内蒙古电力技术  2014, Vol. 32 Issue (01): 64-67   PDF    
火力发电厂汽水取样装置改造
刘彩霞,段守保    
神华神东萨拉齐电厂,内蒙古包头014100
摘要:神华神东萨拉齐电厂汽水取样装置所有取样水经汇流后直接进入工业废水处理系 统,未按清污分流、分类回收原则对样水进行回收利用,使品质较好的样水与水质较差的工业 水混合,最终全部按工业废水进行处理回用,造成其中大量可回收样水浪费。针对此问题,设 计了汽水取样装置样水回收改造方案,增加了样水回收装置,将可回收样水回收至排汽装置 热水井进行再利用。改造后,样水回收装置运行稳定,经济效益良好,同时取得了明显的节能 减排效果。
关键词汽水取样装置     样水回收     除盐水     在线仪表    
Steam and Water Sampling Equipment Transformation in Thermal Power Plant
Liu Caixia, Duan Shoubao    
Shenhua Shendong Salaqi Power Plant, Inner Mongolia Baotou 014100
Abstract:In Salaqi power plant, after being mingled, all sampling water from the steam and water sampling equipment entered into the industrial waste water treatment device, without recycling the sampling water following the rules of clean and polluted separation and classification collection to mix the good and poor quality water, resulted in a big waste of recoverable sampling water. Through a new designing program of steam and water sampling apparatus transformation and adding the sampling recycling installment device, the sampling water was collected respectively. The transformation made the device operate reliably with good economic benefits, and energy-saving emission reduction effect was apparently.
Key words: steam water sampling equipment     sampling water recycling     demineralized water     in-line meter     captive power plant    
0 引言

长期以来,我国大多数发电厂对汽水取样装置 样水未进行分类回收,导致大量含盐量低、水质好 的样水与循环水、排污水一起排入废水收集设备, 最终被当作工业废水进行处理,使废水处理设备负 荷增大且化学药品投入量增加,既浪费资金,又不 利于节能降耗和环境保护。这主要是由以下3个原 因造成的:一是传统的节能减排意识不强;二是样 水量较少,没有引起电厂足够重视;三是早期电厂 的汽水取样点较分散,若设置样水分类回收装置, 会导致系统较繁琐。

随着电力技术的不断发展进步,电厂汽水在线 监督水平及自动化水平不断提高,各种汽水取样管已实现集中布置,使得汽水取样装置样水的回收利 用成为可能。同时,随着工业化的发展,水资源日 益短缺,人们的环保意识逐渐增强,对含盐量低、水 质好的样水进行回收利用已势在必行。

1 萨拉齐电厂汽水取样装置概况

神华神东萨拉齐电厂建设有2×300 MW直接空 冷凝汽式汽轮发电机组[1],采用循环流化床锅炉,2 台机组(1 号、2 号)分别于2011-05-12、08-18 投 运。为了监督汽水品质,在汽水循环系统中设有汽 水采样点,并将各监督点取样管道汇总后集中至汽 机房6.3 m平台上,通过型号为SJZ-300的汽水取样 装置实现集中取样。

汽水取样装置设计为每台机组1套,主要由高 温高压架、恒温仪表架及冷却系统组成。在机组运 行中,采用在线仪表自动分析及手工取样实验室分 析2种方式对锅炉给水、炉水、蒸汽、机组凝结水、疏 水及发电机冷却水等水汽品质进行监督,主要取样 点位及手工取样点样水流量见表 1所示。

表 1 取样点分布及水样流量明细[2]
2 存在的问题

在建设过程中,为保证汽水取样化验的准确 性,该厂设计汽水取样装置各路样水为连续排放状 态,未按分类回收原则进行样水回收设计,在采集 化验之外的非取样时间段,所有取样水经汇流后直 接进入工业废水处理系统,使品质较好的样水与水 质很差的工业水混合,最终全部按废水进行处理, 不仅造成了除盐水的浪费,还增加了废水处理设备 的运行出力和生产成本,造成一定的经济损失。

3 样水回收的必要性及可行性分析 3.1 必要性

汽水取样装置各路样水中,炉水在线二氧化硅 表和蒸汽在线钠表所使用样水经加药后,水质差, 不能再回收利用;而其他样水呈碱性,水温一般在 25~35 ℃,含有微量氨及联胺,含盐量很低,比电导 率小于1.0 μS/cm,SiO2质量浓度一般小于20 μg/L, 属纯水级别的水质,可作为除盐水进行回收利用。

