摘要：针对浙江省某电厂脱硫废水系统中存在的主要问题，进行了深入分析，提出了加药量调节跟踪困难、石灰乳加药系统故障多、压泥操作工作量大的解决方案，并实施整改治理。经实践检验，优化后系统运行稳定，效果良好，符合预期目标。
关键词：加药；石灰乳；压泥；优化
浙江省沿海某电厂两台百万机组设计一套处理能力为36m3/h的脱硫废水系统，用来降低吸收塔浆液中氯离子及重金属含量，24小时连续运行。由于投产后运行中设备可靠性及系统自动化程度均较低，频繁出现各种问题。为此，本厂决定对该系统整体优化，以提高可靠性、稳定性及自动化水平。
1系统简介
来自废水箱的脱硫废水经由废水泵打至三联箱（中和箱-沉淀箱-絮凝箱）。在中和箱，通过投加氢氧化钙，调节废水PH值到9.2-9.6之间，在碱性条件下，大部分重金属生成难溶或微溶解的化合物；在沉降箱，投加有机硫TMT-15除绝大部分重金属，投加混凝剂硫酸氯铁聚合悬浮物；在絮凝箱出口，投加助凝剂PAM，形成的絮凝物沉降在澄清器内，从而去除大部分的悬浮物。清水在澄清器内溢流至出水箱，通过投加盐酸调节PH值6-9之间后经出水泵排至冷却塔或用于灰库卸湿灰。澄清器底部污泥经污泥循环泵输送至污泥缓冲箱内浓缩分离脱水，然后经给料泵打到板框压滤机中进一步挤压脱水，形成固态泥饼后装车外运。压滤机过滤水经废水滤液箱收集中转后打回中和箱再次处理。
2遗留问题分析
2.1 加药量调节跟踪困难
当吸收塔浆液中氯离子含量变化时，一般通过调整脱硫废水的排放量来调整。在进行压泥操作时，板框压滤机产生的过滤水经废水滤液箱中转后进入三联箱，使整个废水流量瞬间增大，在压泥操作停止后，压滤机过滤水减少，废水流量相应减少。以上两因素均造成脱硫废水流量频繁波动，从而引起各加药流量调节困难，导致化学反应不充分，出水指标经常超标。另外，在投、退脱硫废水系统时，分别启、停各加药设备，十分繁琐。
2.2 石灰乳加药系统设备可靠性低
原石灰乳系统流程：石灰粉仓中氢氧化钙粉通过螺旋给料机进入石灰乳制备箱，在制备箱中加水搅拌，通过石灰乳制备泵（离心泵）连续再循环运行来充分溶解，控制浆液浓度在20-25%。当石灰乳计量箱液位低时，溶解后的石灰乳浆液通过制备泵打到石灰乳计量箱，石灰乳在计量箱中注水稀释成浓度5-10%的浆液，然后经计量泵（隔膜泵）将石灰乳打至中和箱，用来调节脱硫废水系统PH。
该系统主要存在以下问题：1、螺旋给料机堵塞漏粉；2、石灰乳制备箱溢流；3、石灰乳计量泵（隔膜泵）低流量运行时频繁堵塞不出力；4、石灰乳密度计频繁磨损。
分析以上问题可能的原因：1、石灰乳制备泵连续再循环运行不断产生热量并累积，热空气夹带水分进入螺旋给料机，造成石灰粉受潮板结不下料，当堵塞严重时就往外漏粉；2、夹带水分的热空气上升过程中粘在制备箱顶液位计探头上，引起液位信号跳变，造成石灰乳制备箱补水时频繁出现溢流；3、由于隔膜泵与离心泵的结构差异及石灰乳浆液与一般化学药品流动特性不同，当低流量慢流速运行时，石灰乳计量泵经常堵塞不出力；4、石灰乳再循环管流速高，冲刷激烈，密度计极易损坏。
3 优化方案
3.1 加药调节优化
针对脱硫废水启、停操作繁琐，加药自动跟踪困难的现象，从以下几方面采取措施进行优化：
在废水滤液泵出口管道加装一只电动调节门，通过调整电动调门开度，维持进入三联箱中的过滤水流量稳定，来减少压泥时过滤水对三联箱进水流量的扰动。
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在有机硫、硫酸氯铁、助凝剂加药泵逻辑中各设置一个加药比例折算功能，分别将各加药系数与废水总进水流量相乘，计算出需加至三联箱中的各种药品流量。当废水流量变化时，系统计算出的加药量自动变化，然后控制变频器调节加药流量，从而实现加药量与进水流量相匹配，进而确保化学反应充分进行。在此控制逻辑中，各加药计量泵比率系数均可在OM画面人工输入。
