(華電國際十里泉發(fā)電廠 山東 277103)
華電國際十里泉發(fā)電廠除鹽水制水系統(tǒng)分為330MW水處理和660MW水處理,各兩列制水設備。除鹽水補水系統(tǒng)采取分別補水的方式向330MW、660MW機組補水。660MW再生水處理系統(tǒng)水源取自城市污水、地表水和660MW循環(huán)水旁流水。部分660MW循環(huán)水旁流水回用至660MW再生水處理系統(tǒng)相當于增加循環(huán)水排污量從而改善循環(huán)水水質。
圖1 全廠除鹽水補水系統(tǒng)示意圖
每年11月15日至次年3月15日為供暖季,除鹽水制水量和機組補水量均較大。非供暖季無供熱補水需求只有機組正常除鹽水補水量。330MW水處理、660MW水處理根據(jù)各自除鹽水箱液位啟停水處理設備,液位較低時啟動制水設備,制滿停運。由于非供暖季機組日常補水量較小,660MW機組為直流鍋爐所需除鹽水補水量更小,330MW、660MW補給水處理設備通常運行1~2天后就需停運2~3天。頻繁啟停制水設備不僅浪費了大量人力財力還影響設備使用壽命,增加人員誤操作的風險。
據(jù)統(tǒng)計2017年該廠非供暖季660MW機組循環(huán)水旁流水平均每日使用量為2400t,僅占660MW水處理原水的30%,循環(huán)水旁流水的使用量較少。循環(huán)水水質難以得到改善。
表1 2017年330MW、660MW制水設備運行情況及660MW循環(huán)水旁流水使用情況
330MW補給水處理未設置預處理系統(tǒng),原水只能采用水質較好的地下水,地下水每噸0.8元,平均每月使用量55000噸,共計44000元,成本較高。
在330MW、660MW除鹽水箱之間加裝管道,利用原有660MW#1除鹽水泵和330MW老供熱補水泵實現(xiàn)330MW、660MW除鹽水箱相互補水。
由于改造后330MW、660MW除鹽水箱之間可以相互補水,因此非供暖季根據(jù)機組的除鹽水需求量,330MW、660MW除鹽水制水設備的運行方式更加靈活。
為盡量延長660MW補給水處理運行時間,處理盡可能多的循環(huán)水旁流水,增加循環(huán)水排污,降低運行成本,采用保持660MW補給水處理設備常態(tài)運行,330MW補給水處理制水設備處于備用狀態(tài),660MW除鹽水箱向330MW除鹽水箱補水的制水設備運行方式。
①常態(tài)運行方式
A.優(yōu)先運行660MW補給水處理制水設備,660MW除鹽水箱低于7.0米,開始啟動制水設備,制水流量保證除鹽水箱水位不下降;330MW、660MW除鹽水箱滿水停運制水設備。
B.330MW除鹽水箱低于6.0米應啟動330MW制水設備或由660MW補給水處理向330MW除鹽水箱輸送除鹽水。
C.330MW補給水處理每周定期啟動運行A/B列制水設備運行不低于2小時,確保設備備用正常。
②故障運行方式
660MW水處理系統(tǒng)設備故障、運行維護或檢修等不適合運行660MW制水設備時,啟動330MW制水設備,制水流量保證除鹽水箱水位不下降。若660MW除鹽水箱低于7.0米時,由330MW補給水處理向660MW除鹽水箱輸送除鹽水,兩邊除鹽水箱滿水停運。
補給水處理設備超濾、反滲透、離子交換除鹽設備高效穩(wěn)定運行均需對進水水質有一定的要求。尤其是膜處理設備反滲透,由于其膜原件結構和脫鹽機理的限制而對進水有較高的要求[1]。
①為防止反滲透膜被污染,反滲透進水水質要求如下:
表2
②水質異常。原水所用循環(huán)水水質較差,電導率通常在1700~2100μs/cm,由于反滲透前預處理設備主要去除水中懸浮物、膠體等大分子物質,對水中溶解性離子幾乎沒有去除效果。當原水電導率較高時,反滲透進口電導率隨之增加,在相同進水壓力下反滲透膜的滲透壓也增大。因滲透壓的增加抵消了部分水的推動力,因而膜通量降低,脫鹽效果變差[2]。
再生水機械攪拌澄清池出水為堿性(9.5~10.5),進入過濾設備前加硫酸調整pH。若pH控制較高超過8,則會引起反滲透濃水側結垢。
如660MW機組啟動、離子交換設備再生等除鹽水需求量較大時,為避免除鹽水箱液位過低則需要330MW、660MW各兩列制水設備滿負荷運行。
①原水中660MW循環(huán)水旁流與地表水的比例控制在1:1~1:2,避免因高電導率的循環(huán)水導致反滲透入口電導超過2000μs/cm,造成660MW補給水處理設備停運。
②嚴格控制配水渠pH在6~8、清水池pH在6~9,并在反滲透進口pH有漲或降的趨勢時做出預判性調整,相應減少或增加配水渠硫酸加藥計量泵的頻率,避免反滲透入口pH過高或過低導致補給水處理設備停運。
如遇有660MW機組啟動計劃、離子交換器再生等除鹽水大用量計劃,應及時采取除鹽水箱高水位運行方式。提前啟動660MW一列或兩列制水設備,保持330MW、660MW除鹽水箱高液位運行。維持不住液位時啟動330MW制水設備。
經改造后2018年4-6月660MW水處理平均每天制水量為2100.9t,330MW水處理制水量下降至平均每天715.6t。循環(huán)水旁流日均使用量由2400.8t增加至3386.2t。
表3 制水設備優(yōu)化前后運行狀況對比
通過改造除鹽水系統(tǒng)互聯(lián)管道,優(yōu)化制水設備運行方式,對比項目實施前后循環(huán)水排污量影響比較小的2017年7月與2018年7月的#8、9機組循環(huán)水水質(去除部分比較排污量差別大的天數(shù)),可以看出項目實施前后循環(huán)水水質主要指標如硬度、鈣硬、氯離子、濃縮倍率均有所降低,合格率有所增加,660MW機組循環(huán)水水質得到一定改善。
660MW水處理由于采用更多的循環(huán)水旁流水制備除鹽水,循環(huán)水使用量占原水的比例由30%增加至43%,制水成本大大降低。而330MW水處理基本處于備用狀態(tài),減少了地下水作為原水的使用量,同時也節(jié)約了330MW水處理的運行成本,取得了較好的經濟效果。
通過改造除鹽水補水管道,優(yōu)化補給水處理設備運行方式,延長660MW水處理設備運行時間。使660MW機組循環(huán)水旁流日均使用量由2400.8t增加至3386.2t。循環(huán)水水質主要指標降低至合格范圍內,提高了循環(huán)水合格率。