余热发电车间排水梯级利用技术-主体报告

1、余热发电外排水梯级利用 公用设施处燃气发电工场 吕成广【摘要】钢铁企业不但大量消耗能源而且是水资源消耗大户，余热发电不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体，但对水质要求严格，我们在余热发电生产过程中根据使用设备对工业水水质要求对水资源分级使用，顺序地按不同目的利用，形成高质高用、中质中用、低质低用、梯级使用、减少损失、综合利用的利用系统，实现水资源的合理利用，实现效益最大化。一、问题的提出余热发电各发电机组射水箱溢流水、循环水池排污水目前均外排至地沟。由于射水箱运行中必须保证一定的溢流量来保证水温（射水箱水温和水压决定了射水抽气器的抽气能力），而机械通风冷却塔水池水面高

2、度比射水箱高，靠自流无法回收至冷却塔，余热发电四台机组射水箱总溢流22t/h左右；余热发电四台机组的机械通风冷却塔主要通过蒸发部分循环水，靠循环水在冷却塔的的汽化潜热带走循环水在凝结器吸收的汽轮机排汽凝结成水放出的热量，为了保证循环水浓缩倍率等各项指标合格，防止由于水质差造成凝结器铜管结垢、腐蚀降低余热发电的热效率，余热发电四台机组冷却塔需每小时排污55t/h左右（其中2*360烧结余热冷却塔排污通过DN100管道无压排水至污水处理厂，由于同时与五烧地沟污水回收并用一路管道。由于地沟污水泵出口水压比冷却塔排水静压高，当地沟污水回收时将倒灌至冷却塔，造成循环水水质污染。因此开污水回收泵时冷却塔就

3、无法进行排污，使得两者不够协调统一，相互影响，并且影响冷却塔的排污量，造成循环水质长期不合格影响换热设备安全运行）；360余热发电汽轮机电控油冷却水及猫爪冷却水每小时用水3t/h，由于水量少建设时没有回收，以上三项排地沟水量总计80t/h。随着公司的扩张速度加快，水资源明显紧张，我们要想尽一切办法，既满足设备对水质的要求，又能够节约用水。对水资源需做到按质使用、梯级使用、水尽其用。余热发电各机组排水一方面是由于建设时受外排水管网设计影响采取排地沟的方式，另一方因发电设备对水质要求较高，为了保证水中硬度、电导率、氯根、总磷等指标合格，必须进行循环水池排污，保证浓缩倍率低于3倍。排放的水也是正常使

4、用的设备冷却水，有的水质比中水水质要好，现在排放到地沟中造成极大的浪费，余热发电的上一道工序有一些设备对水质要求较低（如固废余热冷却塔临近的固废综合利用厂转底炉冷却水、6*180烧结余热发电冷却塔临近的四烧污泥池用水、2*360烧结余热发电冷却塔临近的五烧污泥池用水、转炉余热发电冷却塔临近第一炼钢厂浊环水池）。把余热发电机组射水箱溢流水回收至冷却塔，冷却塔循环水排污供给烧结厂、炼钢厂、固废综合利用厂水质要求低的设备利用，不仅节约了水资源而且提高了效益，同时也减少了对地下水的污染。余热发电各设备排放至地沟80t/h以上，经过实地调查和与余热主工序技术部门讨论，对余热发电外排水就近回收至对水质要求

5、低的设备上使用，以提高循环利用率，减少公司新水用量，降低水处理成本，创造经济效益。实施后不但实现了余热发电生产用水除了循环水旁滤反洗水排地沟其余全部回收，而且增加了冷却塔的排污量，提高了循环水质、凝结器结垢和腐蚀减少，换热效果提高，凝结器真空提高，提高了机组的安全性和经济性，延长了设备的使用寿命，真正实现了水资源的高效梯级利用。二、项目详细内容（一）项目概述项目实施范围：1、 6*180烧结余热发电、转炉余热发电、2*360烧结余热发电每个发电各增加蓄水罐1个，固废余热利用现有的厂房东南角蓄水池。2、余热发电车间6*180余热、转炉余热、2*360余热发电将射水箱溢流等各排水点水引至蓄水罐（固

6、废余热引至蓄水池）中，蓄水罐（蓄水池）中水通过管道连接至冷却塔，加管道泵将水抽至冷却塔。3、通过在凝结器出口循环水管道上开口接管道将180余热发电循环水排污送至四烧污泥池、将固废余热循环水排污送至固废厂转底炉冷却机水箱、将360余热发电循环水排污送至五烧污泥池、将转炉余热循环水排污送至第一炼钢厂浊环水池。（二）余热发电各机组循环水水质指标表 PH总碱度总硬度氯根电导率浊度总磷mmol/Lmmol/Lmg/Lus/cmNTUmg/L指标7.09.0<10.0<20.0<700<3000<15352*360余热发电9.267.3128.71458391220.73.4

