火电厂低温取样架排水回收利用

火电厂低温取样架排水回收利用

张亮姜涛李国斌

（国网新疆电力公司电力科学研究院）

摘要：火电厂低温取样架排水，水质较好且水量较大，目前主要排至水质较差的工业废水，未能将其充分利用，如将其回收，经过简单处理使其水质达标，重新补入汽水系统内再利用，既可以发挥其真正价值，又可以降低机组补水率。

关键词：低温取样架排水；充分利用；回收；真正价值

1原因分析

火电厂为了保证机组安全稳定运行，保证人员及设备安全，必须要加强汽水品质监督，避免机组因汽水品质差造成设备腐蚀、结垢、积盐，进而造成机组能耗增加，严重者甚至会引发安全事故，因此将凝结水、除氧器、省煤器、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽、内冷水、闭式冷却水等水样，冷却后引致低温取样架，低温取样架又分为两路，一路用于在线实时监测，另一路用于人工实验比对，为了保证实验结果的时效性、准确性、连续性，取样管路应保证连续有水样，实验后的水样被排放至工业废水。

按照《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》GB/T12145-2016的要求，大于15.6Mpa的汽包炉机组，蒸汽、给水氢电导率应小于0.15μs/cm，凝结水氢电导率应小于0.30μs/cm，炉水电导应小于15μs/cm，大于15.6Mpa的直流炉机组，其汽水品质要求更为严格，可见正常运行期间，汽水品质较好；且根据相关规程规定，每根取样管的流量应控制在400-700ml/min，假设单根取样管的流量为400ml/min，用于人工实验比对的取样管以9根计算，取样架用于人工实验比对的水量约为5吨/天，加上在线仪表的排水量，单台低温取样架的排水量约为10吨/天；由于水质较好且水量较大，如将其排放至工业废水，工业废水的电导往往大于1000μs/cm，对水质较好的取样排水，是一种隐性的浪费，并不能发挥其真正价值。

2处理措施

如将水质较好的低温取样架排水回收利用，经过简单的净化处理，使其水质达到除盐水的标准，重新补入汽水系统内，便可以发挥其真正价值，但依靠现有设备不可能实现回收再利用，必须结合现有设备进行技术改造，真正实现低温取样架排水的回收再利用，发挥其真正价值，降低机组补水率。

2.1手动回收处理

结合现场实际，我们认为可以对火电厂汽水系统低温取样架排水进行技术改造，改造后的回收处理系统应结构简单，设备容积小、占地面积小，可设置在汽水取样间内，操作方便、适用于生产现场，水样经过简单处理后，既可以补入汽水系统内再利用，也可以为汽水取样间实验室提供超纯水，用途广泛。

手动控制型回收处理系统其阀门为手动阀门，需要手动开关阀门、启停泵、观察液位、化验pH及电导，自动化程度较低；但手动型具有所需费用少，改造难度小，相对于自动型占地面积小等优点。手动控制型回收处理装置流程有以下四个步骤，步骤一：将低温取样架上的凝结水、除氧器、省煤器、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽、再热蒸汽、内冷水、闭式冷却水等水样（包括人工实验比对水样及在线仪表排放水样），通过乳胶管将水样引至回收处理装置的集水管内，选择乳胶管的目的一是方便将水样引至集水管内，目的二是可以自由选择回收的水样，如果个别水样水质突然变差，可以将其引入取样架配套的排水沟内，最终排放至工业废水，不对其回收。步骤二：回收的水样通过集水管进入水箱内，水箱配有液位计，液位达到一定高度后，便可以对水样进行处理，水箱还配有溢流管，溢流管接至排水沟内，避免由于人员疏忽，未及时处理水样，水样溢出浸泡取样间造成事故。步骤三：设置一台动力泵，设置二套离子交换柱，一用一备，汽水取样间空间较大，可以选择将离子交换柱加装底座放置在地面（或者可以选择小混床）；空间较小，可以选择将离子交换柱挂立在墙上。离子交换柱使用前，应首先将水样自循环，避免不合格水样进入系统内，自循环期间打开取样门，手动取样化验pH和电导，水质合格后便可进行下一步。步骤四：自循环结束后，便可以将净化处理后的水输送至凝补水箱，继续使用。水样处理期间，应定期化验pH和电导，水质不合格应更换备用的离子交换柱，再循环待水质合格后继续运行，失效的离子交换柱内的树脂，可以收集起来，配合化学水处理车间相关设备进行再生，循环使用。

此外，本回收处理系统还可以选配超纯水机，对于汽水取样间实验室，未设置实验所需的除盐水水源时，可以选择加装超纯水机，方便日常实验的正常开展，如实验室已配备除盐水水源，可不加装超纯水机，各厂可根据自身实际情况决定。

2.2自动回收处理

自动控制型回收处理系统其原理、流程与手动控制型一样，只是自动型将手动型系统内手动阀门更换为电动门（或气动门），同时加装在线pH表、在线电导表、超声波液位计，加装的在线仪表排水返回至回收处理装置水箱内，可以继续使用。自动控制型回收处理装置应加装DCS控制元件，将动力泵、电动门、pH、电导、液位等信号上传至DCS工作站，编制自动运行程序，依据超声波液位计的液位信号、在线pH表的pH信号、在线电导表的电导信号自动启停泵、开关阀门，从而实现自动回收处理，减轻操作人员的工作量。自动控制型回收处理系统自动化程度高，同时可以在线连续检测水样品质，既保证了系统出水品质，又可以降低系统装置对人员的依赖程度，但自动型回收处理装置所需费用较高，改造限制条件多，相对于手动型占地面积大；两种型式的回收处理装置各有优缺点，可依据现场实际情况进行选择。

3、结束语

低温取样架每小时的排水量不大，容易被人们所忽视，但为了检测结果的时效性，检测的连续性，需保持排水管内连续有水样，积少成多，每天累计的排水量就具有了回收价值，每年的排水量也是一个客观的数字，况且取样架排水水质较好，将这部分水样回收，只需经过简单的净化处理，便可重新补入汽水系统内，不但可以实现水的合理再利用，避免水资源的浪费，同时也可以降低机组的补水率，降低企业的生产成本，可谓一举两得。

参考文献：

［1］《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》GB/T12145-2016

［2］《火力发电厂节水导则》DL/T783-2001