发电机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造

2017年19期工艺创新科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication发电机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造马晓辉（福建龙净环保股份有限公司，国家环境保护电力工业烟尘治理工程技术中心，福建龙岩364000）引言我国目前广泛应用的湿法烟气脱硫技术较为成熟，脱硫效率相对较高，但也存在不少弊端，例如湿法烟气脱硫浆液中存在着较多的悬浮杂质与盐分，这些物质的浓度随脱硫系统运行时间的增长而提升。除此之外，烟气中含有极少量的氟离子，这些氟离子源自原煤，最终会进入浆液并与浆液中的铝联合作用，从而减弱石灰石的溶解性，导致脱硫效率显著下降。同时随着系统连续运行时间的增加，浆液内会富集大量的氯离子，对设备有较强的腐蚀性。现阶段，应当要对部分发电机组烟气湿法脱硫废水处理系统进行优化改造，最大程度地强化该系统的运行质量及处理效率，尽可能降低脱硫废水外排对环境的影响。1脱硫废水处理系统的工艺流程某火力发电厂的烟气脱硫废水处理工艺系统主要包含废水处理、污泥脱水以及化学加药三大部分。三联箱、废水调节曝气池、清水箱以及澄清池是废水处理系统的主要设备，而污泥脱水系统则由污泥螺杆泵、污泥中转池以及板框压滤机等设备构成。化学加药系统是非常重要的废水处理系统组成部分，其主要由助凝剂储存和加药系统、碱加药系统、絮凝剂储存和加药系统与有机硫加药系统构成。图1为废水调节曝气池示意图：图1废水调节曝气池示意图在处理废水的过程中，脱硫废水首先流进废水调节曝气池，曝气池的底部设置了曝气装置，脱硫废水经过充分曝气后COD值显著下降，此后，废水提升泵将废水输送到三联箱的中和箱之中，技术人员向中和箱中加入适量的石灰乳，此举的主要目的是调整脱硫废水的PH值。通常情况下，脱硫废水的PH值在8.5之9.5之间最为合适，在此PH环境下，各类重金属离子将转化为相应的氢氧化物沉淀[1]。在脱硫废水进入沉降箱后会与箱中的有机硫发生混合，此后，铜离子与银离子等等重金属通过相应的化学反应而转化为极难溶的硫化物，随后进入絮凝箱，此时需要向絮凝箱中掺入适量的絮凝剂，以此得到大量的絮凝物。脱硫废水流入絮凝箱，再由絮凝箱流入澄清池，需要将适量的助凝剂加到澄清池入口中心管部位，如此颗粒的长大过程将得到有效强化，促使絮凝物在较短时间内转变为结实粗大的絮凝体，从而便于分离及沉淀。废水进入澄清池后，其中的絮状体会逐渐地沉积于澄清池的底层，一段时间后转化为泥浆，启动刮泥装置对泥浆进行清除。经过深处理的废水转变为清水，清水不断上升直至抵达蜂窝斜管处，在蜂窝斜管处被进一步过滤后纳入环形三角溢流堰，最终汇入清水储存箱。处理后的清水经检验各项指标合格后通过清水泵外排。2发电机组烟气湿法脱硫处理系统的优化改造传统的火力发电机组湿法烟气脱硫废水处理系统固然能够发挥巨大的作用，但从实际运行来看，其依然存在着不少的问题，包括外排废水中固体物质含量严重超标、板框压滤机故障率过高等，此外，旧系统的运行调整方式也不甚合理，主要表现为中和箱未设置PH计、实际废水浓度与加药量不匹配等[2]。鉴于上述情况，需要对原发电机组烟气湿法脱硫废水处理系统进行优化改造，以下是具体的改造方案：（1）铝、硅等化合物是脱硫废水中悬浮物的主要成分，其本身具有一定的浓缩性，沉降性也较强。经验表明，铝、硅化合物只需静淀2h左右便可去除，所以，可以将初沉池设置在废水调节曝气池之前，使废水先进入初沉池再进入废水调节曝气池，如此一来，废水中颗粒较大的悬浮物将通过初沉池进行有效的固液分离，以降低后续工序的含固量。设于初沉池中的自动刮泥装置将对浓缩的泥浆进行清除，经处理的污泥由输送管道送到板框式压滤机，板框式压滤机将污泥去除部分水分并压制成饼状物。一般来讲，一切正常的情况下，脱硫废水顺利进入初沉池并经初步分离后以一定速度汇入废水调节曝气池。如果初沉池发生故障，则脱硫废水不进入初沉池而是直接汇进废水调节曝气池。大量事实证明，初沉池的增设能够有效地降低系统后续工序的负荷，提升系统的运行效率与稳定性。（2）有必要对旧式的废水旋流器进行改造，最大程度地提升废水旋流器的工作效率。应当定期检查旋流子、沉砂嘴的质量是否完好，及时更换受损的设备部件。需要进一步提升旋流系统的旋流能力，大幅度降低废水中固体的浓度。（3）废水调节曝气池气力搅拌器是一种非常重要的废水摘要：现阶段，石灰石-石膏湿法脱硫技术在火力发电领域应用广泛，效果较好。我国的脱硫技术由国外引进，由于在湿法脱硫废水处理方面欠缺经验，加之技术的引进时间不长，导致我国的发电机组湿法脱硫废水处理工作落后于发达国家。就目前而言，国内烟气脱硫行业的主要目标是最大程度地缩减脱硫系统的运行成本并提升脱硫的效率。作者结合工作经验与相关理论知识，在文章中探讨了发电机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造，供读者参考借鉴。