CN105571378A

CN105571378A - 一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法及结构

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Publication number: CN105571378A
Application number: CN201510973633.5A
Authority: CN
Inventors: 谢丽霖; 李波; 唐刚; 何小华
Original assignee: China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co Ltd
Current assignee: China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2035-12-21
Also published as: CN105571378B

Abstract

本发明涉及一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法及结构，其特征在于：1)将燃机电厂的锅炉水排入锅炉定/连排水池，2)将冷却塔补水池的补水输出分成两路，一路补充水连接到锅炉定/连排水池，以将锅炉定/连排水池的水温初步降低至60℃左右，另一路补充水连接到冷却塔水池中；3)将初步降温后锅炉定/连排水池的废水输送到冷却塔水池，与从冷却塔补水池输入的补充水混合、降温后，排放至电厂排水监测池；4)对电厂排水监测池中的废水进行监测，即通过监测所述废水的水质和温度，以确定是否需要调整循环水加药工艺，如达到规定要求则为合格，将合格废水通过合格排放池进行排放。本发明具有减少新鲜工业水用量、降低电厂耗水和节省工程造价的有益效果。

Description

一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法及结构

技术领域

本发明涉及一种燃机电厂锅炉排水的降温方法，特别是涉及一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法及结构。属于燃机电厂锅炉的排水降温技术领域。

背景技术

对于采用带冷却塔的循环供水系统的燃机电厂，全厂废水排水种类少，以锅炉定\连排水为主要排水，其排水水温往往高达100℃，而燃机电厂的其他排水水量很少，致使全厂总体排水温度很高，特别是锅炉在定排的工作状态时，数十吨高温废水在短时间内排出，使其作降温处理的难度大。

目前，对于采用带冷却塔的循环供水系统的燃机电厂锅炉排水降温问题，国内现有技术方案为采用新鲜工业水将锅炉定\连排水在锅炉定\连排水池内进行第一级降温；然后将第一级降温后的第一级降温水输送至电厂排水检测池与其他普通废水、冷却塔排水一起利用新鲜工业水进行第二次降温，进行降温至40℃左右后排出至河流。然而，当要求排水的温度更低时，所需新鲜工业水的水量将翻倍增加，浪费严重；同时由于所需要的水量增加，导致工业水泵容量、清水池容积等也需大幅度增加，成本增加。

进一步地，该燃机电厂于海外项目的使用日益增多，往往面临当地法规、规范或项目环评报告对电厂排水温度限制更高更严的要求，使得浪费情况和成本增加状况更加突出。

为此，需要设计一种改进的燃机电厂锅炉的排水降温结构及降温方法，能够使用更少的新鲜工业水有效解决燃机电厂排水温度过高的特点。

发明内容

本发明的目的之一，是为了解决现有燃机电厂的排水降温结构和降温方法浪费新鲜工业水较多，从而增加了排水池容积、水泵容量导致经济成本高的问题，提供一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法，具有减少新鲜工业水用量、降低电厂耗水和节省工程造价的特点。

本发明的目的之二，是为了解决现有燃机电厂的排水降温结构和降温方法浪费新鲜工业水较多，从而增加了排水池容积、水泵容量导致经济成本高的问题，提供一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，具有减少新鲜工业水用量、降低电厂耗水和节省工程造价的特点。

本发明的目的之一可以通过采取以下技术方案达到：

一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将燃机电厂的锅炉水排入锅炉定/连排水池，

2)将冷却塔补水池的补水输出分成两路，一路补充水连接到锅炉定/连排水池，以将锅炉定/连排水池的水温初步降低至60℃左右，另一路补充水连接到冷却塔水池中；

3)将初步降温后锅炉定/连排水池的废水输送到冷却塔水池，与从冷却塔补水池输入的补充水混合、降温后，排放至电厂排水监测池；

4)对电厂排水监测池中的废水进行监测，即通过监测所述废水的水质和温度，以确定是否需要调整循环水加药工艺，如达到规定要求则为合格，将合格废水通过合格排放池进行排放。

