脱硫废水在湿渣系统的应用与探讨

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2018-11-16
简介
随着我国环保标准的不断提高,对火电厂脱硫废水的处理要求越来越严格,文中对脱硫废水在湿渣系统中的应用与探讨进行了介绍,叙述了脱硫废水简介、湿渣系统简介、脱硫废水回用于湿渣系统分析等内容。

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脱硫废水在湿渣系统的应用与探讨为减少火电厂末端高盐废水产量,降低末端高含盐废水处理费用,将脱硫废水进入湿渣系统回用,利用灰渣的余热和携带方式消耗脱硫废水。本文对脱硫废水进入湿渣系统后渣水污染离子情况、灰渣回用影响、湿渣系统设备腐蚀情况和运行经济效益进行全面分析。关键词:脱硫废水;湿渣系统腐蚀;灰渣品质、经济效益1概述近年来随着国家《环境?;しā?、《水污染防治行动计划》等法规的相继颁布实施,对火电厂废水排放的要求日益严格,部分火电厂已经开始实施废水零排放。实施火电厂废水零排放需要高额的投资费用和运行成本,故废水处理及排放已经成为制约火电发展重要因素,如何提高废水回用率,减小废水产量,降低末端高盐废水处理成本,已成为火力发电厂要解决的首要问题?;鸬绯蚜蚍纤枪唐ㄍ蚜?石灰石/石膏法)过程中吸收塔的排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡,防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量,必须从脱硫系统中排放一定量的废水,废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属,是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物?;鸬绯蚜蛳低成杓浦蟹纤嘤米鞲苫野枋蚧页∫殖?,但在实际运行中很多电厂的煤灰作为商品外售,不需要拌湿,同样灰场处于停用状态,所以脱硫废水在实际运行中无法全部回用。本文通过俄制530MW机组脱硫废水回用至湿渣系统应用研究,开拓火电厂高含盐废水回用途径。2脱硫废水应用于湿渣系统运行状况某火电厂现有装机容量2×530MW,为俄罗斯制造的超临界中间再热燃煤机组,配套1650t/h直流锅炉,燃烧煤质为中灰低硫烟煤。于2008年6月份投运脱硫系统,脱硫系统采用石灰石石膏湿法工艺,脱硫废水设计排放量为10.4吨/小时,未设置脱硫废水处理系统,将脱硫废水排入水力除渣系统作为补水消耗使用,实现脱硫废水回收利用。2.1脱硫废水简介脱硫系统废水主要来自石膏脱水和清洗系统,脱硫系统需要连续排放一定量的废水,用来满足脱硫工艺系统脱硫效率要求。根据脱硫废水的主要成分和达标排放要求,电厂脱硫系统基本都设置有废水处理系统。脱硫废水处理系统由废水反应系统、加药系统、排泥系统等组成。脱硫废水经废水泵打入废水处理系统后,依次经过氧化箱、中和箱、沉降箱、絮凝箱、浓缩澄清池、出水箱进行处理达标,脱硫废水处理系统的废水,需要去除其中的重金属、悬浮物等污染物,调节pH值至合适的范围内,以满足国家排放标准要求。某火电厂现有装机容量2×530MW,脱硫废水设计排放量为10.4吨/小时,正常运行每小时排水7吨左右。对脱硫废水进行了取样分析,检测项目主要包括COD、氨氮、pH、电导率、全盐量等,通过水质分析此系统脱硫废水中的氟化物、COD、汞等部分离子含量较高。但大部分电厂在环评批复中均为脱硫废水不外排或全部回用,为实现脱硫废水回收利用,将脱硫废水做为湿渣系统的补水水源,以降低脱硫废水蒸发结晶处理成本。2.2湿渣系统简介煤燃烧产生的大颗?;蚩樽丛淙肼椎睦湓?,被冷却的渣由捞渣机、输渣系统、或经脱水后送到渣仓或储渣场地。高温炉渣被水冷却,而高温渣的热量使水蒸发,产生的蒸汽从炉底进入炉膛,随烟气一起经炉膛、各级受热面、烟道,最后经引风机、烟气处理系统然后从烟囱排出。湿式除渣系统水的消耗包括炉底渣池冷却水的蒸发(最后从烟囱排出)和湿渣携带的水分。目前多采用自平衡补水刮板捞渣机系统,基本无溢流,系统简单,耗水量少。