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引言:电厂化学水处理系统在电厂工作过程中有着非常重要的作用,其辅助系统例如压缩空气系统与酸碱处理系统等,都与其他专业的辅助系统有着相似之处,习惯于各系统独立设计,但是这样会出现整个电厂中,辅助系统重复的问题。针对这一问题,本文将针对目前大型电厂集中处理模式进行讨论,试分析相关优化方案。
电厂各系统设计,考虑到早期自动化设备造价较高,自动化操作水平跟不上,专业联系也不方便,综合考虑了电厂的经营和工作安全问题,设计了独立的辅助系统,出现一个电厂系统功能重复的问题。随着电厂规模不断扩大,机组容量不断增加,引进了先进的自动化设备,集中控制功能也得到了实现,专业运行的联系也能通过中央监控系统变得更加方便,多余的功能系统反而成了不必要的东西,因此要这些系统进行优化和改进。
一、功能重复的系统优化
1.压缩空气系统。为了避免系统功能重复,首先要找到需要辅助系统有哪些环节,将这些环节合理的与辅助系统结合起来,就可以减少很多不必要的辅助系统。电厂化学系统中,锅炉表面除灰,热力检修,水处理气动阀门等环节需要用到压缩空气系统,很多电厂仍然采用需要就设计的模式,整个系统中存在多个压缩空气站。假设说一个2X600MW的机组电厂,除灰系统需要压缩空气站辅助工作,通常需要大约500m2的占地面积,包括四台运转设备和一台备用设备,为了满足工作需求,一般配有两种规格31m3/分钟和15m3/每小时。机炉系统也需要压缩空气站,占地约400 m2;化学水处理系统也设有独立的压缩空气站,布置在水处理车间,供启动阀门等用气。从以上几个环节处设置的压缩空气站,我们不难看出,多个独立压缩空气站占用了大量的空间,设备耗资非常高,分布也比较分散,对于维护和管理工作来说存在较大的不便。
针对这样设备分散的问题,可以采用集中建站的形式,根据其他需要压缩空气站辅助的系统的位置,合理安排一个中心压缩空气站,要符合电厂的总布局结构,能够满足压缩空气的使用需求。优化设计后,集中压缩空气站只需要约600 m2的占地,同样配备三台运行机一台备用机,采用功率较大的60 m3/分钟的压缩空气机,基本能够满足使用。与以往相比,压缩空气站数量大大减少,节约设备投资,减少多于的占地面积。集中运行采用了全厂辅助生产控制,运行和维护工作量大大减小,工作也更加可靠。
2.水箱和水泵的优化。化学水池和化学水泵,在车间都需要设置清水箱和清水泵,一般的处理工作流程是,澄清净水、化学水池净水、化学水泵、清水箱、清水泵、最后是除盐系统。从系统流程上,我们可以采取以下优化措施,除去化学水泵和清水箱环节。清水泵布置在化学水池附近,方便工作流程,流量和机组数量,都需要按照一定的处理效率进行设置。按照这样的工作流程进行优化,可以节约化学水箱的使用,通过两台化学水泵来简化净水工作,同样可以达到预期效果。另外,化学水池,可以适当的增大容积,在优化后的流程中也可以作为化学水处理的清水箱。
二、除盐水系统和废水处理优化
除盐水系统和废水处理一般都进行单独的设计和处理,事实上两个系统中有很多设备都是重复使用的,如果完全将两个系统独立开,会增加较多的设备投入和运行管理的难度。所以对于这两个系统的设置可以进行一定的优化,消除重复,提高系统的工作效率。
目前除盐水系统中,最主要的环节是酸碱再生废水的中和处理,利用中和水泵对酸碱废水进行处理,在排放到下一步的废水处理池,最主要的还是出去水中的酸碱化学物质,以免造成对其他设备和环境的危害。优化的建议是取消中和处理池和中和水泵,酸碱再生废水可以直接通过排水沟进入废水池。同时,将酸碱中和处理的功能集合到大容量的工业废水池中,适当增加废水处理池的体积,让废水的处理工作一次性完成,工作效率有了一定的提高。
除盐水系统中还有一个重要的环节就是酸碱库,通常是通过离子交换设备,对酸碱再生水中的酸碱物质进行存储,工业废水处理系统中也提供了用于酸碱中和处理的设备。实际工作中,我们可以将收集酸碱物质的存储库与用于中和处理的酸碱库合并起来,同时具备了两种功能,降低了特定设备的使用,降低了污染,也更便于管理。
三、其他的优化建议
