1、全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保765脱硫废水进入渣系统的探讨与实践刘 颖 张家浩（天津国华盘山发电有限责任公司 天津 301900）【摘 要】本文针对脱硫系统产生的废水进入渣系统作为水力冲渣的补水的可行性进行研究分析，对这种工艺对渣系统运行稳定性和渣的综合利用的影响进行探讨。【关键词】废水 进入 渣系统0 概述天津国华盘山发电有限责任公司（以下简称国华盘电公司）采用燃煤锅炉、汽轮发电机，现有装机容量为 2500MW。机组为俄罗斯制造的超临界中间再热燃煤机组,并配有两台双层双室六电场静电除尘器和高 240 米的烟囱。国华盘电公司从 2004 年着手进行两台机组脱硫改造的
2、前期工作。烟气脱硫工程采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺，脱硫工程用水主要包括脱硫工艺用水和脱硫工业用水。脱硫工艺用水主要用于吸收塔补水、石灰石浆液制备用水、除雾器冲洗水等；工业用水主要用于增压风机、氧化风机、湿式球磨机和空压机等的冷却。脱硫系统工艺用水从电厂循环水排污水引接，用水量为 105t/h；工业用水从厂区工业水管网引接，用水量为 35t/h。脱硫系统废水来源于脱硫石膏的脱水系统，废水量为 9.34t/h，主要的污染因子为：pH、悬浮物、盐类，镉、铅、锌、铜、总铬、砷、汞等重金属。目前脱硫废水的处理工艺一般采取絮凝沉淀法，工艺流程图见图 1： 脱硫废水 中和槽(加入石灰乳) 沉降槽(加入聚合
3、铁和有机硫) 絮凝槽(加入辅助絮凝剂)澄清池清水 pH 调整箱回用图 1 脱硫废水处理工艺流程图盘电公司脱硫废水拟处理后作为冲渣系统的补充水，但如果不经过处理直接进入渣系统的话，则可免去一次性投资和日常运行中药品费用、电费和系统维护费。下面就其可行性进行探讨。1 设备系统介绍（1）除渣系统介绍盘电公司除渣系统日需水量 134 吨，主要用作为冲渣补水、设备冷却水和轴封水。原除渣系统全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保766用水引自电厂的冷却塔循环水；脱硫废水处置工艺调整后将脱硫废水导入除渣系统，替代冷却塔循环水。电厂每年排渣量约 3.3 万吨，采用湿式除渣工艺，水力冲渣机械脱
4、水，除渣系统工艺流程见图2。锅炉下部渣池中的渣通过螺旋捞渣机（每台炉 5 台）捞到碎渣机（每台炉 5 台）破碎后被冲到渣浆泵前池，用渣浆泵(3 台)打入约 700 米远的脱水仓(3 台)，进行脱水处理，水渣比达到 25%后，渣用汽车运往综合利用场所。脱水仓溢流水自流进入浓缩机（2 台）进行浓缩处理，浓缩的泥浆用泥浆泵（2 台）送到脱水仓进行再次脱水。浓缩机溢流水进入沉淀池，沉淀后澄清水进入清水池，经回水泵（3 台）打回锅炉零米供冲渣水循环使用。渣池 捞渣机 碎渣机 前池 渣浆泵 综合利用图 2 除渣系统工艺流程图浓缩机脱水仓泥浆泵沉淀池清水池回水泵（2）原除渣系统用水情况原除渣系统水源来自电厂
5、冷却塔循环水，水量 134t/d，主要用作渣池补充水以及设备的冷却水、轴封水。循环冷却水首先用于设备的冷却水和轴封水，然后补给渣池，所以各种泵类的冷却水和轴封水没有设置回水系统。除渣系统耗水主要为蒸发和随渣带走的水分。具体用水情况见表 1。表 1 原除渣系统用水情况水源 用途 给水部位 给水量 除渣系统耗水渣浆泵 29t/d泥浆泵 18t/d轴封水回水泵 29t/d渣浆泵 29t/d循环水冷却水回水泵 29t/d蒸 发：104 t/d渣含水： 30 t/d合计 134 t/d 134t/d（3）脱硫废水用于除渣系统情况脱硫废水首先在渣系统的沉淀池中沉淀，沉淀后进入渣系统。除渣系统改造后，渣浆泵
6、冷却水改为辅机冷却水并循环使用，回水泵冷却水改为空压机冷却水并循环使用，渣浆泵、回水泵、泥浆泵轴封水改为由冲渣水经过滤后使用，冲渣系统水量不足部分由渣浆泵和回水泵冷却水补充。全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保767表 2 脱硫废水处置工艺调整后渣系统用水情况水源 用途 给水部位 给水量 除渣系统耗水渣浆泵 29t/d循环水 冷却水回水泵 29t/d渣浆泵 29t/d泥浆泵 18t/d轴封水回水泵 29t/d脱硫废水渣池补水 -蒸 发：104 t/d渣含水： 30 t/d合计 134 t/d 134t/d捞碎渣机 前池 渣浆泵 脱水仓浓缩机沉淀池清水池回水泵泥浆泵炉渣排渣轴