锅炉排渣量约120吨/天,渣系统为水力排渣方式,炉底渣由螺旋捞渣机排入碎渣机,经破碎后沿渣沟借助高压水冲入渣浆泵前池,经渣浆泵输送至750米远的脱水仓,渣经脱水沉淀后装车外运,分离后的灰水经浓缩机及沉渣池进行澄清处理后,经回水泵送回除渣系统循环使用。渣管为合金钢复合管结构,安装方式以焊接为主,局部设置有金属膨胀节,膨胀节有焊接及法兰连接两种方式。渣管内部耐磨层为28CrNiCuB,外部材质为Q235B,耐磨层为分段内胆安装方式,抗冲击力及耐磨损性能较好。2.3脱硫废水回用于湿渣系统分析2.3.1对渣水系统水质影响分析脱硫废水进入湿渣系统后,由于脱硫废水未经过处理,水中的离子处于过饱和的不稳定状态,具有高含盐、低pH、易结垢、同时具有较强的腐蚀能力。故脱硫废水进入湿渣系统后要对湿渣系统的运行情况进行评估,保证湿渣系统能够安全稳定运行。同时对渣水的水质情况进行监测。通过监测分析,脱硫废水进入渣水后,脱硫废水中的污染物与在渣水的高pH(12)和大量碱金属条件下发生反应,氟离子降到合格区间,COD外其它重金属指标达到污水综合排放标准GB8978-1996要求。2.3.2对灰渣复利用影响分析湿渣系统正常运行时按照锅炉日排渣120吨,湿渣含水率20~25%,对脱硫废水进行携带消耗,同时脱硫废水中含有部分重金属会伴随湿渣携带,考虑是否对渣的品质造成影响,故对湿渣的固体废物类型进行鉴别?;肪臣嗖庵行亩酝蚜蛳低呈栽诵衅诩渫蚜蚍纤朐低澈蟮脑薪龆拘约?,鉴别标准为《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007),根据鉴别结果,带有脱硫废水的灰渣为一般工业固体废物。通过对火力发电厂湿渣利用情况的调研,可知目前湿渣主要用于垫路、制造烧结空心砖。脱硫废水作为湿渣补充水后,导致湿渣中钙、镁、硫酸根、氯离子组成的可溶性无极盐分增加,对于作为垫路用是没有影响的。作为制造烧结空心砖再利用的湿渣,影响其使用的主要因素是渣本身的成分,应为碎脱硫废水进入渣的无机盐量比较小,以锦界电厂为例,每吨干渣携带水分约为0.25吨左右的水分,脱硫废水的含盐量约为3%左右,经过渣系统浓缩3倍,可推算出渣携带水含盐量约为10%,也就是说,锦界电厂外运的湿渣,脱硫废水引入的的无机盐占总量比例约为2.5%,根据锦界电厂介绍,通过对碎渣分析并调研粉煤灰砖厂对渣的使用情况,添加脱硫废水后的灰渣完全满足制砖要求,无不良影响。综上所述,脱硫废水作为湿渣补充水,对于湿渣作为垫路和制造烧结空心砖两种再利用方式基本没有影响。2.3.3湿渣系统设备腐蚀情况脱硫废水的腐蚀性主要是由于存在高浓度的氯离子、硫酸根离子造成的,腐蚀方式主要是晶间腐蚀,针对刮板捞渣机,腐蚀影响主要发生在捞渣机槽体水面以下部分,包括捞渣机本体侧壁、底板、刮板、链条、内导轮。其中,槽体底部内衬耐磨铸石,具有良好的防腐蚀性能,槽体侧壁为碳钢板焊接制成,防腐蚀性能最差,链条、内导轮、刮板一般为含CrNi的耐磨合金,防腐性能优于碳钢。原渣水力输送系统由于渣水高pH和灰渣中大量的碱金属,导致输送管道中大量结垢,使管道内径变细甚至污堵。脱硫废水排入湿渣系统后,渣水PH值自12.1~12.6逐渐降低并稳定在8.1-8.6,输送管内的结垢现象得到缓解,但同时弊端出现,管壁垢类溶解后水力输送渣时,对管壁的冲刷腐蚀剧增。脱硫废水进入湿渣系统后设备结垢问题得以缓解,但湿渣系统设备通流部件及管路焊缝部位腐蚀磨损明显加剧,缺陷数量呈逐年增长趋势。1)对渣输送管路内部腐蚀磨损情况进行检查,部分渣管路耐磨层已腐蚀磨穿,管道焊口部位的腐蚀磨损严重。渣水的腐蚀磨损作用导致渣浆泵通流部件(叶轮、护板、泵壳)的使用寿命显著降低,如渣浆泵叶轮、护板、护套的使用寿命从40~48个月减少至20~24个月。2)结合机组检修对捞渣机、碎渣机的检查情况看,捞渣机箱体、绞龙、轴套及碎渣机箱体、基础框架存在日趋严重的腐蚀磨损问题,每次检修均需对腐蚀磨损严重的轴套、设备箱体、绞龙等部件进行补焊或更换处理。3)浓缩机及脱水仓内…
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