浅论火力发电厂节能减排运行管理

1、浅论火力发电厂节能减排运行管理专业工商管理姓名沈卫军浅论火力发电厂节能减排运行管理论问摘要：近几年，随着我国经济的飞速发展, 电力供应能力极大增强，电力装机突破6亿千瓦。在电力供需紧张形势明显缓解的情况下，如何巩固节能减排成果，提高节能减排效益，使电力行业在全面贯彻中央提出的节能减排综合性工作方案政策,已是现今电力行业尤其是电能生产单位电厂迫切拿出可行性方案并加以落实的当务之急。本文从运行角度，以排放气体及污染物排放和回收为出发点分析节能减排工作的现状，并加以论证地推出节能减排的改进措施及有效管理。关键词：火力发电厂节能、减排我厂始建于年，装机容量为*火力发电机组。化学超滤反渗透系统的投入极大

2、的提高了化学除盐水的水质，降低了化学药品消耗，但其浓水的排放和回收是一个严峻的课题。为积极实现污染物零排放标准，包括煤场废水、澄清池泥浆废水、雨水的排放管理都将是本文要研究和探讨的重点。一、 我厂节能减排工作现状分析1.2当前废水的收集及排放目前电厂排水除了冷却塔排水、雨水管网排水直接外排到河道外，其他废水最终输送到一期、二期的渣水系统，并通过1#、2#灰管线输送到舟山岗灰场。工业废水站来水（包括含煤废水、机组排水、酸碱废水等）通过泵输送到一期渣水系统的缓冲水仓；脱硫废水则通过单独的处理设施处理后，排放到二期渣水系统的溢水收集坑，可通过管路切换分别用泵输送到2#灰管线或一期渣水系统的缓冲水仓；

3、一期澄清池排水输送到一期渣水系统，二期澄清池排水输送到二期的渣水系统。废水排放走向见下图。图3-2 全厂废水排放走向图废水的收集（1）冷却塔排水的收集全厂共有冷却塔四座，1#4#冷却塔排水主要是以冷却塔溢流排水的形式排入就近的雨水井，进入雨水管网，最终排水通过雨水管网排放到陆汇港中。一期冷却塔排水，包括1#、2#冷却塔排水，通过一期主厂区的雨水管网及01#厂区雨水泵房的旁路排放到陆汇港中。二期冷却塔排水，包括3#、4#冷却塔排水，通过二期新开河以南厂区雨水管网及02#厂区雨水泵房的旁路排放到新开河中。（2）雨水管网来水的收集目前，厂区的雨水泵房共有四座（包括一期和二期）。雨水管网来水分别汇集到

4、属于各自汇集区域的01#、02#、03#、煤场雨水泵房。通常情况下，雨水管网来水通过雨水泵房的旁路直接排放到河道中；当河道中水位超过旁路的设计要求时，则关闭旁路闸门，启动排涝泵将雨水排放到河道中。（3）锅炉渣水系统排水的收集锅炉渣水系统排水主要表现为渣水系统溢水，溢水通过泵及1#、2#灰管线输送到舟山岗灰场。当前的渣水系统补充水包括：一期及二期澄清池排泥水、工业废水处理站来水（包括含煤废水、机组排水、酸碱废水等）、脱硫废水处理系统出水、轴封冷却水及循环冷却水。渣水系统的补充水的来水如下：1）一期澄清池排泥水通过污泥泵并通过管线输送到一期渣水系统的缓冲水仓（#01），二期澄清池排泥水通过污泥泵并

5、通过管线输送到二期渣水系统的浓缩机（#02），分别进入了一期、二期渣水系统。2）工业废水处理站来水（包括含煤废水、机组排水、酸碱废水等）通过设置在工业废水站最终清水槽的水泵被输送到一期灰渣系统，作为其补水。3）脱硫废水处理系统出水排放到二期渣水系统的溢水收集坑，可以通过泵输送到一期渣水系统或直接输送到华能电厂的01#、02#灰管线。4）设备轴封冷却水及循环冷却水通过作为各类设备轴封冷却水、冲洗水或补水的方式进入渣水处理系统。循环冷却水作为渣水系统的备用水源。（4）工业废水处理站来水的收集工业废水处理站收集含煤废水、机组排水、酸碱废水（包括化水车间排水、精处理再生废水）A、含煤废水的收集厂区共有

