灰水加热器节能再利用研究

孔召伟(内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017313)

0 引言

气化车间将部分循环灰水排放至污水处理，减少系统灰水造成的结垢问题，长期以来流量大(80m³/h)、温度高(80℃)，对水务车间的菌类造成了巨大伤害，污水池内很多厌氧菌类、耗氧菌类因抗拒不了高温水而大量死亡，给污水处理造成诸多问题，引起生产区污水处理不达标，环保压力较大。水务车间虽然有两台凉水塔对废水降温，水温依然远超菌类生存要求。

针对灰水加热器的研究非常少，在知网中以灰水加热器为关键词进行主题搜索，只有5 条结果，其中3 篇是英文，2 篇中文，比较典型的研究为郭川、高淑平的“高压灰水加热器换热效果变差的问题分析”，此文非常全面的汇总了高压灰水加热器为什么会换热效果变差的主要原因，并比较全面的总结了因为换热器换热效果变差后所引起的一系列问题以及需要采取的主要措施，同时介绍了对换热器换热管内灰水流动人为施加扰动，改变换热管内灰水流动型态，在线改善换热器换热效果的原理、操作方法及相关注意事项，对于研究灰水加热器具有参考价值。

以灰水循环为关键词在知网中进行主题检索，其检索结果较多，共有75 条结果，主要涉及冲灰水、灰水闭路循环、灰水再循环系统、循环使用等方面。吴三毛、徐锐、吴平(2004)研究中针对江西省发生的八个火电厂灰场回水，通过对四种复配阻垢剂和六种单体阻垢剂的优化试验和筛选，研制出了JDZG-Ⅰ型高效回水阻垢剂；韩虹琳(1999)通过描述和分析火力发电厂的灰水再循环系统过程和水质特点，在系统物料平衡的基础上，韩虹琳推导出了该系统水质预测的数学模型且编制了WPM 的水质预测计算程序。具体发表时间见表1。

1 关于灰水循环系统的介绍

气化车间在冲灰水的过程中，一般会采取闭路循环的模式(利用一种切实有效的处理办法，可以使废水达到能够循环利用的要求)，主要需要经历三个级别的自然沉淀，然后澄清，最后再使用机电水泵，重新把灰水打回到除尘器里面，这样就可以实现对灰水的重复使用。对使用水力对除灰渣系统的运行情况进行检测后，可以得出结论，相对来说，细小的粉煤灰沉淀处理效果并不是太不好，而大的灰渣则在经过沉淀池处理后，处理效果比较好，这是什么原因呢？这是由于如果灰水没有充分的沉淀时间与足够的沉淀面积，那么就会造成沉淀处理的效果比较差，在灰水的沉淀处理过程结束以后，灰水的悬浮物浓度仍然可以达到450～l000mg/L。并且还有一个原因，就是如果在循环水管中，污垢很多，水质非常不好，这样也会造成水膜除尘器溢流堰水槽被堵塞，产生布水不均匀的情况，然后就会造成水膜不能很好的形成，最终就会影响除尘效果。具体见图1。

图1 灰水循环系统

表1 压滤机滤布相关研究时间分布表

2 灰水循环优化设计

如果从锅炉来的碱性渣水先与由麻石水膜除尘器流出的酸性灰水进行混合，然后混合后的灰水流入到一号沉淀池，让灰水进行初步的沉积处理，让颗粒径比较大的灰尘先沉淀。然后再对系统进行优化处理：把一套加碱装置加装到原有的沉淀池旁边，并且在灰沟中按照一定的比例投加碱性的溶液，以这种方法来控制并且调节灰水的pH 值，就可以大大提高混凝的效果了。

3 灰水加热器节能再利用改造

本次创新气化车间将一台废旧换热器作为废水降温换热器，通过对外送废水管线进行改造，使废水水温由原来的80℃降至现在的60℃，这样既可以减少菌类因高温而死亡的数量，又可以停用水务车间凉水塔风机。

气化车间针对此问题开拓思路、想办法将系统改造后的一台废旧换热器利旧作为灰水冷却器，使灰水与循环水换热降温，降温后 60℃左右的灰水送入水务车间，有效减少污水处理菌类因高温而死亡的数量，提高了污水处理的能力，降低了生产成本，同时也减轻了环保压力。

4 结语

通过4 个多月生产运行检验改造达到了很好地效果，使废水水温由原来的 80℃降至现在的 60℃，有效减少污水处理菌类因高温而死亡的数量，提高了污水处理的能力，降低了生产成本，同时也减轻了环保压力。我们通过对灰水除灰系统的运行现状和灰水实验分析以后，发现了一个问题，就是冲灰水中的颗粒悬浮物的浓度会很高，达不到重复使用要求，这样如果使用的话就会造成管道堵塞和麻石水膜除尘器溢流堰水槽，这是因为灰水在沉淀池中根本不能得到充分沉淀造成的，同样会有不能很好的形成水膜，文丘里管使用效果差，布水不均匀，最终造成除尘效果不好的结果。

存在问题及下一步设想：(1)换热器入口管设计细，待停车机会将入口管由原来的DN80 改为DN150。(2)换热器内列管有结垢、堵塞现象，需定期清洗换热器内部列管。