7、封水蒸发 104 t/d轴封水 空压机冷却水轴封水脱硫废水100-120t/d辅机冷却水水渣含水 30 t/d2 系统改进后的水平衡分析（1）原渣系统用水情况耗 水 量：134t/d，其中蒸发 104t/d，渣含水 30t/d。补充水量：134t/d,补水来源：循环水 134t/d，用水情况：补水先用作渣浆泵、回水泵、泥浆泵的轴封水和渣浆泵、回水泵的冷却水，然后排全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保768入渣系统作为渣冷却水和冲渣水。排 水：无废水排放捞碎渣机(494.8t/h)前 池(494.8t/h)渣浆泵（497.7t/h）脱水仓（538.6t/h）浓缩机(537.1
8、 t/h）沉淀池（497.1t/h）清水池（497.1t/h）回水泵（500t/h）泥浆泵（40.9t/h）炉渣 4.5t/d排渣炉渣 4.5t/h水 1.5 t/h冷却水 1.45 t/h轴封水 1.45 t/h蒸发 5.2 t/h冷却水 1.45t/h轴封水 1.45 t/4冷却塔循环水冷却塔循环水冷却塔循环水500t/h40.9 t/h40 t/h图 4 原渣系统水平衡图（2） 、脱硫废水处置工艺调整后渣系统用水情况耗 水 量：134t/d，其中蒸发 104t/d，渣含水 30t/d。补充水量：134t/d补水来源：脱硫系统废水 100-120t/d，辅机冷却水 9t/d空压机冷却水 5
9、-25t/d用水情况：（1）脱硫废水经沉淀池沉淀处理后补充到渣系统；（2）渣浆泵、回水泵、泥浆泵轴封水来自渣系统清水池（3）渣浆泵、回水泵冷却水来自电厂冷却水 排 水：无废水排放轴封水0.9t/h全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保769捞碎渣机(496.2t/h)前池（491t/h）渣浆泵（492.9t/h）脱水仓（533.8t/h）浓缩机(532.3t/h)沉淀池（497.3t/h ）清水池（497.3t/h ）回水泵（500t/h）泥浆泵（40.9t/h）炉渣 4.5t/h排渣炉渣 4.5t/h水 1.5t/h轴封水 1.45 t/h蒸发 5.2 t/h轴封水 0.9
10、t/h引自空压机冷却水冷却水 1.45t/h轴封水 1.45 t/h图 5 脱硫废水进入渣系统后的水平衡图（脱硫废水5t/h）脱硫废水5t/h引自辅机冷却水冷却水 1.45t/h496.2 t/h辅机冷却水冷却水 1t/h 40.9t/h空压机冷却水冷却水 0.2t/h40 t/h全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保770捞碎渣机(496.2t/h)前池（491t/h）渣浆泵（492.9t/h）脱水仓（533.8t/h）浓缩机(532.3t/h)沉淀池（498.3t/h ）清水池（498.3t/h ）回水泵（500t/h）泥浆泵（40.9t/h）炉渣 4.5t/h排渣炉渣
11、4.5t/h水 1.5t/h轴封水 1.45 t/h蒸发 5.2 t/h轴封水 0.9t/h引自空压机冷却水冷却水 1.45t/h轴封水 1.45 t/h图 6 脱硫废水进入渣系统后的水平衡图（脱硫废水6t/h）脱硫废水6t/h引自辅机冷却水冷却水 1.45t/h496.2 t/h辅机冷却水冷却水 1t/h 40.9t/h空压机冷却水冷却水 1.2t/h40 t/h3 方案调整前后经济、资源和环境方面的对比分析（1）经济分析脱硫装置废水处理系统工艺流程：脱硫废水中和槽(加入石灰乳)沉降槽(加入聚合铁和有机硫)絮凝槽(加入辅助絮凝剂)澄清池清水 pH 调整箱排放。上述处理工艺所需配套的加药系统包
