùn)行周期和減少自用水量同等重要，因此一方面需要降低單次再生水量，另一方面還需要延長(zhǎng)周期運(yùn)行時(shí)間，增大周期制水量。

由于我國(guó)電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)高速混床從調(diào)試到正常投運(yùn)階段時(shí)間跨度較長(zhǎng)，期間很少進(jìn)行系統(tǒng)性能優(yōu)化，因此系統(tǒng)節(jié)水減排降耗潛力很大。西安熱工研究院有限公司2012—2014年對(duì)國(guó)內(nèi)十多家電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果表明，精處理系統(tǒng)普遍存在周期制水量偏低、自用水耗偏高的問(wèn)題。例如1臺(tái)3.2 m直徑的高速混床，在機(jī)組不加氧的情況下，氫型運(yùn)行周期制水量最低時(shí)僅為 3萬(wàn)~5萬(wàn)m3，但最高可達(dá)16萬(wàn)m3；再生1次耗水量最高可達(dá)700~900 m3，但最低僅約為300 m3。另外，評(píng)估還發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生酸耗、堿耗普遍偏高，有些甚至高達(dá)280 kg/m3以上，是標(biāo)準(zhǔn)酸耗、堿耗的2.8倍。另外，高速混床再生過(guò)程中普遍存在“跑樹(shù)脂”現(xiàn)象，而樹(shù)脂已經(jīng)被列為危險(xiǎn)廢物，應(yīng)采取有效措施減少排放?？梢?jiàn)，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗潛力巨大。

2 節(jié)水減排降耗關(guān)鍵技術(shù)

分析認(rèn)為造成凝結(jié)水精處理系統(tǒng)耗水量高的原因主要有2點(diǎn)：1）對(duì)電廠生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)水減排工作不夠重視，沒(méi)有相應(yīng)的考核指標(biāo)，所以長(zhǎng)期缺少關(guān)注；2）目前采用的節(jié)水減排降耗技術(shù)基本是十多年前就已經(jīng)成熟的老舊技術(shù)，且僅注重水質(zhì)控制指標(biāo)，而忽視節(jié)水和降耗指標(biāo)。

高速混床及再生設(shè)備雖然不多，但工藝非常復(fù)雜，僅再生過(guò)程步序就達(dá)100余步，很容易出現(xiàn)問(wèn)題。很多電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的高速混床及再生設(shè)備在使用過(guò)程中性能下降很快，最常出現(xiàn)周期制水量明顯下降，有的甚至僅為設(shè)計(jì)值的1/2甚至1/3，使得自用水率大幅上升。

針對(duì)上述問(wèn)題，西安熱工研究院有限公司開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)和新產(chǎn)品，在全國(guó)三十多家電廠得到了應(yīng)用，不僅提高了精處理系統(tǒng)出水水質(zhì)，降低了運(yùn)行費(fèi)用，而且能夠顯著提高凝結(jié)水設(shè)備的周期制水量和出水水質(zhì)，降低水耗，大幅節(jié)約除鹽水和新鮮水，減少?gòu)U水排放量。

2.1 高速混床運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)

由于凝結(jié)水中的主要離子是為提高pH值加入的氨，一般氨的質(zhì)量濃度為0.5~1.0 mg/L，而氯離子、鈉離子等其他離子的質(zhì)量濃度在1 μg/L以下，兩者質(zhì)量濃度相差上千倍。因此，高速混床的周期制水量主要決定于加氨量，也就是pH值。因此，增加高速混床周期制水量有以下3個(gè)途徑。

1）凝結(jié)水維持適宜的pH值。在凝結(jié)水精處理系統(tǒng)出水氫電導(dǎo)率小于0.1 uS/cm的條件下，采用加氧處理工藝，可大幅降低pH值，從而降低凝結(jié)水氨量[5]。

2）增大陽(yáng)樹(shù)脂的比例，從而增加陽(yáng)樹(shù)脂的體積。根據(jù)《火電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)技術(shù)要求第1部分：濕冷機(jī)組》（DL/T333.1—2010），高速混床氫型運(yùn)行時(shí)，陽(yáng)樹(shù)脂與陰樹(shù)脂體積比例應(yīng)為3:2或者2:1[6]。目前，很多電廠陽(yáng)樹(shù)脂與陰樹(shù)脂體積比例仍然為1:1，若調(diào)整為3:2，則周期制水量可增加20%以上[7]。