7、6*180余热发电9.39615.4240178915.56.52转炉余热发电9.135.28.98499546.50.99固废余热发电8.783.26.672628144.08（三）技改方案3.1转炉余热射水箱溢流水回收方案1）方案概述计划将射水箱溢流改造至新加的和射水箱同样高度的DN600螺旋管水罐（蓄水罐用11.75开平板焊接罐底，用5开平板焊接上盖）中，原来射水箱溢流管改为新加DN600螺旋管水罐溢流， 转炉余热发电射水箱距离冷却塔60米，射水箱与冷却塔液面高度差2米，采用通过排水沟里铺设管道引至原有至冷却塔水池DN100的管道，并且在操作方面的位置加装一蝶阀，便于控制水量.2）技改所

8、需材料DN50钢管 10米管道泵,ISG-50-160A,流量:11.7m3/h,扬程:28m,配套电机功率:2.2KW 1台D341X-10、DN50蝶阀带法兰螺栓 1套DN100钢管 1米DN600螺旋管 3米开平板,11.75,Q235B 0.03t开平板,5,Q235B 0.01t3.2转炉余热发电冷却塔排污通过在冷却塔化冰管阀门后接一路DN100管道送至第一炼钢厂浊环水池1）回收方案转炉余热冷却塔距离第一炼钢厂浊环水池20米，从转炉余热发电冷却塔化冰管阀门后接一路DN100钢管至第一炼钢厂浊环水池，新加管道加D341X-10、DN100蝶阀1台控制排污量，在化冰管新加管道后加D341

9、X-10、DN200蝶阀1台。2）技改所需材料DN100钢管30米D341X-10、DN100蝶阀带法兰螺栓1套D341X-10、DN200蝶阀带法兰螺栓1套3.3 2* 360余热发电冷却塔排污通过在冷却塔化冰管阀门后接一路DN100管道通过原至污泥池中水管道送至烧结厂五烧污泥池1）回收方案烧结厂五烧污泥池原中水补水管距离2*360烧结余热发电冷却塔20米，需从2*360烧结余热冷却塔化冰管阀门后接一路DN100钢管与原污泥池中水补水管对接，新加管道加D341X-10、DN100蝶阀1台控制排污量，在化冰管新加管道后加D341X-10、DN200蝶阀1台。2）技改所需材料管道泵,SGR65-

10、30-27,扬程:27m,进出管道口径:65mm,功率:4KW,流量:30m3/h,(配用电机型号:Y112M-2,电压:380V,电流:8.2A,转速:2900r/min,B级) 1台D341X-10、DN65蝶阀带法兰螺栓 1套DN100钢管20米D341X-10、DN100蝶阀带法兰螺栓1套D341X-10、DN200蝶阀带法兰螺栓1套水平螺翼式水表,DN100,PN1.0 介质:清水3.4 2*360烧结余热发电射水箱溢流水回收1）方案概述计划将射水箱溢流改造至新加的和射水箱同样高度的DN600螺旋管水罐（蓄水罐用11.75开平板焊接罐底，用5开平板焊接上盖）中，原来射水箱溢流管改为新

11、加DN600螺旋管水罐溢流， 2*360余热发电射水箱距离冷却塔30米，射水箱与冷却塔液面高度差2米，将新加DN600螺旋管水罐内水通过型号为SLS50-125A管道泵加DN50管道回收至冷却塔，在操作方面的位置加装一蝶阀，并加水位自动控制装置1套，便于控制水量。2）技改所需材料DN50钢管 40米管道泵,SLS50-125A,Q=10m3/h,H=15m,1.1KW 1台D341X-10、DN50蝶阀带法兰螺栓 1套DN65钢管 1米DN600螺旋管 2.5米开平板,11.75,Q235B 0.03t开平板,5,Q235B 0.01t3.5 2*360余热发电电控油冷油器及猫爪冷却水回收系统

12、图1) 方案概述把汽轮机台板和电控油冷油器冷却水回水母管接一路57*3.5钢管至射水箱旁新加蓄水罐中，在原来排地沟水管上加阀门正常运行时关闭阀门，将水回收至蓄水罐，通过管道泵与射水箱溢流水一起回收到凉水塔2) 改造所需材料57*3.5钢管30米D341X-10、DN50蝶阀带法兰螺栓1套及1片反法兰碳钢90°弯头DN50 3个。3.6固废余热发电冷却塔排污通过在冷却塔化冰管阀门后接一路DN80管道送至转底炉冷却水池1）回收方案固废厂#1、#2转底炉冷却机用水回水属无压回水，距离固废余热发电冷却塔100米，需从固废余热冷却塔化冰管阀门后接一路DN80钢管分别接至固废厂#1、#2转底炉冷

