烟气消白冷凝水回收再利用

林凤珠

国能龙源环保有限公司乐东分公司 海南 乐东 572539

［摘要］国能龙源环保乐东分公司所承揽的国能乐东公司2×350MW机组环保岛装置运维一体化项目，该项目采用DUC协同除尘冷凝一体化工艺进行烟气除尘和冷凝工艺，简要介绍其工艺流程、各主要处理设施工艺特点及冷凝水回收再利用情况，实践表明：该冷凝水回收再利用系统运行稳定，各项指标达到运行工况要求；冷凝水回用后，节水效果明显。

［关键词］烟气消白；冷凝水；工业水；回收；DUC系统；环保岛

0 引言

乐东公司采用DUC协同除尘冷凝一体化工艺进行烟气除尘和冷凝工艺，由DUC系统及兑风系统组成，利用DUC系统洗涤烟气降温，再经兑风系统烟气换热升温，实现视觉零污染。龙源环保乐东分公司负责乐东公司2×350MW机组环保岛一体化装置运维工作，环保岛区域工艺水补水采用电厂工业水作为环保岛装置系统的补水，为了缓解分公司用水压力，提高企业的经济、环保和社会效益，乐东分公司通过改革创新，对烟气冷凝水进行回收再利用，增设烟气冷凝水至环保岛系统设备补水管道，用冷凝水代替工业水，降低脱硫岛运行成本。

1 设备概述

1.1 DUC 烟气冷凝系统

本系统采用低温除尘冷凝循环水在DUC填料冷凝塔内对进行烟气除尘冷凝，喷淋冷却烟气后温度升高的循环水回水收集在塔内气液分离器集液槽中并自流排至循环水回水母管。回水母管中的循环水通过DUC供水泵升压并在板式换热器中被海水冷却后送入烟气冷凝塔布水系统，循环水通过布水系统均布在DUC冷凝填料上，烟气在填料区间被除尘冷凝。

在烟气循环水集水母管和烟气冷凝水排放泵出口至烟气过滤器系统管道上设有NaOH加药接口，用于烟气冷凝水酸碱中和加药。

DUC功能单元也称为水膜除尘系统，利用破碎气团的水膜装置实现微细颗粒粉尘的去除。DUC系统产生冷凝水量约1000m³/d，通过表层精密过滤系统过滤后排出至储水箱，冷凝水过滤器前浊度可控≤5NTU，过滤后可降至1NTU以下。

1.2 兑风取热系统

在兑风取热系统中，新鲜空气通过兑风风机送至兑风加热器，锅炉热二次风从空预器出口抽取送入兑风加热器。在兑风加热器中，热二次风作为加热热源加热冷空气，加热后的热风送到净烟道混合加热；热二次风经过兑风换热器换热降温，出口低温二次风送至本系统设置的二次风循环风机入口，经风机升压后送风机出口空预器前二次风管道。通过热风取热系统来的热新鲜风直接通入湿除后净烟道，采用矩阵式布风系统，将热风均匀混合到净烟气内提升净烟气温度，烟气相对湿度降低，避免了烟囱出口发生烟气中水蒸汽冷凝造成的烟囱白烟现象。

2 工艺流程改造及分析

2.1 工艺流程的确定

因工业水制水成本高、费用高，且冷凝水水温平均温度在50℃左右，若采用直接补至工艺水箱方案，极易导致工艺水箱水温升高，造成环保岛设备冷却效果较差，影响设备安全稳定运行，故通过系统改造，回用冷凝水至不受温度限制的系统，既降低工业水耗量，又减少运行成本。

在保证改造后系统性能完整的情况下，采用增设冷凝水至脱硫AFT塔、湿式电除尘器冲洗水箱、过滤水地坑、石灰石浆液箱、事故浆液箱等管道的方案进行改造，为确保系统稳定，保留原工业水管道与新增管路并联运行，运行人员可以根据运行工况的需求在线切换水源。

