熱電廠給水設計中的節水節能措施
摘要：在熱電廠中將氮肥生產排水用于沖渣、除塵，將冷卻排水用作軟化水的補充水，可大大節省一次用水。將鍋爐軟化水用作氮肥生產裝置換熱器的冷卻水，回收熱能，使軟水升溫，每年可省標煤2萬余噸，創效益500多萬元。
國內中型氮肥廠均有自備的熱電廠供熱和發電。目前雖然汽輪機凝汽用水采用了循環冷卻水，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，在熱電廠給水設計中，如何一水多用，節水降耗，已成為必須研究的問題。
1. 湘江氮肥廠熱電分廠七期工程設計水量
湘江氮肥廠熱電分廠現有2臺130t/h和4臺75t/h的鍋爐。
其中凝汽、冷油器、空冷器共9365t/h冷卻用水采用循環水，循環水損耗為468t/h（按循環水量的5％計），取樣、除塵、水射抽水器、空調用水、各機組的軸承用水為一次新鮮水。另外還有1#～6#機組化學水處理用水量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. 采取的節水措施
2.1 氮肥生產排水沖灰、除塵
鍋爐沖灰渣用水、煙道除塵用水量大，對水質要求不高，不必采用一次新鮮水，可以利用其它的水源。我們對氮肥生產中所排出的污水進行水量和水質分析，認為可以用氮肥總排污水沖灰渣煙道除塵。
氮肥生產排出水中含有NH3·H2O，能和煙道氣中的SO2反應。反應式如下：
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大氣的污染。利用氮肥生產中的污水沖灰渣投資少，而流程簡單易上馬，只需在總排水溝合適的地方設一個攔溝閘，使溝中水位抬高，讓設計水量的水重力流進集水池，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軟水的補充水
軸承冷卻水101m3/h空調冷卻水39m3/h，循環水排水540m3/h，三股水匯合到高位水池，經無閥濾池過濾后，由泵加壓到軟化水處理間作鍋爐用的化學軟水補充水。熱電分廠循環水未加水穩劑，濃縮倍數低，對軟化水質及裝置沒有影響。
用上面三股水作化學軟水的補充水，不僅每小時節省680t一次水，并且溫度比一次水高，節省了能源，減少了除氧器中的蒸汽用量。
2.3 調整后的一次水量
總之，通過上面的措施，一次水可大大減少，一次水只需：
Q＝540＋37＋140＝717m3/h
其中：540t/h—循環水補充水(循環水正常排水＝9365×4％，如果鍋爐滿負荷運行，則需多排循環水165t，一般情況下鍋爐運行負荷低于80％，只補充468t/h就足夠了)；
37t/h—取樣、水射抽水器用水；
140t/h—空調、軸承用水。
1991年初步設計一次水用量為2618t/h，通過上述措施后，節省了一次水用量約1900 /h，扣除二次利用的成本，每噸水最少可節水費0.15元/t，全年按8000h計算，可省水費：
C＝0.15×1900×8000＝228×104元
3. 節能措施
熱電廠鍋爐產蒸汽用的軟水可以作氮肥生產中換熱器的冷卻水。此舉不僅使軟化水升溫，還減少了循環水的用量。
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，節省了大量能耗。相當于節省標煤，可增加效益264萬元。每噸蒸汽耗標煤按115kg/t計算，可多產蒸汽121240ｔ，若蒸汽按23元／ｔ計算，可創效益4330.933×104元。
此流程運行10年來，蒸汽供應正常。貧液冷卻器一冷中采用軟化水冷卻，二冷中采用循環水冷卻，換熱設備運行正常。既減少了循環水用量，又節省了標煤。
4. 結論及要說明的問題
4.1 結論
① 熱電廠鍋爐沖灰渣水、煙道除塵器用水可利用氮肥生產過程中的污水；化學軟水可用熱電廠循環水中的排水和其它沒回收的各種冷卻水，這樣每年可減少水費200多萬元，每年可少用一次水1600×104t。
② 熱電廠的化學軟水可作氮肥生產裝置中換熱設備的冷卻水，使軟水升溫、回收熱能、節能降耗。就湘氮廠而言，滿負荷運行時，每年可省標煤2萬余噸，可創效益500多萬元。
③ 本文的節水節能措施對國內幾十家有自備熱電廠的氮肥廠或類似企業具有推廣意義。這不僅降低了生產成本，增加了效益，更重要的是減少了用水，保護了環境。
4.2 要說明的問題
① 利用氮生產污水沖灰渣，因為污水中含氨，不能用銅閥門，結垢也比較嚴重應注意注意清洗。
② 利用循環水的排水，湘氮廠熱電分廠循環水沒加水質穩定劑，加水穩劑的循環水的排水要考慮對離子交換裝置的影響后，方能確定是否能采用。
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