3）通過(guò)優(yōu)化措施提高陽(yáng)樹(shù)脂工交。銨離子主要靠陽(yáng)樹(shù)脂來(lái)去除[4]，但很多電廠陽(yáng)樹(shù)脂工交僅為1 200 mol/m3，若提高至1 500 mol/m3，周期制水量可增加25%。

可將降低單次再生除鹽水用量的優(yōu)化措施與增加混床周期制水量的3種途徑相結(jié)合，在凝結(jié)水精處理最優(yōu)化理論的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技改和對(duì)運(yùn)行工藝過(guò)程和控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，最大限度地提升設(shè)備的能力，達(dá)到“提質(zhì)增效”和“節(jié)水減排”的目標(biāo)。高速混床優(yōu)化一般包括以下3個(gè)步驟。

1）優(yōu)化方案研究。利用先進(jìn)的測(cè)試儀器和試驗(yàn)裝置，進(jìn)行凝結(jié)水精處理設(shè)備評(píng)估和問(wèn)題診斷，提出優(yōu)化方案。

2）設(shè)備技改和運(yùn)行優(yōu)化。應(yīng)用新技術(shù)和產(chǎn)品，對(duì)凝結(jié)水精處理設(shè)備進(jìn)行技改，最大限度地提升設(shè)備性能；并且對(duì)凝結(jié)水精處理設(shè)備的運(yùn)行工藝及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高出水水質(zhì)，以達(dá)到GB/T 12145要求[8]，增加設(shè)備的周期制水量。

3）優(yōu)化效果評(píng)價(jià)。按照技術(shù)指標(biāo)，對(duì)優(yōu)化效果進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。

高速混床運(yùn)行優(yōu)化內(nèi)容主要包括：樹(shù)脂在高速混床與分離系統(tǒng)之間的傳輸方法和步序參數(shù)、樹(shù)脂空氣擦洗的工藝方法和步序參數(shù)、樹(shù)脂反洗分層的工藝參數(shù)、樹(shù)脂再生工藝參數(shù)、樹(shù)脂混合的工藝方法和步序參數(shù)、高速混床投運(yùn)步序、聯(lián)鎖保護(hù)條件及確定混床失效水質(zhì)指標(biāo)、過(guò)程控制改造[9]。

高速混床運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)實(shí)施后，一般情況下，樹(shù)脂輸送率可達(dá)99.9%以上；陽(yáng)樹(shù)脂再生度達(dá)到99.6%以上，陰樹(shù)脂再生度達(dá)到97%以上；高速混床單次再生所需自用除鹽水量可控制在40~60 m3/m3R；高速混床單次再生所需純酸和純堿量控制在 120 kg/m3R以?xún)?nèi)；陽(yáng)、陰樹(shù)脂混合后的上層300 mm樹(shù)脂層中的陽(yáng)樹(shù)脂體積分?jǐn)?shù)達(dá)到30%以上，下層300 mm樹(shù)脂層中的陰樹(shù)脂體積分?jǐn)?shù)達(dá)到30%以上；高速混床失效時(shí)，出水鈉、氯離子質(zhì)量濃度不超過(guò)1 μg/L。此外，采用高速混床運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)還可有效防止高速混床投運(yùn)過(guò)程中發(fā)生水錘導(dǎo)致高速混床內(nèi)部裝置損壞，以及高速混床旁路閥誤動(dòng)作危害其安全運(yùn)行[10]，且防止樹(shù)脂跑漏，減少了廢樹(shù)脂量。

2.2 精處理混床智能控制技術(shù)

鑒于目前樹(shù)脂輸送檢測(cè)裝置的局限性，西安熱工研究院有限公司研發(fā)出以圖像智能識(shí)別技術(shù)為核心[11]的精處理混床智能控制中心[12]，可提高樹(shù)脂體外輸送的精確度，降低精處理運(yùn)行效果對(duì)人員技術(shù)水平的依賴(lài)性及運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化程度。精處理混床智能控制中心主要用于電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的精細(xì)化管理，對(duì)精處理混床狀態(tài)、樹(shù)脂性能、再生消耗水量及酸堿量進(jìn)行有效監(jiān)控，有助于運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常狀況并進(jìn)行處理。

精處理混床智能控制中心主要包括以下模塊：1）樹(shù)脂輸送圖像智能識(shí)別控制系統(tǒng)；2）高速混床樹(shù)脂編號(hào)跟蹤程序；3）凝結(jié)水精處理系統(tǒng)各個(gè)運(yùn)行程序自用除鹽水量統(tǒng)計(jì)程序；4）用酸量、用堿量統(tǒng)計(jì)程序；5）高速混床運(yùn)行周期長(zhǎng)度、周期制水量、氫型運(yùn)行吸收氨量統(tǒng)計(jì)程序；6）高速混床及樹(shù)脂再生參數(shù)記錄程序；7）高速混床運(yùn)行指標(biāo)記錄程序；8）凝結(jié)水精處理系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；9）形成高速混床及樹(shù)脂再生參數(shù)報(bào)表；10）形成高速混床運(yùn)行指標(biāo)日?qǐng)?bào)表。