根据运行工况要求，需重点确认两个问题：

（1）烟气冷凝水pH值对系统的影响。运行工况表明：烟气冷凝水pH控制范围4.5～8，石膏浆液pH范围4.8～6.4，补充水中pH值较低时，会促进浆液中石灰石粉溶解，大量pH较低的补充水会导致石灰石粉耗量略微增加，但不会超出石灰石粉理论单耗指标；补充水中pH值较高时对石膏浆液无明显影响。

（2）氯离子对金属管道的影响，环保岛设备水箱全部采用衬胶工艺，氯离子对水箱无腐蚀影响，避免烟气冷凝水腐蚀新增不锈钢管道，是侧重关注的一个问题，通过水质化验得知烟气冷凝水满足满足，并通过定期检测烟气冷凝水中CL^-浓度方式，保证CL^-浓度全周期≤300mg/L。

通过化验、分析，确定烟气冷凝水质满足环保岛设备运行工况要求。

表1 冷凝水水质与工业水水质对比

项目	DUC冷凝水	工业水	项目	DUC冷凝水	工业水
电导率（μs/cm）	1641	1023	SO42-（mg/L）	621.8	19.56
pH	6.03	7.09	Cl- （mg/L）	27.8	284.7
浊度（NTU）	0.42	3.5	COD（mg/L）	8.8	39.4
总硬度（mmol/L）	0.09	0.85	TDS（mg/L）	840.8	518.0
总碱度（mmol/L）	0.51	0.72	Ca2+（mg/L）	0.11	8.0

2.2 脱硫岛系统

对脱硫岛系统设备耗水量进行计算，在确保水泵流量、扬程满足运行工况的条件下，利用脱硫岛区域管廊，使用不锈钢管道将新增冷凝水管道与脱硫岛系统设备接口连接。

2.2.1 脱硫岛系统补水

表2 主要设备及补水量

名称	日均补水量(m³/d）	数量
脱硫AFT塔	280	2
过滤水地坑	14	1
石灰石浆液箱	46	2

1. 将未过滤的DUC烟气冷凝水接引至AFT塔顶部进行补水；即在烟气冷凝水排放出口母管至DUC除雾器冲洗水管道上面接引一路三通，引至AFT塔顶部备用接口对AFT塔进行补水，在三通延长管道处安装电动隔离门和隔离手动门，实现DCS远程操作。

2. 将过滤后的烟气冷凝水接引至石灰石浆液箱和过滤水地坑，给两台石灰石浆液箱进行补水用于制备石灰石浆液。

2.2.2 脱硫岛设备冷凝水储存

DUC系统冷凝水产量约1000m³/d，脱硫岛投运两座容量约1500m3的事故浆液箱，在机组运行期间，一台事故浆液箱作为脱硫设备紧急备用设备，一台作为冷凝水临时储存箱，在脱硫岛机组低负荷补水量较低时，将烟气冷凝水临时储存在事故浆液箱，在机组迎峰度夏持续高负荷、水耗量较大时，作为系统补水，利用事故浆液返回泵给两台机组AFT塔进行补水。

2.3 湿式电除尘器系统

在冷凝水至表层精密过滤系统前管道引一路至#1、#2机组湿式电除尘器冲洗水箱，并安装隔离手动门，与工业水系统并联，可根据运行工况需求切换补水水源。

机组正常运行时，当湿式电除尘器冲洗水定期冲洗时，采用冷凝水直供湿式电除尘器冲洗水箱补水方式，平均每日节水约130吨。

3 结论

1. 烟气消白冷凝水回收再利用应用于环保岛系统设备是AFT塔、湿式电除尘器冲洗水箱、石灰石浆液箱、事故浆液箱，不但成功的降低分公司环保装置运行成本，还缓解业主的制水压力。

2. 烟气消白冷凝水回收再利用系统设计合理，运行稳定，冷凝水回用后，每日节水约470吨。

[参考文献]

1. 国能龙源环保乐东分公司2×350MW机组环保岛运行规程 内部资料

2. 国能乐东发电有限公司2×350MW机组脱硫检修规程 内部资料

[作者简介]

林凤珠（1995- ）；女，海南澄迈人，主要从事火力发电厂环保系统运行管理工作