本发明的目的之一还可以通过如下方式达到：

进一步地，当电厂排水监测池的水温未达到排放的温度要求时，通过输入新鲜工业水进行混合降温，待温度得到标准值后，再进行排放。

进一步地，在电厂排水监测池中设有其他工业废水输入端，以通过输入除锅炉水之外的燃机电厂其他工业废水一并进行降温和水质处理。

本发明的目的之二可以通过如下方式达到：

一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，包括锅炉、锅炉定排/连排水池、冷却塔水池、冷却塔补水池和电厂排水监测池，其特征在于：所述冷却塔补水池的补水输出端分成二路，第一路补水输出连接冷却塔水池的补水输入端，第二路补水输出连接锅炉定/连排水池的补水进水口、以输入新鲜工业水；所述锅炉定/连排水池的出水口连接冷却塔水池的废水输入端，所述锅炉定/连排水池的废水输入口连接锅炉的排水口；所述冷却塔水池的出水口连接电厂排水监测池的监测废水输入口之一，电厂排水监测池的出水口连接合格排放池的进水口、以对外排放经处理合格的工业废水。

本发明的目的之二还可以通过如下方式达到：

进一步地，在电厂排水监测池中设有新鲜工业水进水口，并通过该新鲜工业水进水口连接新鲜工业水池的出水端口。

进一步地，在电厂排水监测池中设有除其他工业废水进水口，以输入除锅炉废水外燃机电厂的其他工业废水。

进一步地，在冷却塔补水池与锅炉定排/连排水池的连接处、锅炉定排/连排水池与冷却塔水池的连接处、冷却塔补水池与冷却塔水池的连接处、冷却塔水池与电厂排水监测池的连接处、电厂排水监测池与合格排放池的连接处、锅炉与锅炉定排/连排水池的连接处，各设置一水阀。

进一步地，电厂排水监测池与新鲜工业水池的连接处设有一水阀。

进一步地，电厂排水监测池与其他工业废水池的连接处设有一水阀。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明涉及的燃机电厂锅炉的排水降温方法，由于将冷却塔补水池的补水输出分成两路，一路补充水连接到锅炉定/连排水池，以将锅炉定/连排水池的水温初步降低至60℃左右，另一路补充水连接到冷却塔水池中；将初步降温后锅炉定/连排水池的废水输送到冷却塔水池，与从冷却塔补水池输入的补充水混合、降温后，排放至电厂排水监测池；对电厂排水监测池中的废水进行监测，即通过监测所述废水的水质和温度，以确定是否需要调整循环水加药工艺，如达到规定要求则为合格，将合格废水通过合格排放池进行排放。因此，能够解决现有燃机电厂的排水降温结构和降温方法浪费新鲜工业水较多，从而增加了排水池容积、水泵容量导致经济成本高的问题，具有减少新鲜工业水用量、降低电厂耗水和节省工程造价的有益效果。

2、本发明涉及的燃机电厂锅炉的排水降温结构，通过由冷却塔补水池的补水输出端之二输出补水到锅炉定/连排水池进行第一次的降温，相比于原来直接利用新鲜工业水进行降温，大大降低了对新鲜工业水的使用，保护环境。由于利用冷却塔补水池进行降温，减轻了新鲜工业水的水量增加，避免了在锅炉定/连排水池进水口处设置大容量的新鲜工业水泵和清水池容积的问题，具有节约经济成本的有益效果。

附图说明

图1是本发明具体实施例1涉及的燃机电厂锅炉排水的降温结构的结构示意图。

图2是本发明具体实施例1涉及的燃机电厂锅炉排水的降温方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述：

具体实施例1：

参照图1，本实施例涉及的燃机电厂锅炉排水的降温结构，包括锅炉1、锅炉定排/连排水池2、冷却塔水池4、冷却塔补水池3和电厂排水监测池5，所述冷却塔补水池3的补水输出端分成二路，第一路补水输出连接冷却塔水池4的补水输入端，第二路补水输出连接锅炉定/连排水池2的补水进水口、以输入新鲜工业水；所述锅炉定/连排水池2的出水口连接冷却塔水池4的废水输入端，所述锅炉定/连排水池2的废水输入口连接锅炉1的排水口；所述冷却塔水池4的出水口连接电厂排水监测池5的监测废水输入口之一，电厂排水监测池5的出水口连接合格排放池8的进水口、以对外排放经处理合格的工业废水。

本实施例中：

在电厂排水监测池5中设有新鲜工业水进水口，并通过该新鲜工业水进水口连接新鲜工业水池7的出水端口。

在电厂排水监测池5中设有除其他工业废水进水口，以输入除锅炉1废水外燃机电厂的其他工业废水。

在冷却塔补水池3与锅炉定排/连排水池2的连接处、锅炉定排/连排水池2与冷却塔水池4的连接处、冷却塔补水池3与冷却塔水池4的连接处、冷却塔水池4与电厂排水监测池5的连接处、电厂排水监测池5与合格排放池8的连接处、锅炉1与锅炉定排/连排水池2的连接处，各设置一水阀。