6、6个转运站，1个翻车机房等设施。含煤废水通过管路将煤场废水和栈桥冲洗废水分别收集到三个沉煤池中，然后通过渣浆泵输送到工业废水处理站的含煤废水池中。煤场四周有排水沟，煤场雨水是通过排水沟自流到沉煤池收集的。油罐区域的含油废水，通过隔油、油水分离后通过泵输送到煤场沉煤池，进入含煤废水系统。B、机组排水的收集 一期、二期的机组排水（包括定排扩容器减温水）分别排放到一期、二期的机组排水槽内，再通过泵将一期及二期的机组排水通过管道输送到工业废水站的机组排水池中。C、酸碱废水的收集这里所指的酸碱废水包括化水车间排水和精处理系统再生排水。（5）生活污水处理系统出水的收集一期、二期的生活污水通过各自的生活污水

7、收集管路，收集到生活污水处理系统进行处理。经处理后的出水直接汇集到该处理系统的清水池中。一期系统出水溢流到附近的雨水管网；二期系统则有回用管路，可回用。当前二期生活污水处理系统水量较少，未运行。废水的排放电厂排水可分为一级排水（即直接向厂区外排水）和二级排水（即未直接向厂区外排水）。外排水包括冷却塔排水、锅炉渣水系统排水、雨水管网来水、生活污水处理系统出水。内排水包括：澄清池排泥水、工业废水处理站出水（包括含煤废水、机组排水、酸碱废水等）、脱硫废水处理系统出水。（1）一级排水的排放途经：A、1#4#冷却塔排水通过溢流口排放到就近的雨水管网，再通过雨水管网，最终排放到陆汇港；B、锅炉渣水系统排水

8、则通过1#、2#灰管线最终排到陈桥舟山灰场；C、雨水管网来水则通过厂区内的雨水管网排放到陆汇港；D、生活污水处理系统出水通过管道就近排放到雨水管网内，最终排放到陆汇港。（2）二级排水的排放途经：A、一期、二期澄清池排泥水通过泵及管道分别输送到一期、二期锅炉渣水系统；B、含煤废水、机组排水、酸碱废水等工业废水站来水输送到一期锅炉渣水系统的缓冲水仓；C、脱硫废水处理系统出水排放到二期溢水收集坑，可通过泵输送到一期锅炉渣水系统，也可直接输送到华能电厂灰管线； 废水排放口.全厂共有四个废水排放口。分别为01#、02#、03#厂区雨水泵房及煤场雨水泵房。其中主厂区南北各一个，煤场区一个，新开河南岸一个。

9、1）01厂区雨水泵房：用于一期主厂区内循环冷却系统排水、生活污水、雨水的排放。循环冷却系统排污水、生活污水就近排入雨水管网，雨水通过雨水管网收集后通过雨水泵房排入陆汇港。2）02厂区雨水泵房：用于二期主厂区内生活污水、雨水的排放。目前，电厂已将02厂区雨水泵房内排水通过泵输送到01厂区雨水泵房收集的雨水管网内。3）03厂区雨水泵房：用于新开河南岸二期循环冷却系统排污水、雨水的收集。循环冷却系统排污水就近排入雨水管网，雨水通过雨水泵房的旁路排入陆汇港。4）煤场雨水泵房：用于煤场附近区域雨水的排放，煤场附近区域雨水通过雨水泵房的旁路排入陆汇港。1.3现状分析经过分析归纳总结，目前全厂废水处理系统存

10、在以下问题：1）冷却塔排水水量很大，水质符合国家一级排放标准，含盐量较高，如果能够合理利用，将减少厂区用水量。2）锅炉渣水系统存在249T/h的外排水，排水通过华能电厂01#、02#灰管线，最终排放到舟山岗灰场，但舟山岗灰场为华能长兴电厂所有，故电厂每年都需向其交纳租金费用，提高了电厂的运行成本。3）由于厂区面积较大，初期厂区雨水悬浮物较大，雨水水质指标可能会超过国家一级排放标准，汇集的雨水水量较大，但没有进行利用。4）澄清池排泥水水量较大，但水质含盐量较低，直接进入渣水系统，造成了水资源的浪费，可将其处理后作为澄清池补充水。5）由于工业废水处理站的处理设施设计容量偏小，含煤废水未经处理，直接