2018年8月精處理混床智能控制中心成功在廣東某電廠應(yīng)用，結(jié)合高速混床運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)，該項(xiàng)目實(shí)施前后，節(jié)水減排降耗效果十分明顯。周期制水量由5.3~6.9萬(wàn)m3增大到8.5~11.0萬(wàn)m3，單次再生自用水量從340 m3下降至260 m3；酸用量由平均1.6 m3/次（質(zhì)量分?jǐn)?shù)31%的鹽酸，下同）下降 至0.9 m3/次，酸耗由平均261 kg/m3(R)（100%鹽 酸，下同）下降至128 kg/m3(R)；堿用量由平均 1.4 m3/次（質(zhì)量分?jǐn)?shù)32%的氫氧化鈉，下同）下降至0.7 m3/次，堿耗由平均236 kg/m3(R)（100%氫氧化鈉，下同）下降至147 kg/m3(R)。

該項(xiàng)目2臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)高速混床年再生臺(tái)次由約110次減少為約55次，每年可節(jié)省除鹽水2.31萬(wàn)m3，節(jié)省31%鹽酸124 t，節(jié)省32%氫氧化鈉116 t。同時(shí)，全廠年新鮮水的取水量減少3.47萬(wàn)m3。

2.3 提高高速混床布水均勻性技術(shù)

現(xiàn)有的高速混床一般采用穹形擋板加多孔板擰水帽式的進(jìn)水分配裝置[13]。該裝置在投運(yùn)初期布水效果很好，但由于運(yùn)行阻力較大，在遭受進(jìn)水沖擊負(fù)荷時(shí)容易變形或者損壞，從而造成偏流，使高速混床周期制水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重者只有設(shè)計(jì)值的1/3，這不僅造成再生用除鹽水和酸堿的巨大浪費(fèi)，還增加了高鹽廢水的排放量。

對(duì)此，西安熱工研究院有限公司采用流體力學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，研究提出了新型布水裝置—雙層多孔板式布水裝置[2]。圖1為雙層多孔板式布水裝置結(jié)構(gòu)示意，其由上層多孔板、固定環(huán)板、下層多孔板3個(gè)部分組成。雙層多孔板式布水裝置的上層多孔板和下層多孔板分別等份切割為5~6塊，每塊板寬度應(yīng)該小于人孔門(mén)內(nèi)徑10 mm以上，拼接處的下端安裝支撐條。固定環(huán)板由上環(huán)板、側(cè)環(huán)板、下環(huán)板組成，上環(huán)板焊接在側(cè)環(huán)板的上端，下環(huán)板焊接在側(cè)環(huán)板的下端，焊接后上環(huán)板、側(cè)環(huán)板和下環(huán)板同心，最后應(yīng)切分為六等份。

圖1 雙層多孔板式布水裝置結(jié)構(gòu)示意

雙層多孔板式布水裝置通過(guò)對(duì)上、下層多空板開(kāi)孔率及孔徑大小等參數(shù)的優(yōu)化，使高流速下的布水均勻性大幅提高，均勻性指數(shù)可達(dá)0.9以上，而阻力卻明顯下降，僅約為1.7 kPa。至于高速混床可能遇到的入口樹(shù)脂倒灌問(wèn)題，可通過(guò)加裝防樹(shù)脂倒灌裝置來(lái)解決。

雙層多孔板式布水裝置已獲得了國(guó)家專(zhuān)利（201721260523.5）[14]，并在7個(gè)電廠20多臺(tái)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)高速混床中得到推廣應(yīng)用。在江西某電廠超超臨界680 MW機(jī)組凝結(jié)水精處理系統(tǒng)球形高速混床（DN3200mm）應(yīng)用1年的結(jié)果表明：采用雙層多孔板式布水裝置樹(shù)脂界面在100 m/h以上的高流速下也十分平整，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的擾動(dòng)，說(shuō)明其布水均勻性很好；同時(shí)，高速混床（氫型）運(yùn)行時(shí)的周期制水量由6.6萬(wàn)m3增大至10.9萬(wàn)m3，增幅超過(guò)65%，每年能減少除鹽水用量約1萬(wàn)m3，間接減少新鮮水用量約1.5萬(wàn)m3，同時(shí)減排酸堿高鹽廢水約0.5萬(wàn)m3。