13、却机上，新加管道加D341X-10、DN80蝶阀1台控制排污量，在原冷却塔化冰管新加管道后加D341X-10、DN200蝶阀1台。2）技改所需材料DN80钢管200米D341X-10、DN80蝶阀带法兰螺栓1套D341X-10、DN200蝶阀带法兰螺栓1套水平螺翼式水表,DN80,PN1.0,介质:清水3.7 固废余热发电射水箱溢流水回收1）方案概述固废余热射水箱溢流水进入主厂房东南角蓄水池 ，将蓄水池与厂区下水道隔断，蓄水池中安装两台潜水泵（一用一备），通过铺设DN50管道引至冷却塔水池，并且在潜水泵出口位置加装蝶阀，防止备用泵倒水。2）技改所需材料DN50钢管50米 50米潜水泵,50WQ

14、10-10-0.75 2台D341X-10、DN50蝶阀带法兰螺栓 2套水位自动控制装置 1套3.8 6* 180余热发电通过在冷却塔化冰管阀门后接一路DN100管道送至烧结厂四烧水泵房回水池1）回收方案烧结厂四烧污泥池距离6*180烧结余热发电冷却塔100米，需从6*180烧结余热发电冷却塔化冰管阀门后接一路DN100钢管至四烧配料水池，新加管道加D341X-10、DN100蝶阀1台控制排污量，在化冰管新加管道后加D341X-10、DN200蝶阀1台。2）技改所需材料DN100钢管100米D341X-10、DN100蝶阀带法兰螺栓1套D341X-10、DN200蝶阀带法兰螺栓1套水平螺翼式水

15、表,DN100,PN1.0 介质:清水3.9 6*180烧结余热发电射水箱回收1）方案概述计划将射水箱溢流引至新加的和射水箱同样高度的DN600螺旋管水罐（蓄水罐用11.75开平板焊接罐底，用5开平板焊接上盖）中，原来射水箱溢流管改为新加DN600螺旋管水罐溢流， 6*180余热发电射水箱距离冷却塔30米，射水箱与冷却塔液面高度差20米，将新加DN600螺旋管水罐内水通过型号为ISG-50-160A管道泵加DN65管道回收至冷却塔，在操作方面的位置加装一蝶阀，并加水位自动控制装置1套，便于控制水量。2）技改所需材料DN65钢管 30米管道泵,ISG-50-160A,流量:11.7m3/h,扬程

16、:28m,配套电机功率:2.2KW 1台D341X-10、DN65蝶阀带法兰螺栓 1套DN600螺旋管 2.5米开平板,11.75,Q235B 0.03t开平板,5,Q235B 0.01t（四）余热发电外排水回收统计表序号发电介质名称排放明细排放地点设计排放量（t/h）实际排放量（t/h）回收措施1转炉余热工业水射水箱溢流、排污地沟47将射水箱溢流水接至蓄水罐,通过管道泵回收至冷却塔水池2循环水循环水池排污地沟4915通过循环回水技改管道送至第一炼钢厂浊环水池3360余热循环水循环水池排污地沟3815通过循环回水技改管道送至烧结厂五烧污泥池工业水射水箱溢流、排污地沟34将射水箱溢流水接至蓄水罐

17、,通过管道泵回收至冷却塔水池5工业水电控油冷油器冷却水、汽机猫爪冷却水地沟33通过管道回收至蓄水罐，蓄水罐中水通过管道泵回收至冷却塔水池6固废余热循环水循环水池排污地沟2510通过循环回水技改管道送至固废厂冷却水池内7工业水射水箱溢流、排污地沟23将射水箱溢流水接至蓄水池,通过潜水泵回收至冷却塔水池8180余热循环水循环水池排污地沟4915通过循环回水技改管道送至烧结厂四烧污泥池9工业水射水箱溢流、排污地沟58将射水箱溢流水接至蓄水罐,通过管道泵回收至冷却塔水池10总计80四、实施效果本项目由维修车间负责实施，材料费总计7万元，由于加了管道泵，平均耗电7.5KW/h,按电价0.6元/KWh计算全年增加厂用电费用3.9万元。同时保留原排水通道，实现在余热发电机组停机时或管道泵故障时能够切换回改造前运行方式，不影响正常运行，应用后供水系统运行正常，并且由于加大了冷却塔排污量，使循环水水质有了较大的提高浓缩倍率降低，凝汽器结垢情况明显缓解，机组真空及经济性明显提高。节水效益：将射水箱和汽轮机台板及电控油冷却水回收至冷却塔节约新水25t/h，全年节约新水21.9万t