浅谈关于火力发电厂的输煤系统和含煤废水处理的管理方式选择

       摘要：国内大多数火力发电厂的输煤系统的清扫管理方式可分以下三种：全系统采用水力清扫，全系统采用水力清扫加真空气力清扫，全系统采用真空气力清扫加人工清扫。国内多个大、中型火力发电厂的调查情况表明：70％以上的电厂推荐水力清扫，20％以上的电厂推荐水力与真空清扫相结合，只有少部分电厂推荐采用真空气力清扫加人工清扫，从本人十多年的发电厂的输煤系统清扫实践来看，虽然出真空气力清扫有避免防尘二次污染的优点，但相比之下，水力清扫的管理方式更方便便捷、清扫效率高、对清扫人员要求低，所以还是深受火力发电厂的欢迎，还是目前电厂输煤系统煤尘清扫的主流方式。所以本文对火力发电厂的输煤系统和含煤废水处理从理论和实践相结合的角度来阐述其管理方式选择。 

　　论文关键词：火力发电厂；输煤系统；废水处理；管理方式 

　　　 
　　燃煤火力发电厂是那些最早使用工业真空清理系统的用户，最初的系统是采用风机作为动力，用来清理煤粉尘从而减少火灾危害，目前越来越多的火电厂使用定容罗茨真空泵作为动力设备，一般在电厂输煤区域，使用吸尘车并配合管网的，用来清理输送机、输煤廊道、转运站、碎煤机、取样间、卸料输送机等工作场所，移动式吸尘车是比较理想的选择，这是因为，传送带通常超过1英里（1.6KM）长，单一的固定式设备是不现实的，并且多个固定式的价格也非常昂贵。 

　　水力清扫管理系统是指在输煤系统的各转运塔、栈桥、碎煤机室、煤仓间等处设置单独的冲洗母管，并每隔20米左右引出一路支管并接好冲洗器，一般水力清扫水压力要达到0.7MPa左右清扫效果最佳，当系统中的各转运站和栈桥需要清扫时，使用冲洗器对积尘部位进行水冲洗，各转运站均设有积水坑，冲洗水汇入积水坑后，再用污水泵打入煤泥沉淀池，此外，为便于水冲洗，还需对相关的输煤土建结构进行改善，如：楼板和栈桥面的防渗漏，栈桥与转运站接口处的过水措施，楼面空洞四周的护沿和挡水槛设置，地面排水坡度的调整，排水沟道的疏通，墙面的防水处理（贴瓷砖或耐水油漆）等等。 

　　火电厂运煤建筑物地面的水力清扫是目前大多数电厂所普遍采用的除尘方式。此种管理和运行方式与真空气力相比清扫，简单易行，清扫彻底，但是由此产生的含煤废水的一系列问题，这种废水是电厂经常性排放污水中水质条件最差的，由于悬浮物粒径小甚至呈胶体状态，难于处理，又必须处理，在有条件时，可考虑将含煤废水经沉淀处理即排至灰渣泵房前池，送至贮灰场补充除灰水间接起到重复利用的作用，节省处理的投资及运行费用。

据试验及实测，动态沉淀池的出水悬浮物可达1000MG/L以上，静止沉淀池的上清水悬浮物可在700 MG/L～800MG/L以下，对于拟排放的含煤废水，经初沉、混凝沉淀可望达到排放标准，沉淀池的设置以静止沉淀为宜，静止沉淀池沉淀时间长，容积的利用率高，去除率无疑较平流沉淀池要高，一般常规电厂每次冲洗水量为150T/次, 若采用平流沉淀池按流量150T/H计，有效容积亦在150立方左右，排除上清水时应特别注意对沉积煤的搅动避免将沉淀煤泥带走， 如何将煤泥移至煤场，有各种方式，各行业应用较多的为抓斗，亦有推土机、刮泥机、泥渣泵，采用何种方式应慎重，应采用简便易行的方式，几个电厂设计曾采用刮泥机配合泥渣泵，因管理不善等原因已拆除，煤泥在沉淀池的沉积厚度不宜过大，超过2米底部即可能板结，特别是含水率低时，抓斗亦难以施展。既应保持一定含水量，又不能沉积太厚。

含煤废水进行二级过滤处理，一般处理流量较小，若采用一体化净水器既节约占地，又可以方便操作，电厂含煤废水的产生主要是由于煤场喷淋防尘产生的渗漏水和输煤栈桥冲洗产生的冲洗废水，其废水的主要特点都是浊度、色度都比较高，导致浊度和色度的大幅度升高的主要原因是废水中的高浓度的悬浮物，在含煤废水的处理系统中，处理工艺选择的关键将针对其主要污染因子悬浮物和色度的去除进行设计，设计的处理工艺将保证对悬浮物具有稳定的、很高的去除效率，保证出水水质达到浊度≤10NTU的要求，燃料系统冲洗废水中，颗粒物的比重一般为2.3g/cm3，含煤废水经过预沉池的预沉淀后，大颗粒的煤粉颗粒物均能沉淀下来，剩余的煤粉颗粒悬浮物其颗粒的直径都在50微米以下，根据燃料品种、来源不同、含煤废水的水量变化以及预沉池的沉淀效果不同，一般电厂含煤废水初沉后的悬浮物浓度在2000-5000mg/l。

根据物理、化学处理的原理，将直流混凝、离心分离、重力分离、动态过滤、污泥浓缩等处理技术有机地组合集成在一体，使污水的多项净化功能在同一个反应器内快速完成，代替了传统混凝沉淀加过滤工艺的反应池、沉淀池、浓缩池、搅拌机、刮泥机、过滤器等设备，减少了占地面积，且净水水质远远优于传统处理工艺出水水质。设备采用旋流离心分离技术，悬浮物的动态过滤新技术，使滤料不易堵塞，吸附的悬浮物微粒易脱落，因此反冲洗的周期长，一般1～1.5个月左右才反冲洗一次，而且反冲洗的运行实现自动控制，另外滤料使用寿命长，无需更换，净化装置底部的污泥浓缩区在离心力和重力的作用下，污泥得以沉淀浓缩，污泥浓度高，含水率相对较低（90-94%），排泥实现自动定时排放。净化装置的设备本身基本不需要维护和保养，设备运行安全，基本在常压状态下运行。 

　　但是实际上由于生产一体化净水器的厂家很多，质量难以保证，内部结构不尽合理、管理不规范，特别是运煤系统运行管理水平低下，往往难以奏效。因此，选用综合净水器应遵循管理技术成熟便于操作管理原则。 目前，含煤废水的处理流程型式较多，除采用一体化净水器外，还有利用微孔陶瓷滤板进行机械过滤、加药混凝利用膜式过滤器直接过滤等处理方式。这些方式在处理效果、运行管理的难易程度和运行成本、初期投资等方面均有差异，设计时需结合工程具体情况，通过技术经济比较后综合考虑确定。 

　　气浮处理法就是向废水中通人空气，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成泡沫一气、水、颗粒（油）三相混合体，通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的，气浮系统中核心的装备有三个部分：溶气装置、释气装置和分离装置，溶气装置的功能是将空气快速溶解于水中，释气装置的功能是将溶解于水中的空气转变为微细气泡（直径20-30微米），分离装置的功能是将和气泡结合上浮的浮渣和净化后的水分别排出净化装置。气浮对泥沙浊度的去除去有很好的效果，通常可以将浊度控制在≤10NTU，经一级气浮出水悬浮物可在10MG/L~20MG/L既可以满足排放标准，又可以满足回用除尘的要求，气浮对于含煤水的处理经实践证明是非常适宜的，这种运行和管理方式在实践中非常奏效。