2.4 再生廢液中氯離子減排技術(shù)

影響電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)末端廢水量的1個(gè)重要因素是漿液中氯離子的質(zhì)量濃度，一般要求氯離子質(zhì)量濃度控制在15 000 mg/L以下[15]。而凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生廢水排放量約占全廠高鹽廢水排放量的50%以上，若將凝結(jié)水精處理系統(tǒng)陽(yáng)樹(shù)脂的再生劑由鹽酸改為硫酸，那么再生廢液中的氯離子將會(huì)被硫酸根離子所代替，這將明顯減少脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充水中氯離子的質(zhì)量濃度，從而提高脫硫廢水中漿液的濃縮倍率，減少脫硫廢水處理系統(tǒng)末端廢水排放量。而增加的硫酸根離子最終轉(zhuǎn)化為石膏，以固體的形式排出脫硫廢水處理系統(tǒng)。2017年4月，對(duì)遼寧某電廠二期凝結(jié)水精處理系統(tǒng)和鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)陽(yáng)樹(shù)脂再生工藝進(jìn)行硫酸改造，投運(yùn)后該廠工業(yè)廢水中氯離子平均質(zhì)量濃度由370 mg/L降至150 mg/L，使用硫酸再生后1年內(nèi)減排氯鹽49 350 kg，減排效果顯著。

按照標(biāo)準(zhǔn)DL/T 333.1—2010的要求，在達(dá)到同樣再生效果的前提下，再生1 m3陽(yáng)樹(shù)脂需用質(zhì)量分?jǐn)?shù)31%的鹽酸323 kg，而只需質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸133 kg，鹽酸用量是硫酸用量的2.4倍。同時(shí)，鹽酸再生1次排放氯離子21.9 mmol/L，硫酸再生 1次排放硫酸根離子10.6 mmol/L。

使用硫酸再生的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是硫酸不會(huì)形成酸霧，不會(huì)對(duì)再生間的設(shè)備形成腐蝕。但硫酸再生存在安全隱患，因此將鹽酸再生工藝更換為硫酸再生工藝時(shí)一定要注意兩者之間的差別，選擇適宜的材料，并加裝防泄漏裝置。另外，為提高硫酸再生效果，還需進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)。

3 新技術(shù)節(jié)水減排降耗效果分析

3.1 節(jié)水減排效果分析

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)應(yīng)用上述節(jié)水減排降耗新技術(shù)后，由于既增加了混床周期制水量，減少了單次再生的耗水量，同時(shí)相應(yīng)地減少了除鹽水車(chē)間制水量和廢水量，綜合起來(lái)節(jié)水減排效果相當(dāng)可觀。表1列出了不同類(lèi)型電廠應(yīng)用部分凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)后的節(jié)水效果。由表1可見(jiàn)，無(wú)論是亞臨界汽包爐還是超超臨界直流爐，不管是開(kāi)式循環(huán)冷卻或者是海水直流冷卻抑或直接空冷，節(jié)水減排效果都很顯著。如D電廠2×600 MW機(jī)組每年可節(jié)約除鹽水5.7萬(wàn)t，減排固體鹽類(lèi)335萬(wàn)t。

表1 應(yīng)用凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)節(jié)水效果

Tab.1 Water-saving effects of the new technology

由表1可知，減排效果與機(jī)組容量關(guān)系密切，與冷卻方式關(guān)系不大，最主要的是與機(jī)組原來(lái)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行水平以及采用的減排技術(shù)關(guān)系很大。例如C電廠由于原設(shè)計(jì)的樹(shù)脂比例比較合理（陽(yáng)樹(shù)脂與陰樹(shù)脂體積比為3:2），雖然容量比B電廠大近1倍，但減排水量只有B電廠的58%。由于各項(xiàng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)之間會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，綜合應(yīng)用節(jié)水減排效果會(huì)更加顯著，如D電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)應(yīng)用了多種節(jié)水減排降耗新技術(shù)，節(jié)水減排效果顯著。

3.2 降耗效果分析

凝結(jié)水精處理系統(tǒng)在很多電廠是唯一使用高濃度酸堿的工藝，而且使用的是高品質(zhì)的酸堿。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)采用節(jié)水減排降耗新技術(shù)可以大幅度降低耗酸量、耗堿量，表2為某電廠降耗效果。由表2可見(jiàn)，某電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)采用節(jié)水減排降耗新技術(shù)后，每年減少高品質(zhì)酸、堿的消耗量超過(guò)600 t。