电厂排水监测池5与新鲜工业水池7的连接处设有一水阀。

参照图2，本实施例涉及的燃机电厂锅炉排水的降温方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将燃机电厂的锅炉水排入锅炉定/连排水池2，

2)将冷却塔补水池3的补水输出分成两路，一路补充水连接到锅炉定/连排水池2，以将锅炉定/连排水池2的水温初步降低至60℃左右，另一路补充水连接到冷却塔水池4中；

3)初步降温后锅炉定/连排水池2的废水输送到冷却塔水池4，与从冷却塔补水池3输入的补充水混合、降温后，排放至电厂排水监测池5；

4)对电厂排水监测池5中的废水进行监测，即通过监测所述废水的水质和温度，以确定是否需要调整循环水加药工艺，如达到规定要求则为合格，将合格废水通过合格排放池进行排放。

进一步地，当电厂排水监测池5的水温未达到排放的温度要求时，通过输入新鲜工业水进行混合降温，待温度得到标准值后，再进行排放。

进一步地，在电厂排水监测池5中设有其他工业废水输入端，以通过输入除锅炉水之外的燃机电厂其他工业废水一并进行降温和水质处理。

本实施例的工作原理如下：

通过把冷却塔补水池2的出水分成两路，分别输送至冷却塔水池4和锅炉定/连排水池2，该冷却塔补水池往锅炉定/连排水池所输送的水替代了现有技术中的新鲜工业水，起到节省新鲜工业水的作用，同时与锅炉排出至锅炉定/连排水池的排水混合后，起到首次降温的作用；然后该混合水在冷却补水池里与冷却补水池的水再进行混合，形成再次混合水，即进行第二次降温。所述电厂排水监测池具有新鲜工业水进水口，当冷却塔水池的再次混合水输送至电厂排水监测池的排水温度没有下降到所需温度时，利用新鲜工业水与再次混合水混合进行第三次降温后排出。所述电厂排水监测池还具有其他普通废水进水口，燃机电厂的其他排水在电厂排水监测池内集中处理，节省设备成本。

参照图2，如采用本发明技术方案将锅炉定排水水温降低至环保要求31.5℃排放，结合该方法，计算所需要新鲜工业水量如下：

一、从原有的冷却塔补水量Q₃中分一路水量Q₂替代新鲜工业水量加入锅炉定/连排水池内，将锅炉定排水降温至60℃左右，通过管道输送至冷却塔水池。根据本工程水量平衡计算，冷却塔补水量Q₃＝383t/h。

当水温为60℃时，T₃＝60℃，H₃＝251.67kJ/kg。

Q₁×H₁+Q₂×H₂＝(Q₁+Q₂)×H₃

Q_{2} = \frac{(H_{1} - H_{3}) \times Q_{1}}{H_{3} - H_{2}} = \frac{(419.1 - 251.67) \times 22}{251.67 - 122.1} = 28.4 t / h < < Q_{3} = 383 t / h

二、锅炉定排水初步混合后的总水量Q₁+Q₂经锅炉定/连排水池排水泵提升至冷却塔水池与循环水流量Q₄充分混合，热平衡计算公式如下：

(Q₁+Q₂)×H₃+Q₄×H₄＝(Q₁+Q₂+Q₄)×H₅

H_{5} = \frac{(Q_{1} + Q_{2}) \times H_{3} + Q_{4} \times H_{4}}{Q_{1} + Q_{2} + Q_{4}} = \frac{(22 + 28.4) \times 251.67 + 26238 \times 146.64}{22 + 28.4 + 26238} = 146.84 k J / k g

混合后水温T₅＝35.03℃，与原冷却塔水池设计水温T₄＝35℃相比，几乎无变化，其水质优于循环水水质，对循环水系统运行无不利影响。

通过以上两个步骤，与现有技术方案相比，本发明节省了原技术方案中首先加入锅炉定/连排水池进行初步降温的新鲜工业水用量，并将最终进入电厂排水监测池的锅炉定/连排水池排水、冷却塔水池排水两路排水减为仅有冷却塔水池排水一路排水，仅需解决冷却塔水池排水的降温问题即可达到环保评审要求。