11、输送到渣水系统，这部分水可回收利用，用于煤场用水。6）由于工业废水处理站的处理设施设计容量偏小，当有机组非经常性排水（包括锅炉烟气侧冲洗和机组启动或事故时的排水）来水时，不能对其进行有效处理，只能将废水排放到舟山岗灰场。7）当前一期生活污水通过处理后的出水直接排放到01厂区雨水泵房收集的管网内，未加以综合利用。因此必须进行相应的改造，主要内容包括一下几个方面：1、冷却塔排水管路改造2、厂区雨水收集系统3、锅炉渣水系统改造4、澄清池排泥水处理系统5、含煤废水处理系统改造6、机组排水处理系统改造7、生活污水处理系统出水管路改造8、超滤反渗透处理系统原河道取水量为2942 m3/h，经改造后的河道取

12、水量为2754m3/h，比原取水量2942 m3/h为188m3/h。废水不向华能灰库排放，废水经处理后综合利用，不向外排放废水，达到电厂“无灰库”运行废水“零”排放的目标。 2.2冷却塔排水管路改造必要性厂区内冷却塔排水时直接排放到附近的雨水管网内，导致雨水管网内大部分内为冷却塔排水（含盐量较大），这给雨水的收集带来的极大的困难。同时由于部分设备冷却水、部分含油废水、漏损的水及初期的雨水（含有大量的悬浮物）通过雨水管网排放到陆汇港，这部分废水部分指标可能国家一级排放标准。这样就可能会导致电厂向外界排放超标的废水，给环境带来的影响。为了确保电厂的外排水不污染水体，同时能回收利用雨水，必须将冷却

13、塔排水管路与雨水管路进行隔离。一、二期冷却塔排水工艺流程及说明工艺流程工艺流程如图33图33 01#、02#、 03#、04#冷却塔排水工艺流程图工艺说明将冷却塔排水管路与雨水管网隔离，一、二期冷却塔（01#、02#、 03#、04#冷却塔）排水管采用架空管线将排水输送到01厂区雨水泵房的后池，最终排放到河道内。原有的溢流到雨水管网的管路仍保留，作为应急排水用。2.3雨水管网来水系统收集必要性厂区面积较大，由于初期厂区雨水悬浮物可能超标，同时厂区内一期、二期脱硫设备冷却水等其它排水有部分排到厂区的雨水管网内，并通过雨水泵房最终排放到河道内。所以，要实现全厂废水的零排放，必须对这部分水进行收集，

14、对收集后的雨水进行处理后，作为二期水处理区域内澄清池补水。工艺流程工艺流程如图35图35 雨水收集及处理工艺流程图工艺说明通过将冷却塔排水管路与雨水管网隔离后，所有厂区内雨水管网来水都收集到雨水泵房前池。雨水管网来水通过泵及管道输送到雨水贮存池，并通过安装在雨水贮存池上的自吸泵输送到二期澄清池的浑水井的进水管道，作为预处理系统的补水。2.4锅炉渣水系统改造必要性澄清池排泥水、工业废水站来水等其他来水的水量远远大于渣水系统的消耗量，渣水系统如不进行改造，则流量为249m3/h的溢流排水必须通过华能长兴电厂的灰管线才能排到舟山岗灰场。为实现电厂零排放的目标，故将澄清池排泥水另行处理利用不排入渣水系

15、统，将65m3/h渣水进行处理，同时减少向渣水系统排放废水，保证渣水系统正常运行，故对渣水系统改造十分必要。具体措施如下：1）将澄清池排泥水、工业废水站来水中的机组排水及含煤废水不排入渣水系统。2）将65m3/h一期缓冲水仓渣水通过泵打到含煤废水池，与含煤废水一起处理后进入反渗透系统，进行脱盐处理。3）对灰渣系统的进行加酸及加阻垢剂处理，阻垢剂采用高效灰水阻垢剂，采用何种阻垢剂及加药量应根据实验确定。.工艺流程工艺流程如图36图36 锅炉渣水系统改造工艺流程图工艺说明渣水通过泵打到工业废水处理站的含煤废水池，与含煤废水混合后一起处理。改造后的渣水处理系统可实现正常运行，渣水排水无需通过华能电厂