12、括：石灰乳加药系统、聚合铁加药系统、辅助絮凝剂加药系统、有机硫化物加药系统、盐酸加药系统等。污水处理工艺排放的污泥要经过下述工序处理：浓缩污泥污泥贮池压滤机滤饼堆场滤液滤液平衡箱中和箱全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保771综上所述，直接将脱硫废水导入除渣系统简化了脱硫废水的处理方式，减少运行成本，同时节约了电厂紧张的土地资源。（2）.水资源与水环境分析 在脱硫系统废水处置方式改变前后，除渣系统耗水量没有发生变化，但补水来源发生变化：在脱硫系统废水处置方式改变前除渣系统补水 134 吨/日，全部来自冷却塔循环水；在脱硫系统废水处置方式改变后，除渣系统补水 134 吨/日，
13、其中 100-120 吨/日为脱硫废水综合利用，消耗循环水14-34 吨/日。因此，通过将脱硫系统废水引入到除渣系统，减少了 100-120 吨/日的冷却塔循环水消耗量。表 5 脱硫系统排水情况可研和评价排 实际 调整为本处置方式建设污水处理站除灰喷淋 无排放去向 除渣补水表 6 冲渣系统用水对比原冲渣系统 处置工艺调整后方案脱硫废水 100-120t/d辅机冷却水 9t/d水源 循环水 134t/d空压机冷却水 5-25t/d合计 134t/d 134t/d实施本项脱硫废水处置利用方案后，电厂取新水量也将较原系统下降 100-120 吨/日，电厂循环水排污水相应减少。实施本项处置方案，提高了
14、水资源的利用效率，也降低了污水排放量，从环境角度分析处置方案是可行的。（2）电厂灰渣呈碱性，原冲渣水 pH 值为 12-13，运行过程中存在的问题是由于碱性灰渣水导致系统结垢现象严重。脱硫废水为酸性，酸性脱硫废水与碱性灰渣中和后，根据试运行期间的测试结果，冲渣水 pH 值为 8.2-8.3，缓解了系统结垢。本方案即解决了除渣系统结构问题，也解决了脱硫废水中和问题，从技术角度分析本脱硫废水处置方案是可行的。（3）灰渣利用情况分析国华盘山电厂日排渣 120 吨，含水 25%。天津市环境监测中心于 2008 年 7 月 10 日对国华盘山电厂脱硫系统试运行期间脱硫废水进入渣系统后的渣进行浸出毒性鉴别
15、，鉴别标准为危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 （GB5085.3-2007） ，监测报告为津环监（委）分 0807167 号 （见附件） ，鉴别结果见表 7。根据鉴别结果，本方案产生的灰渣为一般工业固体废物。全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 环保772表 7 灰渣浸出毒性鉴别结果样品名称检测项目测定结果控制标准（GB5085.3-2007）分析方法方法依据镉 0.05L(mg/L) 1 mg/L铅 0.2 L(mg/L) 5 mg/L锌 0.04 mg/L 100 mg/L铜 0.05L(mg/L) 100 mg/LGB/T1555.2-1995总铬 0.03L(mg/L) 1
16、5 mg/L原子吸收法GB/T1555.6-1995砷 0.26ug/L 5 mg/L固废汞 0.07ug/L 0.1 mg/L原子荧光法水和废水监测分析方法（第四版） 2002 年4 总体结论实施本项脱硫废水处置方案后，简化脱硫废水处置工艺，实现水资源的综合利用，减少运行成本并节约土地资源。脱硫废水综合利用率 100%，每日减少 100-120 吨/日循环水消耗量，进而减少电厂循环水取新水量 100-120 吨/日，同时减少循环水排污水量。做到提高水资源的循环利用效率和零排放。酸性脱硫废水和碱性灰渣中和后，将冲渣水的 pH 值由 12-13 降低到 8.2-8.3，有效的缓解了除渣系统结垢问题。参考文献：刘 颖：女，1973 年出生，1996 年毕业于华北电力大学环境工程系，高级工程师。毕业后进入盘山发电厂工作，从事环保监督以及安全、健康、环保体系的推动和认证工作。电 话：02282705755地 址：天津蓟县国华盘山发电有限责任公司安健环部邮 箱：张家浩：1974 年出生，男，天津国华盘山发电公司燃化除运行部运行主管，现负责除灰及冲渣系统运行管理。
