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浅谈热电厂辅机冷却水及循环水的综合利用合肥天源热电有限公司 方小娟摘要：在热电厂中虽然汽轮机凝汽器用水采用了循环冷却水，但还有不少水只使用一次后就排放。在水资源日益被污染和减少的情况下，如何一水多用，节水降耗，已成为我们必须研究的课题。合肥天源热电有限公司在节水方面进行了大量探索，摸索出了一条切实可行的节水之路。关键词：一水多用 降耗 技术改造1、前言：合肥天源热电有限公司拥有二期建设的2×75T/H中温中压循环流化床锅炉+1×12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，三期工程2×75T/H中温中压循环流化床锅炉+2×6MW背压式汽轮发电机组正在建设。二期工程于2005年12月建成投产。设计院在设计中为了节约用水，凝汽器、冷油器和空冷器等冷却水循环使用，但还有部分辅机冷却水只使用一次后就排放。在水资源日益被污染和减少的情况下，如何一水多用，节水降耗，已成为我们必须研究的课题。合肥天源热电有限公司在节水方面进行了大量探索，摸索出了一套节水措施。通过一系列节水改造，年节水约397200吨，于2006年10月被评为该市节水型企业。2.节水项目改造前状况分析2.1空压机冷却水回收分析该公司拥有两台SA-120W型空气压缩机，需要冷却水进行强制冷却，单台冷却水耗量11T/H，冷却耗水量大，冷却后直接排放。2.2射水抽气器节水分析射水抽气器是热电厂汽轮机的重要辅助设备，用于建立并维持凝汽器真空。射水抽气器要求水温必须在27以下，水温过高会严重降低真空。为了维持水温，必须连续向射水箱补充大量冷却水进行换水，用于降低射水抽气器水温，冷却水补充量约5T/H，冷却后水直接溢流排放。2.3污泥系统冷却水回收分析该公司在2007年12月建设两套污泥焚烧系统，利用两台循环流化床锅炉掺烧城市污泥。系统运行需要冷却水对动力包、给料器等多处进行强制冷却，冷却水耗量7T/H，冷却耗水量大，且冷却后直接排放。2.4汽机循环水应用于空压机冷却水可行性分析在经过上述节水改造后，低负荷运行时，回到循环水池的二次利用水已大于循环冷却塔飞水、蒸发耗水，造成循环水池时常处于溢流状态，大量加了水质稳定剂的循环水被动流失，产生浪费。在考虑和比较了节能、节水和各方面的综合效益后，该公司决定对两台空气压缩机的补水进行改造，采用循环水对两台空气压缩机进行冷却，这样既能节约大量水资源，又能解决循环水池溢流问题和减少空压机的维护、保养。该公司的汽机循环水在日常运行中是根据水质化验结果，定期加药对水质进行跟踪处理，处理后的水质能延缓空压机的管壁结垢、减少维护、保养次数。且循环水出口水压能满足空压机的用水要求。3、节水方案及应用3.1空压机冷却水回收方案将原来两台SA-120W型空气压缩机冷却后排入地沟的冷却水，通过管道连接全部流入循环水池二次利用（如图2中的i管路）。3.2射水抽气器节水方案针对射水箱长期溢流的现状，该公司制定了回收方案：将射水箱的溢流水利用射水泵的富余出力输送到凝汽器循环回水管上，进入循环水池回收利用。既达到了降低射水抽气器水温的目的，又节约了生产用水。工艺流程见图1（虚线为技改新增管线）： 图1 射水抽气器节水改造 1、空气管 2、新鲜水补水阀 3、射水抽气器 4、射水箱 5、射水泵 6、新增回水管 7、循环水补水阀在射水箱新接一路循环水补水阀7，同时在原射水泵出水母管上加一路回水管6接至凝汽器循环水出水母管。运行中关闭2，开启7对射水箱补水，同时适当开启6，将多余水量通过射泵增压后打回循环水池再循环利用，改善射水箱水的水温，减少溢流。3.3污泥系统冷却水回收方案将该公司的两套污泥焚烧系统冷却后的冷却水，通过管道连接引入循环水池二次利用（如图2中的j管路）。3.4汽机循环水在空压机冷却水上的应用在该公司实施了上述冷却水回收方案后，回到循环水池的二次利用水已大于循环冷却塔飞水、蒸发耗水，时常造成循环水池在运行过程中不用补充新鲜水，循环水浓缩倍率在2左右的情况下还存在溢流的现象，水质稳定剂流失，导致循环水池的水质无法调整，水质不合格。