表2 某電廠降耗效果

Tab.2 The energy consumption reduction effect of a power plant

注：采用新技術(shù)前，混床單次再生用酸、堿量均以2 t計(jì)；采用新技術(shù)后，由于混床陽(yáng)樹(shù)脂增多，陰樹(shù)脂減少，混床單次再生用酸量以2.4 t計(jì)，用堿量以1.5 t計(jì)。

酸堿屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中極易發(fā)生事故，屬于國(guó)家嚴(yán)格限制使用的產(chǎn)品，需要公安部門(mén)審批。降低酸堿消耗意味著減排廢水和固體鹽類(lèi)。某電廠凝結(jié)水精處理系統(tǒng)采用節(jié)水減排降耗新技術(shù)后可減排廢水9萬(wàn)t，另外制水車(chē)間廢水排放量減少了5萬(wàn)t，每年減排固體鹽類(lèi)超過(guò)100 t。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)能夠極大地降低廢水零排放工程的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，若全年減排固體鹽類(lèi)300 t，可降低零排放工程的造價(jià)約 1 000萬(wàn)元，年運(yùn)行費(fèi)用約降低200萬(wàn)元。

4 結(jié) 論

1）凝結(jié)水精處理系統(tǒng)是電廠除鹽水的主要消耗途徑，高速混床再生過(guò)程中產(chǎn)生的酸、堿廢水也是高鹽廢水的重要來(lái)源。通過(guò)增大周期制水量和減少自用水量可以大幅度降低自用水耗，從源頭上減少?gòu)U水的產(chǎn)生量，是一種低成本的節(jié)水方式。

2）西安熱工研究院有限公司研發(fā)的凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗新技術(shù)，其中包括高速混床運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)、精處理混床智能控制技術(shù)、提高高速混床布水均勻性技術(shù)、再生廢液中氯離子減排技術(shù)，能夠顯著地提高凝結(jié)水設(shè)備的周期制水量，降低水耗，大幅節(jié)約除鹽水和新鮮水，減少?gòu)U水排放量及酸堿用量，每年可增加效益上百萬(wàn)元，并且能夠極大地降低廢水零排放工程的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。

3）各種新技術(shù)之間具有協(xié)同效應(yīng)。在國(guó)內(nèi) 三十多家大型發(fā)電廠的應(yīng)用實(shí)踐表明，節(jié)水減排降耗作用明顯，有良好的推廣應(yīng)用前景。

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Key techniques of water saving and reduction of emission and consumption in condensate polishing system

TIAN Wenhua, ZHOU Li

(Xi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710054, China)

Condensate polishing treatment system consumes a large amount of desalted water, which accounts for more than 50% of the total desalted water consumption in power plants, and the acid-base wastewater produced in the process of equipment regeneration is also an important source of high salt wastewater. The ratio of water consumption can be sharply reduced by increasing the cycle water production and decreasing the self water consumption. Xi'an Thermal Power Research Institute Co., Ltd. Has developed a new technology for water saving, emission reduction and consumption reduction of condensate polishing treatment system, which includes the optimization technology of operation in high flowrate mixed-bed (HFMB), the intelligent control technology of polishing treatment mixed bed, the uniform enhancement technology of water distribution in HFMB, and the reduction of chloridion concentration in regenerated waste liquid. All the above technologies can evidently increase the cycle production, reduce the water consumption ratio, save the desalinated water and fresh water significantly, and decrease the waste water discharge and consumption of acid-alkali wastewater. Moreover, these technologies can greatly decrease the cost of zero discharge and operation fees. This method of water saving in process has been successfully used in more than thirty power plants in China. It is a low cost water saving method and has good popularization and application prospect.

condensate water, polishing treatment, water saving, emission reduction, consumption reduction, high flowrate mixed bed, operation optimization, regeneration

TK09

B

10.19666/j.rlfd.201809164

田文華, 周莉. 凝結(jié)水精處理系統(tǒng)節(jié)水減排降耗關(guān)鍵技術(shù)[J]. 熱力發(fā)電, 2019, 48(1): 84-89. TIAN Wenhua, ZHOU Li. Key techniques of water saving and reduction of emission and consumption in condensate polishing system[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(1): 84-89.

2018-09-30

田文華(1968—)，男，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)殡姀S凝結(jié)水精處理、補(bǔ)給水處理及節(jié)水技術(shù)，tianwenhua@tpri.com.cn。

（責(zé)任編輯 楊嘉蕾）