呼熱供再生資源用汽凝結(jié)水及熱能回收探討

1、<p>　　呼熱供再生資源用汽凝結(jié)水及熱能回收探討</p><p>　　摘 要：再生資源平均日供汽量4100t，供汽機組日補水量相應(yīng)增加4100t，加上全廠機組正常日用水量6000t、空冷機組夏季噴淋日用水量2000t、空冷島沖洗用水日平均150t，全廠每天除鹽水總消耗量為12250t，而化學除鹽水最大日制水量為10000t，由于再生資源蒸汽凝結(jié)水回水水質(zhì)超標嚴重，無法回收，造成夏季除鹽水用水緊張和回水

2、及其熱量浪費。通過分析再生再生資源凝結(jié)水水質(zhì)嚴重超標原因，有針對性地對用汽設(shè)備、供汽管道及回水系統(tǒng)進行治理，實現(xiàn)凝結(jié)水和熱量回收，降低生產(chǎn)成本，減輕除鹽水制水壓力。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：回水 熱量 回收 </p><p>　　中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）02-0282-02 </p><p><b>

3、　　一、前言 </b></p><p>　　內(nèi)蒙古大唐國際呼和浩特熱電有限責任公司2臺300MW凝汽式機組， 2011年7月1日兩臺機組轉(zhuǎn)為為再生資源自備電廠。2009年3月完成對兩臺純凝汽式機組供熱改造，具備為再生資源公司提供工業(yè)用汽的條件。呼熱至再生資源供汽為工業(yè)用汽，沒有季節(jié)性，供汽分為兩部分，一部分為由汽輪機高壓缸排汽供汽的高壓汽，設(shè)計最大供汽流量為50t/h；另一部分為由汽輪機中壓缸排汽供汽

4、的低壓汽，設(shè)計最大供汽流量為210t/h。 </p><p>　　內(nèi)蒙古大唐國際再生資源公司以托電鍋爐煤燃燒后生成的粉煤灰提取氧化鋁和礦熱法冶煉鋁硅合金的工藝技術(shù)路線，利用高鋁粉煤灰堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁、電解鋁、炭素及鋁硅合金，并聯(lián)產(chǎn)活性硅酸鈣及水泥等相關(guān)產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝流程加熱用汽由呼熱提供。高壓蒸汽主要用于一段脫硅用汽；低壓蒸汽主要用于氫氧化鈉蒸發(fā)站、碳分蒸發(fā)站、粉煤灰預(yù)脫硅用汽。蒸汽經(jīng)過各工藝流程凝結(jié)后的部

5、分凝結(jié)水回至呼熱，約占總用汽量的23.5%（1000t/天），回水溫度為80～100℃。 </p><p>　　二、回水水質(zhì)超標原因分析 </p><p>　　蒸汽管道沒有經(jīng)過沖管，在制造、運輸以及安裝過程中，不可避免地在系統(tǒng)內(nèi)存有鐵銹、焊渣、鐵屑、灰垢和油垢等雜物。 </p><p>　　蒸汽管道和高溫蒸汽發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，長達3.8公里的蒸汽輸送管線

6、，在此過程中新蒸汽在管道內(nèi)時間較長，攜帶四氧化三鐵的量大大增加，使冷凝水含鐵量增加。 </p><p>　　蒸汽系統(tǒng)停止后，管道、設(shè)備氧化生成三氧化二鐵。再生資源生產(chǎn)不穩(wěn)定，蒸汽啟停頻繁，每一次投運系統(tǒng)，蒸汽攜帶管道內(nèi)的雜物，使每次重新投運后，冷凝水指標明顯高于停止前，然后再逐漸降低。 </p><p>　　系統(tǒng)存在二次蒸汽冷凝水串入新蒸汽冷凝水的途徑，蒸發(fā)二次蒸汽冷凝水水位控制不當導致含

7、堿的二次蒸汽冷凝水串入新蒸汽冷凝水。一段脫硅閃蒸器超壓，乏汽壓力大于新蒸汽壓力時，若控制閥門出現(xiàn)內(nèi)漏或未關(guān)嚴，二次汽冷凝水將反串至新蒸汽管道，致使新蒸汽冷凝水帶堿。這一點通過冷凝水檢測數(shù)據(jù)可以看出，導致了返電廠冷凝水堿含量明顯大幅升高，且殘存在管道內(nèi)的堿持續(xù)對冷凝水產(chǎn)生污染。 </p><p>　　正常情況下使用蒸汽冷凝水作為減溫水，由于冷凝水溫度較高，減溫水泵有汽化現(xiàn)象發(fā)生，或冷凝水量小時，向減溫水箱內(nèi)補充未經(jīng)

8、過處理的生水作為減溫水以降低減溫水溫度或補充減溫水箱減溫水，這些未經(jīng)處理的水，直接和蒸汽混合，使蒸汽冷凝水硬度，堿、硅、鐵各項指標升高。 </p><p>　　三、回水水質(zhì)超標原因確認 </p><p>　　對再生資源側(cè)和呼熱側(cè)回水進行化驗，再生資源側(cè)、呼熱側(cè)回水水質(zhì)指標波動大，無明顯規(guī)律性，硅含量在100～400μg/L，鐵含量在20～360μg/L，硬度5～390μmol/L，電導5～