对防止凝汽器铜管结垢很不利，同时溢流也浪费了大量的水。问题出现，该公司技术人员认真分析各用水点情况及要求，决定继续发挥技术改造的作用，拟定方案，决定将空压机的冷却水也用循环水池的水，使用后再回到循环水池。工艺流程如下图（虚线为技改新增管线）：图2 空压机冷却水节水改造 a、b、新鲜水补水阀 c、循泵出口至空压机补水阀 d、空压机循环水补水泵e、空压机循环水补水泵进水阀 f、循环水至汽机 g、空压机循环水补水总阀 h、空压机循环补水泵出水阀 i、空压机回水至循环水池 j、污泥系统回水至循环水池如图中所示，在汽轮机运行期间，关闭技改新增的空压机循环水补水泵d的进出口阀e和h，并且补水泵d停运，打开阀门c和g，关闭空压机的新鲜水补水阀a和b，利用循泵出口循环水做为空压机的冷却用水。在汽轮机停机，循泵停运期间可以关闭阀门C，打开阀e和h，启动补水泵d运行，同样实现空压机冷却水使用循环水。在循环水池大修或清理期间，可以短期内继续使用技改前的新鲜水补水阀补充新鲜水。上述方案实施后解决了以下问题：1、加了水质稳定剂的水更符合空压机冷却水的要求，能减少空压机的酸洗保养次数，节约一笔不少的维护费用。2、解决了循环水池的溢流问题，水池用水通过循环水池补水阀补水，不会再被动补充空压机的回水，节约了大量水资源。3、解决了循环水池的水质稳定剂流失问题，技改后循环水池的水质能调整控制，浓缩倍率也能控制在3.5左右。既节水又能能确保凝汽器不结垢，保证了凝汽器的经济运行。4.改造经济性分析4.1空压机冷却水回收2台空压机年运行时间按8000小时计算空压机冷却水回收改造后年节水量为11×2×8000176000吨4.2射水抽气器节水该单位于2006年4月份汽轮机第一次停机小修消缺时实施了这一方案，方案实施后，同等运行工况情况下，对方案实施前后两个月用水情况做了一个比较，单元耗新鲜水数字统计如下：时间单元耗水量汽机运行小时数单元每小时耗水量技改前后单元两个月平均每小时耗水量2005年2月份1506264023.521.92005年3月份1436871320.22005年4月份实施技改2005年5月份63417448.58.12005年6月份55027207.6由上表看出整个单元辅机用新鲜水由技改前的平均22.3T/H降到了技改后的8.1T/H，也就是说，技改后节约了新鲜水21.9-8.1=13.8T/H。一年运行按8000H计算，一年能节约新鲜水约110400T。技改至我写文章的今天（2009-5-7）设备一直运行正常。4.3污泥冷却水回收2套污泥系统年运行时间按6000小时计算污泥冷却水回收改造后年节水量为7×600042000吨4.4汽机循环水在空压机冷却水上的应用在凝汽器同种运行工况下，技改前后空压机和循环水系统用水情况作了一个比较，因此方案2009年4月份才实施，在此只能比较实施时间的前后半个月的数据：时间空压机系统和循环水池系统共耗水空压机系统和循环水池系统每小时耗水量2009年4月4日24：004月16日24：00共288个小时7463T25.9T/H2009年4月17技改竣工投用2009年4月17日24：002009年29日24：00共288个小时4979T17.3T/H由上表数据可以看出空压机和循环水系统耗新鲜水量由技改前的25.9T/H降到了技改后的17.3T/H,也就是说技改后节约了新鲜水25.9-17.3=8.6T/H。一年运行按8000H计算，一年能节约新鲜水约68800T。4.5二期工程的4项技改每年能节约新鲜水约176000110400+4200068800=397200T。5.结论：1、本文的节水节能措施对类似的热电厂或类似企业具有推广意义，据我了解现还有企业未技改。技改后不仅降低了生产成本，增加了效益，更重要的是减少了用水，保护了环境。2、在以后的热电厂或类似企业给水设计中可以考虑将空压机的冷却水和射水箱的补充水同凝汽器、空冷器、冷油器一样考虑使用循环水。作者简介方小娟（1975），女，专科；工程师；合肥天源热电有限公司生产技术部化水专工；合肥市高新区天智路50号（230088）；0551-5331601；fangxiaojuan。