经统计,1 台机组可回收取样点流量合计为 10.5 L/min,按机组年利用小时数5500 h计算,2台 机组每年可回收水量约6930 t。按电厂“反渗透+一 级除盐+混床”锅炉补给水制水工艺直接制水成本 15元/t计算,回收利用取样水,每年可节约成本10.4 万元;若考虑制水设备损耗、维护产生的间接制水 成本5元/t,每年可减少损耗及维护费3.5万元。两 项累加,可节约成本14万元/a。

由以上分析可见,对汽水取样装置中的纯水级 别水质按除盐水进行回收利用,既能避免浪费,又 可降低生产成本,很有必要性。

3.2 可行性

结合萨拉齐电厂实际情况,样水回收后可考虑 作为除盐水补充于除盐水系统、闭式冷却水系统或 凝结水系统。具体分析如下。

3.2.1 除盐水系统

现场样水取样装置位于主机房的汽机6.3 m平 台上,若将样水回收至除盐水系统,不仅距离化学 水处理设备厂房较远,引入的系统管线较长,使材 料费用增加,而且部分管道需要经过地下管网系 统,施工较复杂。

3.2.2 闭式冷却水系统

主机房闭式冷却水箱位于炉侧25 m平台上,冷 却水系统无预留的补水口,需在闭式水箱上添加接 入口,方可将回收后样水引入,施工较复杂。

3.2.3 凝结水系统

主机房凝汽器热水井有预留的补水口,与现场 取样装置距离较近,方便回收,且施工简单。

由以上分析可见,将汽水取样装置样水回收至 凝汽器热水井最为可行。

4 改造措施 4.1 改造方案[3]

按照将汽水取样装置样水回收至凝汽器热水 井的改造思路,对样水回收流程按清污分流、分类 利用原则进行设计,将炉水在线二氧化硅表、蒸汽 在线钠表及手工取样排水槽排水单独引出,仍按照 原方式直接进入工业废水下水道排放;同时新增样 水回收装置,用于将其余各路样水的人工取样及在 线仪表排水统一收集至样水回收箱(见图 1),并在 水箱设计中增加液位开关热工组件,通过高低液位 信号输出,实现高液位启动或低液位自动停运增压 水泵的功能,最终通过增压水泵将水送至凝汽器热 水井,进入凝结水系统直接回收利用。样水回收箱 结构图见图 2,样水回收流程见图 3所示。

图 1 样水回收装置改造系统图

图 2 样水回收水箱及相应设备结构

图 3 样水回收流程

改造后,对于手工取样部分,取样人员可通过 面板前侧活塞式阀门对手工取样系统进行切换,当 需要手动阀取样时,可通过盘前取样管取样,废水 样流至洗手池,不再回收;当手工取样化验结束时, 让样水通过后面的排水管汇流至集中回收管,通过 自流回收至样水回收箱,样水回收箱液位至高限 时,液位控制系统启动水箱排水泵,将收集的样水 排至0 m真空密封水箱,再由水箱回流至排汽装置 热水井,实现样水回收。对于在线仪表部分,可回 收样水通过仪表测量流通池后,汇流至样水回收 管,集中回收至样水回收箱,最终回流至排汽装置 热水井,实现样水回收。

4.2 工程投资

按以上改造方案进行工程设计,2台机组所需 材料明细见表 2,预算投资合计约为4万元。

表 2 样水回收装置设备材料
5 改造效果

萨拉齐电厂于2012年5月对汽水取样装置排 水系统进行了改造,汽水取样装置增加了样水回收 装置,改造后的汽水取样装置整体外观整齐,布置 合理。设备实物见图 4图 5。2012年6月样水回收 装置投运后,样水回收装置运行稳定,日常维护量小。至2013年8月底,累计回收样水约7500 t,节约 生产成本15万元,基本实现了预计目标。

图 4 不可回收样水集水池排污管

图 5 可回收样水收集管及样水回收箱设备图
6 结语

萨拉齐电厂汽水取样装置样水回收改造总投 资4万元,改造后的样水回收装置结构简单,完全满 足样水按清污分流、分类利用原则进行回收的要 求;改造后,既避免了浪费,又节约生产成本,而且 通用性较强,可在电厂设计及改造中推广应用。

参考文献
[1] 西北电力设计院.神华神东电力萨拉齐发电厂工程初步设计阶段(第1卷)[R].西安:西北电力设计院,2008:1.
[2] 西北电力设计院.神华神东电力萨拉齐发电厂汽水取样设备合同[R].西安:西北电力设计院,2008:20.
[3] 苏州赛华仪控有限公司.神华神东电力萨拉齐电厂样水回收装置方案[R].苏州:苏州赛华仪控有限公司,2012:1-3.