16、灰管线向舟山岗灰场排放。2.5澄清池排泥水处理系统必要性澄清池排泥水直接排放到渣水系统，不但使的渣水系统产生溢水，同时也没有按水质来对水资源进行有效的利用。由于澄清池排泥水水质较好，经浓缩后，大部分泥水可以回用到澄清池进水管，再次进入澄清池进行处理后利用。对澄清池排泥水进行处理后，不但减少了取水量，同时也减少了渣水系统的排水，故进行澄清池排泥水处理系统的建设十分必要。.工艺流程工艺流程如图38图38 澄清池排泥水处理系统工艺流程图工艺说明一期澄清池排泥水通过原管路汇集到01#泥浆池（原有）中，二期澄清池排泥水通过源有管路，并增加部分管路（约330m）到02#泥浆池（新建）。01#泥浆池与02#

17、泥浆池互通。通过排污泵将澄清池排泥水输送污泥浓缩器进行浓缩。经浓缩器泥水分离后，上清液自流到回收水池，并通过泵将上清液输送到二期澄清池浑水井进水管道，与原水混合，作为澄清池的进水。经浓缩后的底部污泥则通过离心脱水机脱水后，泥饼（含水率75%）运送到煤场。脱水机滤液则通过通过排水管自流到02#泥浆池。冲洗脱水机用水采用工业水系统用水，冲洗水通过排水管排到02泥浆池。2.6含煤废水处理系统改造必要性含煤废水如果直接排放到渣水系统，不但使得渣水系统产生大量的溢水，同时水资源没有充分的得以利用，煤炭也没有回收。而经处理后的含煤废水经过超滤反渗透进一步处理后，可用于冷却塔补水，这样可以减少源水的取水量，

18、有利于废水的综合利用。故对含煤废水处理系统进行改造十分必要。采取的措施如下：1）拆除原有限制设备，包括pH调整器、絮凝器、斜板澄清器；2）将经含煤废水处理系统处理后的出水进行超滤反渗透进一步处理后，作为冷却塔循环水补水。3）通过改造原有两套加药装置作为含煤废水处理系统的加药装置。 工艺流程工艺流程如图39图39 含煤废水处理系统工艺流程图工艺说明经处理后的含油废水通过泵输送到煤场沉煤池。通过现有含煤废水收集管路将含煤废水收集到工业废水站的含煤废水池，流量为65m3/h渣水系统排水通过泵输送到含煤废水池，流量为5m3/h左右的超滤反渗透系统排水，通过泵也输送到含煤废水池。经混合的综合废水通过加絮

19、凝剂、助凝剂后经高效净化器处理后，达到进超滤系统的标准（除pH值）。出水进入位于工业废水处理站的pH调整槽，槽内水经中和后输送到超滤反渗透处理系统处理。高效净化器的反洗排水排放到综合废水污泥池，污泥池中的污泥通过泵输送到一期渣水系统的浓缩池，进行浓缩处理。上清液通过回收泵输送到含煤废水池前端。设置一路高效净化器出水到工业废水站的清水池；当有机组排水池内存放的为非经常性机组排水时，保证两台高效净化器能同时运行。2.7机组排水处理系统改造必要性原工业废水站机组废水通过泵输送到一期渣水系统，增加了渣水系统的外排水的水量；同时，当非经常机组排水来水时候，原系统不能对其进行有效处理。为了减少渣水系统的溢

20、水，同时能有效的处理非经常性机组排水，故需对该系统进行必要的改造。机组排水主要包括经常性排水和非经常性排水A、经常性排水主要为水汽集中取样系统排水、锅炉排污水、定排扩容器减温水。废水通过管网及沟渠汇集到机组排水槽，并通过泵将机组排水槽内废水输送到工业废水站的机组排水池内。目前，机组排水通过机组排水泵排放到最终清水槽后，输送到渣水系统的一期除灰缓冲水仓。经常性排水平均水量为50m3/h。大部分排水为定排扩容器减温水，来自于循环系统冷却水。B、非经常性排水主要有锅炉空气预热器冲洗排水、锅炉延期侧冲洗和机组启动或事故时的排水。废水收集到工业废水站的机组排水池或者酸碱废水池。目前，由于处理设施（与含煤

21、废水共用）运行不佳，废水只能采用氧化、调节pH值处理后，通过泵输送到一期除灰缓冲水仓，然后排放到华能灰库。 工艺流程工艺流程如图311图311 机组排水处理系统工艺流程图工艺说明电厂的机组排水排放到机组排水槽，并通过泵输送到工业废水站的机组排水池。经常性排水（包括定温扩容器减温水、锅炉排污水和水汽集中取样系统排水）通过泵输送到二期澄清池的进水管，与原水混合后作为二期澄清池的补水。非经常性排水（包括锅炉空气预热器冲洗排水、机组启动事故时排水和锅炉烟气侧冲洗排水）通过空气氧化、酸碱调节后，经泵加药后在高效净化器中絮凝、沉降、分离、过滤处理后，出水排入pH调整槽，当pH调整槽液位高时，电动阀门自动切

