浅谈锅炉排污水回收与利用

原云霞

（晋城市煤业集团古书院矿， 山西 晋城 048000）

引言

锅炉运行中，由于锅水不断地蒸发、浓缩，锅水中的含盐量不断增加。同时，锅筒底部的炉水所含的泥渣、水垢等到沉积物的浓度也会越来越高。通过定期排污和连续排污，可使锅筒内的泥渣等沉积物随炉水排出炉外，防止锅筒中集结水垢，影响锅炉的水循环和传热效率，从而保证锅炉安全、平稳、经济运行。但是，排污水中除含有少量的水垢、泥沙等沉积物以外，绝大部分是含有大量热能的软化水。这部分水的排放，会造成热能和水资源的浪费。

经查阅资料，锅炉的排污率一般为10%，即1台10t锅炉，排污量约为1t／h。

1 项目方案设计

1.1 项目实施背景

晋城煤业集团古书院矿（以下简称古书院矿）共有3个锅炉房，16台锅炉，140t。采暖期为每年11月1日到下一年的4月1日，每年共计5个月，一般运行120t，一个采暖期排污量约为，4万余t（120t×10%×24h×150d＝439 200t）。

实施前，这些排污水全部排入下水道。其工艺流程如图1所示：连续排污水经连续排污膨胀器排入沉淀池，定期排污水直接排入沉淀池，经自然沉淀后排入下水道。造成了热污染，存在着热能和水资源的浪费。

图1 排污工艺流程图

另外，古书院矿的3个锅炉房共有5台连续排污膨胀器，这5台连续排污膨胀器已无法正常使用。连续排污膨胀器作用是将排污水中的蒸汽和水分离，将蒸汽二次回收利用，将水排出。现在这些膨胀器已不能分离蒸汽和水，蒸汽无法回收利用，连汽带水直接排至下水道，造成了热污染，严重浪费热能。

1.2 项目实施思路

为了从排污中减少损失，节约能源，古书院矿工程科提出了“锅炉排污水回收与利用”项目，其实也就是如何回收和处理；回收后要用到什么地方两个问题。制定实施方案前，古书院矿工程科先进行了调查和研究。

首先，了解同行业在锅炉排污水回用方面的做法。现在国内部分热电厂对锅炉排污水的回收利用方法为：每台锅炉安装1套排污回收装置，排污回收装置由二次换热器，电动调节阀，排污控制传感器组成。连续排污水进入二次换热器高温侧进口，换热后的低温水用于除尘用水；软化水进入换热器的低温侧进口被加热后进入锅炉补水箱，供锅炉补充水使用。这样，锅炉运行中的排污水及含有的热量分别进行回收再利用，同时实现排污自动控制。但这样的回收方法对于采暖锅炉而言投资较大，而我们的目标是想用简单、实用的设备同时回收排污水及水中的热量，做到投资小，收益大。

其次，考虑将回收处理后的水作为水暖系统的补充用水，并对古书院矿供暖系统2009—2010年采暖期的补水量进行了统计，如表1所示。

表1 采暖期的补水量的统计

由表1看出，一个采暖期古书院矿供暖管网的补水量在10万t以上，这些水全部是常温的软化水。

第三，对锅炉排污水的水质进行了分析。硬度小 于 0.1mmol／L；pH 值：11；全 碱 度 大 于26mmol／L；水温：100℃；固体悬浮物：200mg／L。从水质数据来看，硬度、pH值、全碱度都可满足补水水质要求，只有固体悬浮物指标过高，需将浑浊的排污水进行过滤。

经过调查研究，结合古书院矿自身的供暖现状，确定了项目的总体思路：将锅炉排污水回收处理，处理后的水全部补入供暖管网，处理后的水质必须达到供暖管网的补水水质要求。这样做的优点：第一，排污水的热量和水资源同时回收；第二，可间接降低煤耗、电耗及设备损耗；第三，可降低制做软水的盐耗；第四，抑制管网系统金属腐蚀，延长管网使用寿命，降低管网维护成本。