1.酸碱计量箱的优化。酸碱再生废水的处理系统中,一般都配有酸碱计量箱,主要功能是对离子交换工作进行测量与控制。随着技术水平的不断提高,测量仪器的精度和控制水平也都有了进一步的优化,如果采用出口浓度计和入口流量计结合的方式,在工作效果上是可以取代酸碱计量箱的,而且测量数据各有专业,精度和可控性也更强。
原来为了保证计量箱和储量箱能够配合工作,储量箱中的酸碱液要留到计量箱中,才可以进行测量,所以储量箱一般都设置在高于计量箱的位置。这样的结构中,需要一些卸载液体的装置,比如卸载泵和现在罐等等。如果在优化酸碱计量箱时,出去了计量箱改为流量计和浓度计模式,不仅省去了箱体,也不需要复杂的液体卸载设备。另外,因为减少了计量和控制的结构,整个工作流程变得更加简单,也不需要过多的管道。
2.凝结水处理与除盐水处理的结合。凝结水处理系统一般与超高压机组系统使用,该系统一般在主机房,同时主机房还有酸碱库和排水槽等其他设施,使得主机房变得非常拥挤,不利于系统的安全工作。根据系统功能,如果把凝结水处理装置和再生装置与除盐水系统结合起来,使混床再生的酸碱可以和除盐水处理系统的酸碱系统形成公用关系,不但节约了主机房的占地,功能的整合也更加便于集中管理。同时,将凝结水处理系统与除盐水处理系统结合,减少了主机房的酸碱污染,使设备的使用寿命更长。
四、结语
电厂化学水处理系统包括非常多的功能环节,从整体上看,还有很多可以综合优化的环节。最主要的方法还是避免重复的功能设计,以节约成本和保证工作质量为基本原则,尽可能的简单化工作流程。本文只提及一些常见的功能重复内容,具体的使用还需要电厂根据自己厂房的实际布置情况,各个系统的运作情况做出最合理的优化设计。电厂规模越来越大,机组数量也越来越多,这使得电厂的化学系统需要承载更多的工作量,为了更好的适应工作环境,技术人员更要从细节处抓起,从功能角度进行优化,及时引进先进技术。如何进行统筹设计,实现集中控制,既要抓细节更要抓整体,进一步提高电厂的工作效率仍需要进一步的研究和探讨。
参考文献
[1]林艳春.电厂化学系统优化设计[J]电力与电工2013(12).
[2]张永君.凝结水精处理系统在空冷机组的应用[J].黑龙江电力.2011(03).
[3]卢国华,范圣平.超超临界机组化学深度调试技术[J].华电技术.2010(12).
(作者单位:山西鲁晋王曲发电有限责任公司)
电厂各系统设计,考虑到早期自动化设备造价较高,自动化操作水平跟不上,专业联系也不方便,综合考虑了电厂的经营和工作安全问题,设计了独立的辅助系统,出现一个电厂系统功能重复的问题。随着电厂规模不断扩大,机组容量不断增加,引进了先进的自动化设备,集中控制功能也得到了实现,专业运行的联系也能通过中央监控系统变得更加方便,多余的功能系统反而成了不必要的东西,因此要这些系统进行优化和改进。
一、功能重复的系统优化
1.压缩空气系统。为了避免系统功能重复,首先要找到需要辅助系统有哪些环节,将这些环节合理的与辅助系统结合起来,就可以减少很多不必要的辅助系统。电厂化学系统中,锅炉表面除灰,热力检修,水处理气动阀门等环节需要用到压缩空气系统,很多电厂仍然采用需要就设计的模式,整个系统中存在多个压缩空气站。假设说一个2X600MW的机组电厂,除灰系统需要压缩空气站辅助工作,通常需要大约500m2的占地面积,包括四台运转设备和一台备用设备,为了满足工作需求,一般配有两种规格31m3/分钟和15m3/每小时。机炉系统也需要压缩空气站,占地约400 m2;化学水处理系统也设有独立的压缩空气站,布置在水处理车间,供启动阀门等用气。从以上几个环节处设置的压缩空气站,我们不难看出,多个独立压缩空气站占用了大量的空间,设备耗资非常高,分布也比较分散,对于维护和管理工作来说存在较大的不便。
针对这样设备分散的问题,可以采用集中建站的形式,根据其他需要压缩空气站辅助的系统的位置,合理安排一个中心压缩空气站,要符合电厂的总布局结构,能够满足压缩空气的使用需求。优化设计后,集中压缩空气站只需要约600 m2的占地,同样配备三台运行机一台备用机,采用功率较大的60 m3/分钟的压缩空气机,基本能够满足使用。与以往相比,压缩空气站数量大大减少,节约设备投资,减少多于的占地面积。集中运行采用了全厂辅助生产控制,运行和维护工作量大大减小,工作也更加可靠。