关键词：火力发电；湿法脱硫；废水处理中图分类号院X703文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2017冤19-0054-02渊下转57页冤54--2017年19期工艺创新科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication变频空调压缩机的低温回油对策邓达麟（三菱重工金羚空调器有限公司，广东江门529000）前言作为变频压缩机中的一员，滚动转子式压缩机凭借其体积小、效率高、振动小等优点，逐渐广泛地应用于家用空调产品中。如果将压缩机看作空调运行系统的心脏、制冷剂看作血液的话，那么润滑油便是维持机体正常生理运作，被誉为生命运转必需品的脂肪了。在空调系统的实际运行中，润滑油对压缩机起到润滑、冷却和密封等作用；但其在低外温工况的启动和运行时，容易出现回油不足的问题，对空调器的使用安全和可靠性造成了不良的影响，具体表现为回油量少（油面低下）和回油不及时两方面。下文将结合案例，对低温回油不足的成因、影响因素和相应对策展开讨论。1变频空调压缩机低温回油不足的案例2015年10月，对1匹分体式变频挂机Q*V25进行暖房低温油面（外温-8.5益/连管长15m）试验。转子式压缩机冷状态启动2min17s后，油面降至下视镜之下，持续时间3min38s，油泡沫面降至下视镜以下的持续时间为3min15s。状态可复现，结果判定为不合格。依据压缩机厂家的油面判定基准：（1）系统长期运行时，下视镜油面保持在A面以上；若实际油面为C面（即30%），则上视镜的油面需同时满足D面（即50%）的要求。（2）油面低于A高于B以上的运行时间不得超过10分钟。（3）无长时间液击发生。（4）油面低于B以下的时间原则上不超过3分钟；若超过，则油泡沫低于B面的持续时间不得超过3分钟。以上条件均满足，可判定为合格。具体见下图1。图1滚动转子式压缩机的剖视图2低温工况下的油面测试对变频压缩机启动和运行的意义在低温工况下，若变频空调外机长时间处于停机状态，大量冷媒由于受系统压力平衡和重力的作用，分别从高、低压两侧回流至压缩机内，液化并溶于压缩机油，甚至以液态形式存在于压缩机油腔内的现象，被称为冷媒沉积。冷媒沉积使压缩机油受到了稀释和冷却，粘度随着油稀释率的上升而进一步下降。压缩机低温启动时，溶于机油中的制冷剂会出现剧烈的翻腾，容易使油溶液产生大量泡沫，造成润滑油膜变薄。根据冷媒与压缩机油的互溶特性，两者组成的均匀溶液的溶解度与温度成正比；当温度低于某一临界温度时，溶液便会出现分离，上层主要为压缩机油，下层主要为制冷剂。而这种不同程度的低温分离现象不仅存在于平衡的静止状态，也存在于运行的流体状态；不仅发生在压缩机内，也发生于热交换器和气液分离器内，影响了运行系统的回油量。因此，依据压缩机厂家的要求，通过液视镜观测压缩机的油面高度，便成为了考察低温工况下变频压缩机启动和运行时是否存在回油不足的主要手段。压缩机回油面过低至少会引起以下两方面的问题：（1）长时间的回油不足和被稀释，使压缩机内部的运动机构及其表面未能得到足够的润滑以及形成能承受一定载荷的油膜厚度；容易增大运动接触面的磨损量，严重时会导致卡死，影响压缩机的使用寿命和运行可靠性。（2）压缩机内部的主要发热部分，包括电机绕组和轴承接触面，所产生的发热量未能得到及时的冷却处理，使压缩机容易出现过热；严重者会导致电机减磁或烧毁，影响压缩机使用的安全性。可见，变频空调压缩机低温回油的测试及其问题点的对策，对于空调系统的正常运行具有重要的意义。3影响变频压缩机低温回油的因素3.1外部因素（1）系统的气密性。以滚动转子式压缩机为例，由于本身内部体积小，注入的冷冻机油少；一旦出现冷媒泄漏，会直接使系统的回油量下降。因此，在系统运行前，需对配管的连接螺母、高低压取压阀和压缩机液视镜等连接部位进行检漏；运行时则需留意上述的部位有否存在油渍，以便能及时发现泄漏点。（2）冷媒充注量过多。冷媒过多不仅加重了冷媒沉积的程度，使压缩机内部的油稀释率提高；而且，未完全蒸发的多余冷媒在进入气液分离器后，主要集中在其下部，容易直接从回油孔以大量液态的形式进入压缩机，引起液击。同时，低温的液态冷媒使冷冻机油不能顺利通过回油孔回到压缩机，并进一步降低了油温，不利于系统的回油。因此，应注意外机启动和运行阶段有否出现明显的异常噪音、振动或者电流脉冲现象，以确定冷媒充注量是否过多。（3）外温工况。根据润滑油的粘温特性，在一定的压力下，润滑油具有粘度随温度的升高而降低的特质；反之亦然。因此，在油面测试的低温工况（-8.5益和-15益）中，除了表现出不同的油稀释率外，还会出现不同的回油时间；若回油时间大于要求的限定值，则增大了压缩机内部因润滑不足所造成的磨损程度。摘要：低温工况下，变频空调压缩机在启动和运行时的回油状况是空调器使用安全和可靠性的重要影响因素之一。文章主要从压缩机油面测试不合格的案例入手，通过分析变频压缩机润滑油回油不足的原因和实施对策时的注意事项，并针对案例，提出了综合利用关键参数的运行曲线来制定对策的方法，以此为解决压缩机回油不足的问题提供参考。关键词：变频压缩机；冷媒沉积；回油不足；油温过热度中图分类号院TB652文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2017冤19-0055-0355--