9、260μS/cm。 </p><p>　　制做供汽管道蒸汽凝結(jié)罐（見附圖一），對供汽管道末端進行取樣化驗，通過電廠側(cè)供汽管道疏水水質(zhì)化驗（水質(zhì)見附表一）可知：再生資源供汽系統(tǒng)管道在電廠側(cè)沒有造成蒸汽污染，而是供汽經(jīng)過再生資源各工藝用汽凝結(jié)產(chǎn)生的凝結(jié)水時受到污染，導致凝結(jié)水回水水質(zhì)不合格。 </p><p>　　再生資源公司的蒸汽管道投運前沒有進行供汽管道吹掃，雖然投運較長時間，但難免仍有部

10、分雜物存留。在減溫減壓器檢修時，發(fā)現(xiàn)減溫減壓閥內(nèi)有焊條頭，小石子，而且減溫減壓器疏水管幾乎全部堵死。這些長期殘留在蒸汽系統(tǒng)中的雜物、硅酸鹽等雜質(zhì)，影響蒸汽的品質(zhì)，造成蒸汽冷凝水的硬度、硅含量升高。換熱設(shè)備和冷凝水管道內(nèi)殘存的雜物同樣造成蒸汽冷凝水的硬度、硅含量升高。 </p><p>　　通過以上方式確認，再生資源回水水質(zhì)超標的主要原因如下： </p><p>　　1.用生水作為供汽減溫水

11、，長期持續(xù)污染蒸汽，造成蒸汽冷凝水的硬度、硅含量升高。2012年8月，督促再生資源公司改造供汽減溫減壓站減溫水系統(tǒng)，停止使用生水減溫，供汽凝結(jié)水硬度和硅酸根含量明顯下降，但仍不符合直接回收至機組凝汽器的標準。 </p><p>　　2.蒸汽經(jīng)過各工藝冷卻器后，冷卻器內(nèi)漏造成凝結(jié)水污染。 </p><p><b>　　四、確定回收方案 </b></p>&

12、lt;p>　　1.回收系統(tǒng)的設(shè)計 </p><p>　　回水經(jīng)過回水冷卻器，用主機凝結(jié)水進行冷卻后，回水溫度降至40～45℃，通過除鐵器過濾后，根據(jù)回水水質(zhì)的不同，可回收至機組凝汽器、化學水處理系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻塔（回收系統(tǒng)見附圖二）。當回水水質(zhì)符合凝結(jié)水水質(zhì)控制標準（見附表二）時，回水經(jīng)過水封筒直接回至機組凝汽器作為補水；當回水水質(zhì)符合陽床入口水質(zhì)控制標準（見附表三）時，回至化學水處理除碳水箱，經(jīng)陽床、陰床

13、和混床后成為合格的除鹽水。當系統(tǒng)重新投運或受到再生資源污染，回水水質(zhì)不符合陽床入口水質(zhì)控制標準時，直接回至循環(huán)水水塔作為循環(huán)水補水。 </p><p>　　2.托電及再生資源公司還需在以下方面加強管理，保證回水穩(wěn)定回收 </p><p>　　2.1再生資源公司方面，首先從管理入手，控制好二次蒸汽冷凝水水位，避免串入新蒸汽冷凝水。 </p><p>　　2.2綜合利用

14、冷凝水余熱，可考慮料漿槽加熱、管道伴熱、采暖等，使冷凝水溫度適宜作為減溫減壓站減溫水的溫度，停止使用未經(jīng)處理的工業(yè)水作為減溫水。 </p><p>　　2.3更換蒸汽減溫減壓裝置及其前、后積垢管道，消除積垢對蒸汽持續(xù)污染。 </p><p>　　2.4對用汽設(shè)備進行全面檢查，消除換熱器內(nèi)漏，避免凝結(jié)水污染。 </p><p>　　2.5再生資源公司逐步提高凝結(jié)水水質(zhì)

15、，滿足直接回收至機組凝汽器條件。 </p><p>　　2.6調(diào)整回水溫度調(diào)整門，維持再生資源回水冷卻器出口溫度在35～45℃范圍內(nèi)，需要調(diào)整除氧器水位時，優(yōu)先使用除氧器上水調(diào)整門進行調(diào)整，除氧器上水調(diào)整門全關(guān)后，除氧器水位仍高時，再使用再生資源回水溫度調(diào)整門進行調(diào)整，再生資源回水嚴禁超過50℃，保證化學制水設(shè)備的安全運行。 </p><p>　　2.7提高供汽系統(tǒng)及設(shè)備運行可靠性，避免發(fā)

16、生供汽中斷，系統(tǒng)投停引起水質(zhì)波動。 </p><p>　　2.8在無法滿足回收至機組的情況下，進行降級回收化學制水的除碳水箱，通過除鹽系統(tǒng)處理后變成合格的除鹽水。 </p><p>　　五、回水回收后的效果驗證與效益分析 </p><p><b>　　1.效果驗證 </b></p><p>　　再生資源回水回收后，除鹽水

17、箱儲水量明顯升高。回水經(jīng)過回收系統(tǒng)后，水溫控制在50℃以下，即可滿足化學制水設(shè)備的運行要求，同時避免了回水排至水塔導致循環(huán)水溫升高的問題（運行工況圖如附圖三）。 </p><p>　　六、總結(jié)及下一步打算 </p><p>　　在公司領(lǐng)導的組織下，相關(guān)專業(yè)人員群策群力，探討回水方案，將困擾托電兩年多的問題得到解決，在實際的改造過程，本著向成本控制要效益的思想，原本需要敷設(shè)管道2450米工程