1.3 项目实施步骤

1）改造东10t炉的3台连续排污膨胀器，安装水位控制装置，保持膨胀器内水位，形成水封，将水和蒸汽分开，以恢复膨胀器的应有作用。

2）制定水处理及回用工艺流程如图2所示。锅炉排污水先进入低位收集箱，然后通过提升泵提到隔板沉淀池，提升泵可根据收集箱液位自动运行；排污水在隔板沉淀池中进行20～30min的沉淀，沉淀后的污泥掉入沉淀池底部的收集斗中，清水进入过滤器，经微孔陶瓷膜过滤后，进入净水箱，再通过系统补水泵将水补入供暖管网。陶瓷过滤器需要定期反洗；沉淀在收集斗中的污泥和收集水箱底部的排污管需定期排放，直接排入湿式除渣机的机槽内，随炉渣一起处理；隔板沉淀池、过滤器、净水箱做成钢制设备并进行保温。整个水处理过程约40min，水温在整个处理过程中损失约10℃。

图2 水处理及回用工艺流程图

3）工艺过程控制。第一，低位收集箱安装液位控制器，提升泵根据液位高水位启动、低水位停止，实现自动运行。第二，安装陶瓷膜过滤器自动反冲洗控制装置，每天定时自动反冲洗。第三，保证净水箱液位，当净水箱液位低于定值时，自动启动补水泵，向净水箱内补充软水，以满足采暖管网系统补水需求。

4）工艺要求。第一，陶瓷膜过滤去除浊度。陶瓷过滤膜也称CT膜，是固态膜的一种，具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂，机械强度大，可反向冲洗，耐高温，孔径分布窄，分离效率高，不易堵塞等特点。目前在食品行业、生物行业、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的应用。陶瓷膜与同类的制品相比，造价昂贵。根据锅炉排污水水温较高的特点，过滤器选用陶瓷过滤膜，过滤精度可达到0.5μm，完全满足采暖管网用水标准。为便于清洗过滤器内的污垢，设计采用水流由下向上流，过滤膜置于设备的上部，悬挂布置，这样由于重力的作用，污垢不易吸附于过滤膜外表面，在反洗过滤膜时，也更易清洗。第二，全程保温。为了达到既定的回收效果，在管道敷设的过程中将管道、水箱全部进行保温处理，最大程度的降低排污水在流动的过程中的热损失以及在水箱中的散热损失，达到锅炉排污水热量回收利用的最佳效果。

2 应用实例

1）2010年在古书院矿东10t锅炉房实施了该项目。该锅炉房共有8台10t炉、1台6t炉。2010年7月至同年10月所有设备包括排污水收集池、经过处理后的集水箱、2台提升泵、陶瓷膜过滤器、2个隔板沉淀池及所有管道全部进行了安装、调试，3台连续排污膨胀器进行了检修，恢复其正常作用。水处理设备于2010年11月采暖期开始后运行，到目前共运行了4个采暖期。

从运行情况来看，每天可回收利用排污水140t左右，处理后水质情况：硬度不大于0.04mmol／L；浊度不大于5FTU；pH值为9～11；温度不小于80℃，处理后的水质稳定，完全符合供暖系统补水水质要求，达到了既定目标。

2）项目实施前后排污水水质及回用情况对比表见表2。

表2 项目实施前后排污水水质及回用情况对比表

3 经济效益和社会效益分析

3.1 经济效益

1）古书院矿东区10t锅炉房每天回收利用排污水140t左右，这些水经过处理后水质良好，完全符合供暖系统补水水质要求，以每吨热水25元计，一个采暖期可节约资金：

140t／d×150d×25（元／t热水）＝52.5万元

项目投入70万元，不到两个采暖期就可收回成本。

2）2012年古书院矿西区锅炉房实施该项目后，预计每天回收利用排污水70t左右，一个采暖期可节约资金26.3万元。

3.2 环保效益

1）锅炉排污水回收利用后，减少了排污量和热污染。

2）节约了软水，减少软化器再生次数，减少软化器再生废水对地下水的污染。

3.3 间接效益

处理后的偏碱度水进入采暖管网系统，可抑制管网系统金属腐蚀，延长管网使用寿命，降低管网维护成本。

4 结语

该节能项目的实施，有效提高锅炉排污水回用率，降低了锅炉煤耗，减少资源的浪费。与国内其他热电厂的排污回收利用方案相比，具有实施简单，投资少的特点，比较适合于燃煤采暖锅炉。古书院矿东区10t锅炉房锅炉排污水回收利用的成功实施必将为推广锅炉节能减排技术在晋城煤业集团的应用，为提高锅炉排污回收率，为锅炉节能减排工作作出贡献。