熱電廠給水設(shè)計(jì)中的節(jié)水節(jié)能措施
摘要：在熱電廠中將氮肥生產(chǎn)排水用于沖渣、除塵，將冷卻排水用作軟化水的補(bǔ)充水，可大大節(jié)省一次用水。將鍋爐軟化水用作氮肥生產(chǎn)裝置換熱器的冷卻水，回收熱能，使軟水升溫，每年可省標(biāo)煤2萬(wàn)余噸，創(chuàng)效益500多萬(wàn)元。
國(guó)內(nèi)中型氮肥廠均有自備的熱電廠供熱和發(fā)電。目前雖然汽輪機(jī)凝汽用水采用了循環(huán)冷卻水，但還有不少水只一次使用后排放。在水資源日益被污染和減少的情況下，在熱電廠給水設(shè)計(jì)中，如何一水多用，節(jié)水降耗，已成為必須研究的問(wèn)題。
1. 湘江氮肥廠熱電分廠七期工程設(shè)計(jì)水量
湘江氮肥廠熱電分廠現(xiàn)有2臺(tái)130t/h和4臺(tái)75t/h的鍋爐。
其中凝汽、冷油器、空冷器共9365t/h冷卻用水采用循環(huán)水，循環(huán)水損耗為468t/h（按循環(huán)水量的5％計(jì)），取樣、除塵、水射抽水器、空調(diào)用水、各機(jī)組的軸承用水為一次新鮮水。另外還有1#～6#機(jī)組化學(xué)水處理用水量680t/h，水力沖灰用水量1030t/h，也為一次新鮮水，因此共需一次新鮮水量為：
Q＝680＋1030＋440＋468＝2618t/h
2. 采取的節(jié)水措施
2.1 氮肥生產(chǎn)排水沖灰、除塵
鍋爐沖灰渣用水、煙道除塵用水量大，對(duì)水質(zhì)要求不高，不必采用一次新鮮水，可以利用其它的水源。我們對(duì)氮肥生產(chǎn)中所排出的污水進(jìn)行水量和水質(zhì)分析，認(rèn)為可以用氮肥總排污水沖灰渣煙道除塵。
氮肥生產(chǎn)排出水中含有NH3·H2O，能和煙道氣中的SO2反應(yīng)。反應(yīng)式如下：
NH3·H2O＋SO2＝NH4HSO3
生成的亞硫酸氫氨溶于水中，減少了煙道氣SO2的含量，從而減少煙囪排煙對(duì)大氣的污染。利用氮肥生產(chǎn)中的污水沖灰渣投資少，而流程簡(jiǎn)單易上馬，只需在總排水溝合適的地方設(shè)一個(gè)攔溝閘，使溝中水位抬高，讓設(shè)計(jì)水量的水重力流進(jìn)集水池，然后用泵加壓由管道輸送到熱電分廠鍋爐處沖灰渣和作煙道除塵用水。
2.2 將冷卻水排水作化學(xué)軟水的補(bǔ)充水
軸承冷卻水101m3/h空調(diào)冷卻水39m3/h，循環(huán)水排水540m3/h，三股水匯合到高位水池，經(jīng)無(wú)閥濾池過(guò)濾后，由泵加壓到軟化水處理間作鍋爐用的化學(xué)軟水補(bǔ)充水。熱電分廠循環(huán)水未加水穩(wěn)劑，濃縮倍數(shù)低，對(duì)軟化水質(zhì)及裝置沒(méi)有影響。
用上面三股水作化學(xué)軟水的補(bǔ)充水，不僅每小時(shí)節(jié)省680t一次水，并且溫度比一次水高，節(jié)省了能源，減少了除氧器中的蒸汽用量。
2.3 調(diào)整后的一次水量
總之，通過(guò)上面的措施，一次水可大大減少，一次水只需：
Q＝540＋37＋140＝717m3/h
其中：540t/h—循環(huán)水補(bǔ)充水(循環(huán)水正常排水＝9365×4％，如果鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行，則需多排循環(huán)水165t，一般情況下鍋爐運(yùn)行負(fù)荷低于80％，只補(bǔ)充468t/h就足夠了)；
37t/h—取樣、水射抽水器用水；
140t/h—空調(diào)、軸承用水。
1991年初步設(shè)計(jì)一次水用量為2618t/h，通過(guò)上述措施后，節(jié)省了一次水用量約1900 /h，扣除二次利用的成本，每噸水最少可節(jié)水費(fèi)0.15元/t，全年按8000h計(jì)算，可省水費(fèi)：
C＝0.15×1900×8000＝228×104元
3. 節(jié)能措施
熱電廠鍋爐產(chǎn)蒸汽用的軟水可以作氮肥生產(chǎn)中換熱器的冷卻水。此舉不僅使軟化水升溫，還減少了循環(huán)水的用量。
湘江氮肥廠1991年起將鍋爐軟化水用作熱鉀堿脫碳裝置的貧液冷卻器一冷的冷卻水，從而使軟化水升溫，節(jié)省了大量能耗。相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)煤，可增加效益264萬(wàn)元。每噸蒸汽耗標(biāo)煤按115kg/t計(jì)算，可多產(chǎn)蒸汽121240ｔ，若蒸汽按23元／ｔ計(jì)算，可創(chuàng)效益4330.933×104元。
此流程運(yùn)行10年來(lái)，蒸汽供應(yīng)正常。貧液冷卻器一冷中采用軟化水冷卻，二冷中采用循環(huán)水冷卻，換熱設(shè)備運(yùn)行正常。既減少了循環(huán)水用量，又節(jié)省了標(biāo)煤。
4. 結(jié)論及要說(shuō)明的問(wèn)題
4.1 結(jié)論
、 熱電廠鍋爐沖灰渣水、煙道除塵器用水可利用氮肥生產(chǎn)過(guò)程中的污水；化學(xué)軟水可用熱電廠循環(huán)水中的排水和其它沒(méi)回收的各種冷卻水，這樣每年可減少水費(fèi)200多萬(wàn)元，每年可少用一次水1600×104t。
、 熱電廠的化學(xué)軟水可作氮肥生產(chǎn)裝置中換熱設(shè)備的冷卻水，使軟水升溫、回收熱能、節(jié)能降耗。就湘氮廠而言，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，每年可省標(biāo)煤2萬(wàn)余噸，可創(chuàng)效益500多萬(wàn)元。
③ 本文的節(jié)水節(jié)能措施對(duì)國(guó)內(nèi)幾十家有自備熱電廠的氮肥廠或類似企業(yè)具有推廣意義。這不僅降低了生產(chǎn)成本，增加了效益，更重要的是減少了用水，保護(hù)了環(huán)境。
4.2 要說(shuō)明的問(wèn)題
、 利用氮生產(chǎn)污水沖灰渣，因?yàn)槲鬯泻，不能用銅閥門，結(jié)垢也比較嚴(yán)重應(yīng)注意注意清洗。
② 利用循環(huán)水的排水，湘氮廠熱電分廠循環(huán)水沒(méi)加水質(zhì)穩(wěn)定劑，加水穩(wěn)劑的循環(huán)水的排水要考慮對(duì)離子交換裝置的影響后，方能確定是否能采用。
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