22、换排放到清水池。 高效净化器的反洗是采用pH调整槽内清水进行反洗，反洗排水排放到综合废水污泥池。锅炉化学清洗排水由业主委拖其他单位单独处理。工业废水处理站的高效净化器设置两台，一般情况下作处理含煤废水，一用一备；当有非经常性机组排水时，其中一台高效净化器作为处理非经常性排水的处理设施。2.8生活污水处理系统出水管路改造必要性目前，生活的污水经处理后，直接排放到河道中，不但对环境有一定的影响，同时水资源也得不到利用，故对生活污水处理系统出水管路进行改造十分必要，将生活污水处理系统出水作为二期澄清池浑水井的补水，也可作为厂区绿化、道路冲洗用水。.工艺流程工艺流程如图312图312生活污水处理系统出

23、水工艺流程图工艺说明生活污水处理系统出水通过升压泵及管网输送到位于工业废水处理站的雨水贮存池，再通过泵将出水输送到二期澄清池进水管道，部分出水也可作为厂区绿化、道路冲洗用水。2.9超滤反渗透处理系统必要性全厂废水处理工程为达到预期目标“无灰库”废水“零”排放的目标，对位于工业废水处理站的高效净化器出水采用膜处理法，使其达到冷却塔补水水质标准，回用于冷却塔补水。工艺流程及说明.1工艺流程及说明综合废水RO处理系统由脱盐预处理系统、反渗透系统两部分组成。高效净化器出水 pH调节箱 加压泵 混合加热器 叠片过滤器 超滤装置 超滤水箱 超滤水泵阻垢剂加药还原剂加药5m保安过滤器高压泵反渗透装置RO水箱

24、冷却塔补水高效净化器出水pH值较高，经调节水箱后，使其满足后继设备对进水pH值的要求；混合加热器保证进水水温满足膜处理设备对温度的要求；叠片过滤器可以降低超滤进水的悬浮物和浊度；超滤膜技术，能有效的去除原水中的悬浮物、胶体、细菌和有机物等，保证反渗透系统稳定运行；反渗透装置对离子的高效去除率，保证出水水质。系统的水量平衡图： 图3-13 系统水量平衡图.2脱盐预处理系统预处理系统作为反渗透的前处理，主要目的是调节pH值，去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物等妨碍后续反渗透运行的杂质。进水含盐量较高，水温、浊度及悬浮物含量受季节变化的影响较大。针对上述的水源情况，采用超滤作为反渗透预处理

25、，系统设备主要有：pH调节水箱、混合加热器、自清洗过滤器、氧化剂加药装置、超滤装置、超滤水箱、超滤水泵等。.3反渗透系统反渗透系统主要包括：阻垢剂加药装置、还原剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、冲洗水泵、化学清洗装置。.五、能耗分析及节能、节水措施（一）能耗分析表51 装置能耗一览表序号能源种类单位耗用数量备注1新鲜水Kg/h0加药等装置用水可利用循环冷却水2电Kwh/h5143压缩风Nm3/h10（二）节能措施本工程采取的节能措施如下：1）合理选用水处理工艺流程，在高程布置中尽量利用地形高差，降低水头损失，最大限度地节能。2）选用高效、节能型水泵和节能灯具，降低日常生产运行中的电能

26、消耗。3）选用高效的设备，在确保出水水质的前提下，最大限度地减小水头损失，降低设备反洗时新鲜水和压缩风的用量。（三）节水措施本工程采取的节能措施如下：1）采用节水型工艺和设备。2）提高工业用水回收率和重复使用率。3）提高再生水回收率。十、经济评价（一）环境效益本工程投入运行后，每年少向舟山岗灰场排放工业废水2.18*106吨，少向陆汇港取水1.65*106吨新鲜水.可有效削减电厂向舟山港灰场排放的废水量，同时将通过收集生活污水处理系统出水、雨水管网来水减少污染排放总量，这将有利于周围生态环境的改善。（三）经济效益于长电公司目前所使用灰场为华能长兴电厂所有，长电公司每年向华能长兴电厂支付巨额费用，约1200万人民币，给