电厂化学水处理系统的优化设计

莫海军（山东钢铁股份莱芜分公司能源动力厂，山东 莱芜 271104）

电厂化学水处理系统的优化设计

莫海军
（山东钢铁股份莱芜分公司能源动力厂，山东 莱芜 271104）

主要研究电厂化学水处理系统的优化设计，从取消重复设计以及其他优化设计两方面，给出了一系列电厂化学水处理系统优化设计方案，能够显著减少电厂化学水处理系统的设备投资和占地，同时有效解决电厂的酸碱污染问题。

电厂；化学水；处理

传统的电厂化学水处理系统造价偏高，自动化控制水平难以满足化学水处理的要求，处理效率不高，存在着系统重复设置的问题，而随着电厂技术水平的发展，机组的自动化控制程度越来越高，无需重复设置不同专业的相同系统，因此有必要对电厂化学水处理系统进行优化设计。

1　取消重复设置

1.1压缩空气系统

电厂的除灰系统、锅炉受热面吹灰、热力系统检修、水处理投料、混脂、机务等环节的气动阀门与仪表都需要用到压缩空气。现阶段，一些大型电厂仍然保留了多个压缩空气站，存在着一定的设备冗余和资源浪费。一个2x600MW机组两台电除尘器之间就需要配置5台31m3/min的0.8MPa压缩空气机输灰4运1备，另设置2台互为备用的净化压缩空气机用于除灰气动阀。一个机炉系统空气压缩站占地面积20mx20m。化学水处理系统也需要在水处理车间设置独立的10mx8m空气压缩站，两台空气压缩机互为备用，再加两台空气净化装置，用于混脂以及气动阀门。为不同的系统设置独立空气压缩站会占用过多的面积，而且设备数量大，投资成本高，维护工作也更加困难。

因此为了方便维护工作，节省占地面积和建设成本，选择集中压缩空气站的方式，根据电厂平面布置情况和配电情况选择可压缩空气站设备和位置。电厂内所有系统至少需要4台空气压缩机3运1备，配套3台空气进化装置，减少了设备数量，同时显著减小了占地面积，使得电厂内布局更加紧凑。

1.2清水箱泵设计优化

电厂净水站需要设置对应的化学水池和水泵，而与此同时化水车间需要配置清水泵和清水箱，混凝澄清后的水泵送入化学水池之后，化学水泵再将水送入清水池，清水池水泵将水送入盐水系统，整个水处理流程比较繁琐，出现了较多的设备重复和浪费。因此可以对清水箱泵进行适当的调整，混凝后净水直接送入化学水池，清水泵直接将水送入除盐系统，无需设置清水池，将清水泵设置在化学水池旁，跳过清水池输送环节，根据化学水处理需求设置扬程、流量、以及控制连锁条件。一台2x600MW机组采用这种优化设计方案，能够减少一个300m3钢水箱和对100m3/h、0.3MPa化学水泵，而且清水箱由化学水池代替，可调节容积更大，运行可靠性也得到了进一步改善。

1.3除盐/废水处理系统

传统的电厂水处理系统分别设置了除盐水系统和废水处理系统，存在着很多同类设备重复，增加了设备投入，不利于设备的运行维护工作，占地面积也更大。因此可以通过对水处理工艺的优化调整实现两个系统的合并，减少重复设备。

1.3.1中和池与废水池合并

除盐系统中有酸碱再生废水中和池，经酸碱再生中和处理后的废水由中和泵输送至工业废水处理池。实际上中和池和中和泵可以直接取消，将酸碱再生废水排入废水沟，直接自流至废水池，使用废水池作为除盐系统的中和池，能够获得更大的调节容量，节省了废水池和废水输送泵的投资。

1.3.2酸碱库合并

除盐系统和废水处理系统都设置有酸碱库，分别用于离子交换和废水中和。两个酸碱库何以合并，能够减少酸碱库建设数量，同时有效控制电厂的酸碱污染，运行管理工作也得到了进一步简化。

2　综合优化措施

2.1取消酸碱计量箱

电厂酸碱再生系统设置的酸碱计量箱目的是为了进行离子交换器酸碱再生测量，而科学技术水平迅速发展，酸碱计量仪表的精度和控制水平越来越高，直接在喷射出口设置浓度计，将酸碱流量计安装在喷射出口，从而更加准确的计量酸碱量，无需再专门设置酸碱计量箱。

如果电厂的酸碱再生系统设置了酸碱计量箱，那么为了使酸碱贮存罐内的酸碱能够顺利通过酸碱计量箱，户外酸碱贮存箱需要选择高处布置，并且需要设置配套的酸碱泵与酸碱罐，酸碱储存罐的遮阳棚高度也随之增加，而取消了酸碱计量箱，就无需设置这些配套设施，遮阳棚高度也可以适当降低，并且酸碱再生系统结构也更加清晰直观。

2.2凝结水精处理系统再生装置转移到除盐水处理车间

超高压发电机组往往设置了凝结水中压混床处理系统，并将混床再生装置设置在主机房内，和主机防酸碱库、机组排水槽设置在一起，导致主厂房内空间狭窄，也给主厂房带来了酸碱污染的风险。因此可以转移再生装置到除盐水处理车间，混床再生与除盐水处理车间共用酸碱系统，从而减少了系统重复和占地，运行管理工作也更加方便，而且有效解决了主厂房内的酸碱污染。

2.3合并热力系统补水箱与化学除盐水箱

电厂水处理系统车间内有专用除盐水箱，而主机房机组需要一台凝结水补给箱，除盐水泵将化学水处理系统的除盐水运送到主厂房，送入凝结水补给箱，机组正常运行中，凝结水补给箱给凝汽器提供水，同时负责热井高水位回水的回收。根据电厂的平面分布，可以取消主厂房的凝结水箱，将除盐水箱和补水箱合并到水处理车间，从而增加机组热力系统补水箱的容量，并且节省了一套补水箱、水泵，但是要注意该方案对电厂总体布置方案的要求比较高。

3　结语

电厂化学水处理系统大部分辅助系统和其他专业存在着一定的重叠，通过设计优化减少重复能够有效降低设备投入，方便进行集中管理和维护，提高电厂生产的综合效应，实现安全生产。

［1］原铭良，宗学军，何戡，常江，孙昂.电厂化学水处理控制系统中PLC控制系统设计与预测控制研究［J］.自动化与信息工程，2012（04）.

［2］杨水养.论电厂化学水处理系统的特点与发展趋势［J］.科技资讯，2013（04）.

［3］王雪晴，李宁.基于LabVIEW的电厂化学水处理系统设计［J］.平顶山学院学报，2013（02）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.164