为实现一键启、停操作及自动运行功能，优化了废水系统的启、停逻辑。设置三联箱废水进水总流量启动上限和停止下限值，同时增设各加药泵主、备泵选择功能。在投入脱硫废水系统顺控及各加药泵联锁，并已选择好主泵后，当废水进水流量达到程序启动上限值时，脱硫废水系统自动启动，同时各加药系统联锁运行；当废水进水流量降至程序停运下限值时，脱硫废水系统自动停止，同时各加药系统联锁停运。
3.2 石灰乳加药系统优化
3.2.1 从设备治理方面优化
改造后的石灰乳加药系统流程如下：取消原石灰乳制备系统及石灰乳计量加药系统。新设一只石灰乳制备池，重新安装螺旋给料机及制备池搅拌器，在制备池上方安装两台离心泵。为方便运行中检修制备泵，在制备泵前设置一只自吸罐。为防止泵堵塞打不出水，在自吸罐入口管设置滤网防止大颗粒杂物进入泵体，泵出口设置逆止阀防止浆液倒流。为确保氢氧化钙粉充分溶解及防止石灰乳浆液在制备池中沉淀，制备泵出口母管接至废水三联箱顶部后，分为两路：一路经供给电动调节门及流量计后至中和箱，另一路经回流电动调节门后再循环返回制备池。通过调节供给电动调节门及回流电动调节门的阀门开度，控制三联箱PH值在合适范围之内。制备池设置溢流口至地沟来防止浆液污染地面。制备池顶部设置一只池差密度计，通过密度计两探头的压差来计算池中浆液平均密度，降低了浆液对密度计冲刷磨损概率。为防止螺旋给料机受潮堵塞漏粉，在螺旋给料机尾部设置一末端带有滤网及防雨罩的放空管道，当夹带水分的热空气从制备池进入螺旋给料机后，通过放空管引导排放至大气中，从而避免了螺旋给料机频繁堵塞现象发生。
3.2.2 从逻辑控制方面优化
为确保三联箱PH值稳定，结合设备结构及浆液运行特点，对改造后的设备进行了逻辑优化，其控制方式设置如下：由石灰乳制备池的液位来控制制浆程序的启、停。在制浆顺控投自动情况下，当制备池液位降至0.8米时，制浆程序联锁启动，先将制备池补水至1.8米，然后启动螺旋给料机，三分钟后开启石灰粉仓下料插板门开始制浆，当制备池中浆液浓度达到运行要求值后，触发制浆停止顺控，先关闭石灰粉仓下料插板门，三分钟后停运螺旋给料机，制浆程序结束。只要制浆程序投入自动，石灰乳制备池将会一直有浓度达标的石灰乳供三联箱使用。
制浆顺控采取“密度”和“时间”两种控制方式，通过点击OM画面“控制切换”图标进行控制方式切换。在这两种控制方式中，通过人工在OM画面按实际需要手动输入密度设定值或时间设定值来控制浆液浓度，当密度计现场测量的平均密度值与密度设定值一致或制浆程序运行的时间与设定的时间一致时，制浆程序结束。
为防止表计不准、设备机械卡死或程序死机等原因造成制浆程序无法自动停运，在石灰乳制浆逻辑中增加了一个“制备超时”报警功能。当浆液浓度达到所需要求后，再运行一段规定的时间若程序仍未能自动停运，则在OM画面发出光子牌报警，这样能起到保护设备安全，提醒监盘人员注意操作的作用。
4 结论
该电厂脱硫废水系统经整体优化后实践检验，运行稳定可靠，设备缺陷率低，操作简单，各项排放指标符合环保要求，是百万机组中脱硫废水处理工艺的典范，建议在全国推广应用。
参考文献：
[1]郭东明.脱硫工程技术与设备[M].北京：化学工业出版社，2012:1.
[2]火力发电厂烟气脱硫设计技术规程，国家能源局.
作者简介：王国太（1982-），男，本科，工程师，长期从事除灰脱硫运行管理工作。
论文作者:王国太
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：石灰论文; 废水论文; 浆液论文; 密度计论文; 系统论文; 加药论文; 流量论文; 《电力设备》2018年第24期论文;