灰水加熱器節(jié)能再利用研究

孔召偉(內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017313)

0 引言

氣化車間將部分循環(huán)灰水排放至污水處理，減少系統(tǒng)灰水造成的結(jié)垢問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)流量大(80m3/h)、溫度高(80℃)，對(duì)水務(wù)車間的菌類造成了巨大傷害，污水池內(nèi)很多厭氧菌類、耗氧菌類因抗拒不了高溫水而大量死亡，給污水處理造成諸多問(wèn)題，引起生產(chǎn)區(qū)污水處理不達(dá)標(biāo)，環(huán)保壓力較大。水務(wù)車間雖然有兩臺(tái)涼水塔對(duì)廢水降溫，水溫依然遠(yuǎn)超菌類生存要求。

針對(duì)灰水加熱器的研究非常少，在知網(wǎng)中以灰水加熱器為關(guān)鍵詞進(jìn)行主題搜索，只有5 條結(jié)果，其中3 篇是英文，2 篇中文，比較典型的研究為郭川、高淑平的“高壓灰水加熱器換熱效果變差的問(wèn)題分析”，此文非常全面的匯總了高壓灰水加熱器為什么會(huì)換熱效果變差的主要原因，并比較全面的總結(jié)了因?yàn)閾Q熱器換熱效果變差后所引起的一系列問(wèn)題以及需要采取的主要措施，同時(shí)介紹了對(duì)換熱器換熱管內(nèi)灰水流動(dòng)人為施加擾動(dòng)，改變換熱管內(nèi)灰水流動(dòng)型態(tài)，在線改善換熱器換熱效果的原理、操作方法及相關(guān)注意事項(xiàng)，對(duì)于研究灰水加熱器具有參考價(jià)值。

以灰水循環(huán)為關(guān)鍵詞在知網(wǎng)中進(jìn)行主題檢索，其檢索結(jié)果較多，共有75 條結(jié)果，主要涉及沖灰水、灰水閉路循環(huán)、灰水再循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)使用等方面。吳三毛、徐銳、吳平(2004)研究中針對(duì)江西省發(fā)生的八個(gè)火電廠灰場(chǎng)回水，通過(guò)對(duì)四種復(fù)配阻垢劑和六種單體阻垢劑的優(yōu)化試驗(yàn)和篩選，研制出了JDZG-Ⅰ型高效回水阻垢劑；韓虹琳(1999)通過(guò)描述和分析火力發(fā)電廠的灰水再循環(huán)系統(tǒng)過(guò)程和水質(zhì)特點(diǎn)，在系統(tǒng)物料平衡的基礎(chǔ)上，韓虹琳推導(dǎo)出了該系統(tǒng)水質(zhì)預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型且編制了WPM 的水質(zhì)預(yù)測(cè)計(jì)算程序。具體發(fā)表時(shí)間見(jiàn)表1。

1 關(guān)于灰水循環(huán)系統(tǒng)的介紹

氣化車間在沖灰水的過(guò)程中，一般會(huì)采取閉路循環(huán)的模式(利用一種切實(shí)有效的處理辦法，可以使廢水達(dá)到能夠循環(huán)利用的要求)，主要需要經(jīng)歷三個(gè)級(jí)別的自然沉淀，然后澄清，最后再使用機(jī)電水泵，重新把灰水打回到除塵器里面，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灰水的重復(fù)使用。對(duì)使用水力對(duì)除灰渣系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)后，可以得出結(jié)論，相對(duì)來(lái)說(shuō)，細(xì)小的粉煤灰沉淀處理效果并不是太不好，而大的灰渣則在經(jīng)過(guò)沉淀池處理后，處理效果比較好，這是什么原因呢？這是由于如果灰水沒(méi)有充分的沉淀時(shí)間與足夠的沉淀面積，那么就會(huì)造成沉淀處理的效果比較差，在灰水的沉淀處理過(guò)程結(jié)束以后，灰水的懸浮物濃度仍然可以達(dá)到450～l000mg/L。并且還有一個(gè)原因，就是如果在循環(huán)水管中，污垢很多，水質(zhì)非常不好，這樣也會(huì)造成水膜除塵器溢流堰水槽被堵塞，產(chǎn)生布水不均勻的情況，然后就會(huì)造成水膜不能很好的形成，最終就會(huì)影響除塵效果。具體見(jiàn)圖1。

圖1 灰水循環(huán)系統(tǒng)

表1 壓濾機(jī)濾布相關(guān)研究時(shí)間分布表

2 灰水循環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)

如果從鍋爐來(lái)的堿性渣水先與由麻石水膜除塵器流出的酸性灰水進(jìn)行混合，然后混合后的灰水流入到一號(hào)沉淀池，讓灰水進(jìn)行初步的沉積處理，讓顆粒徑比較大的灰塵先沉淀。然后再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理：把一套加堿裝置加裝到原有的沉淀池旁邊，并且在灰溝中按照一定的比例投加堿性的溶液，以這種方法來(lái)控制并且調(diào)節(jié)灰水的pH 值，就可以大大提高混凝的效果了。

3 灰水加熱器節(jié)能再利用改造

本次創(chuàng)新氣化車間將一臺(tái)廢舊換熱器作為廢水降溫?fù)Q熱器，通過(guò)對(duì)外送廢水管線進(jìn)行改造，使廢水水溫由原來(lái)的80℃降至現(xiàn)在的60℃，這樣既可以減少菌類因高溫而死亡的數(shù)量，又可以停用水務(wù)車間涼水塔風(fēng)機(jī)。

氣化車間針對(duì)此問(wèn)題開(kāi)拓思路、想辦法將系統(tǒng)改造后的一臺(tái)廢舊換熱器利舊作為灰水冷卻器，使灰水與循環(huán)水換熱降溫，降溫后 60℃左右的灰水送入水務(wù)車間，有效減少污水處理菌類因高溫而死亡的數(shù)量，提高了污水處理的能力，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也減輕了環(huán)保壓力。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)4 個(gè)多月生產(chǎn)運(yùn)行檢驗(yàn)改造達(dá)到了很好地效果，使廢水水溫由原來(lái)的 80℃降至現(xiàn)在的 60℃，有效減少污水處理菌類因高溫而死亡的數(shù)量，提高了污水處理的能力，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也減輕了環(huán)保壓力。我們通過(guò)對(duì)灰水除灰系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀和灰水實(shí)驗(yàn)分析以后，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，就是沖灰水中的顆粒懸浮物的濃度會(huì)很高，達(dá)不到重復(fù)使用要求，這樣如果使用的話就會(huì)造成管道堵塞和麻石水膜除塵器溢流堰水槽，這是因?yàn)榛宜诔恋沓刂懈静荒艿玫匠浞殖恋碓斐傻?，同樣?huì)有不能很好的形成水膜，文丘里管使用效果差，布水不均勻，最終造成除塵效果不好的結(jié)果。

存在問(wèn)題及下一步設(shè)想：(1)換熱器入口管設(shè)計(jì)細(xì)，待停車機(jī)會(huì)將入口管由原來(lái)的DN80 改為DN150。(2)換熱器內(nèi)列管有結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，需定期清洗換熱器內(nèi)部列管。