2.水箱和水泵的优化。化学水池和化学水泵,在车间都需要设置清水箱和清水泵,一般的处理工作流程是,澄清净水、化学水池净水、化学水泵、清水箱、清水泵、最后是除盐系统。从系统流程上,我们可以采取以下优化措施,除去化学水泵和清水箱环节。清水泵布置在化学水池附近,方便工作流程,流量和机组数量,都需要按照一定的处理效率进行设置。按照这样的工作流程进行优化,可以节约化学水箱的使用,通过两台化学水泵来简化净水工作,同样可以达到预期效果。另外,化学水池,可以适当的增大容积,在优化后的流程中也可以作为化学水处理的清水箱。
二、除盐水系统和废水处理优化
除盐水系统和废水处理一般都进行单独的设计和处理,事实上两个系统中有很多设备都是重复使用的,如果完全将两个系统独立开,会增加较多的设备投入和运行管理的难度。所以对于这两个系统的设置可以进行一定的优化,消除重复,提高系统的工作效率。
目前除盐水系统中,最主要的环节是酸碱再生废水的中和处理,利用中和水泵对酸碱废水进行处理,在排放到下一步的废水处理池,最主要的还是出去水中的酸碱化学物质,以免造成对其他设备和环境的危害。优化的建议是取消中和处理池和中和水泵,酸碱再生废水可以直接通过排水沟进入废水池。同时,将酸碱中和处理的功能集合到大容量的工业废水池中,适当增加废水处理池的体积,让废水的处理工作一次性完成,工作效率有了一定的提高。
除盐水系统中还有一个重要的环节就是酸碱库,通常是通过离子交换设备,对酸碱再生水中的酸碱物质进行存储,工业废水处理系统中也提供了用于酸碱中和处理的设备。实际工作中,我们可以将收集酸碱物质的存储库与用于中和处理的酸碱库合并起来,同时具备了两种功能,降低了特定设备的使用,降低了污染,也更便于管理。
三、其他的优化建议
1.酸碱计量箱的优化。酸碱再生废水的处理系统中,一般都配有酸碱计量箱,主要功能是对离子交换工作进行测量与控制。随着技术水平的不断提高,测量仪器的精度和控制水平也都有了进一步的优化,如果采用出口浓度计和入口流量计结合的方式,在工作效果上是可以取代酸碱计量箱的,而且测量数据各有专业,精度和可控性也更强。
原来为了保证计量箱和储量箱能够配合工作,储量箱中的酸碱液要留到计量箱中,才可以进行测量,所以储量箱一般都设置在高于计量箱的位置。这样的结构中,需要一些卸载液体的装置,比如卸载泵和现在罐等等。如果在优化酸碱计量箱时,出去了计量箱改为流量计和浓度计模式,不仅省去了箱体,也不需要复杂的液体卸载设备。另外,因为减少了计量和控制的结构,整个工作流程变得更加简单,也不需要过多的管道。
2.凝结水处理与除盐水处理的结合。凝结水处理系统一般与超高压机组系统使用,该系统一般在主机房,同时主机房还有酸碱库和排水槽等其他设施,使得主机房变得非常拥挤,不利于系统的安全工作。根据系统功能,如果把凝结水处理装置和再生装置与除盐水系统结合起来,使混床再生的酸碱可以和除盐水处理系统的酸碱系统形成公用关系,不但节约了主机房的占地,功能的整合也更加便于集中管理。同时,将凝结水处理系统与除盐水处理系统结合,减少了主机房的酸碱污染,使设备的使用寿命更长。
四、结语
电厂化学水处理系统包括非常多的功能环节,从整体上看,还有很多可以综合优化的环节。最主要的方法还是避免重复的功能设计,以节约成本和保证工作质量为基本原则,尽可能的简单化工作流程。本文只提及一些常见的功能重复内容,具体的使用还需要电厂根据自己厂房的实际布置情况,各个系统的运作情况做出最合理的优化设计。电厂规模越来越大,机组数量也越来越多,这使得电厂的化学系统需要承载更多的工作量,为了更好的适应工作环境,技术人员更要从细节处抓起,从功能角度进行优化,及时引进先进技术。如何进行统筹设计,实现集中控制,既要抓细节更要抓整体,进一步提高电厂的工作效率仍需要进一步的研究和探讨。
参考文献
[1]林艳春.电厂化学系统优化设计[J]电力与电工2013(12).
[2]张永君.凝结水精处理系统在空冷机组的应用[J].黑龙江电力.2011(03).
[3]卢国华,范圣平.超超临界机组化学深度调试技术[J].华电技术.2010(12).
(作者单位:山西鲁晋王曲发电有限责任公司)