三、在电厂排水监测池内继续降温至31.5℃所需的新鲜工业水量：

根据电厂水量平衡，冷却塔设计排水量P₁＝38t/h，根据上述计算，其温度T₅＝35.03℃，H₅＝146.84kJ/kg；其余普通废水共计P₂＝10t/h。

当水温为31.5℃时，T₆＝31.5℃，H₆＝134.63kJ/kg。

P₁×H₅+Q₅×H₂+P₂×H₂＝(Q₅+P₁+P₂)×H₆

\begin{matrix} Q_{5} = \frac{P_{1} \times (H_{6} - H_{5}) + P_{2} \times (H_{6} - H_{2})}{H_{2} - H_{6}} \\ = \frac{38 \times (134.63 - 146.84) + 10 \times (134.63 - 122.1)}{122.1 - 134.63} \\ = 27 t / h \end{matrix}

由上可得，采用现有技术方案所需的新鲜工业水总水量为Q₂＝27t/h。

与现有技术方案相比，采用本发明解决电厂排水降温问题可节省新鲜工业冷却水用量高达90％以上。对于举例项目而言，如采用传统工艺，锅炉定排水量为22t/h,水温为100℃时，采用28.5℃的新鲜工业水冷却约需525.4t/h；如采用本发明技术方案则仅需补充新鲜工业水27t/h。

由于电厂新鲜工业水用量降低，将大大减小水池规模、水泵和水处理设备容量，节省工程费用和厂用电耗。举例项目中，合同要求水池需考虑8h储存容积，故工业水池容积可节省4000m3以上，水泵和水处理设备容量减少500m3/h以上。

锅炉定\连排水温高，但水质优，与冷却塔水池混合冷却后用于电厂循环水系统，大大提高电厂复用水率。

具体实施例2：

本发明具体实施例2的特点是：省略具体实施例1中在电厂排水监测池5中设置的新鲜工业水进水口。其余同具体实施例1。

具体实施例3：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法，包括如下步骤：

1)将燃机电厂的锅炉水排入锅炉定/连排水池(2)，

2)将冷却塔补水池(3)的补水输出分成两路，一路补充水连接到锅炉定/连排水池(2)，以将锅炉定/连排水池(2)的水温初步降低至60℃左右，另一路补充水连接到冷却塔水池(4)中；

3)初步降温后锅炉定/连排水池(2)的废水输送到冷却塔水池(4)，与从冷却塔补水池(3)输入的补充水混合、降温后，排放至电厂排水监测池(5)；

4)对电厂排水监测池(5)中的废水进行监测，即通过监测所述废水的水质和温度，以确定是否需要调整循环水加药工艺，如达到规定要求则为合格，将合格废水通过合格排放池进行排放。

2.如权利要求1所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法，其特征在于：当电厂排水监测池(5)的水温未排放的温度要求时，通过输入新鲜工业水进行混合降温，待温度得到标准值，再进行排放。

3.如权利要求2所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温方法，其特征在于：在电厂排水监测池(5)中设有其他工业废水输入端，以通过输入除锅炉水之外的燃机电厂其他工业废水一并进行降温和水质处理。

4.一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，包括锅炉(1)、锅炉定排/连排水池(2)、冷却塔水池(4)、冷却塔补水池(3)和电厂排水监测池(5)，其特征在于：所述冷却塔补水池(3)的补水输出端分成二路，第一路补水输出连接冷却塔水池(4)的补水输入端，第二路补水输出连接锅炉定/连排水池(2)的补水进水口、以输入新鲜工业水；所述锅炉定/连排水池(2)的出水口连接冷却塔水池(4)的废水输入端，所述锅炉定/连排水池(2)的废水输入口连接锅炉(1)的排水口；所述冷却塔水池(4)的出水口连接电厂排水监测池(5)的监测废水输入口之一，电厂排水监测池(5)的出水口连接合格排放池(8)的进水口、以对外排放经处理合格的工业废水。

5.根据权利要求4所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，其特征在于：在电厂排水监测池(5)中设有新鲜工业水进水口，并通过该新鲜工业水进水口连接新鲜工业水池(7)的出水端口。

6.根据权利要求4所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，其特征在于：在电厂排水监测池(5)中设有除其他工业废水进水口，以输入除锅炉(1)废水外燃机电厂的其他工业废水。

7.根据权利要求4所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，其特征在于：在冷却塔补水池(3)与锅炉定排/连排水池(2)的连接处、锅炉定排/连排水池(2)与冷却塔水池(4)的连接处、冷却塔补水池(3)与冷却塔水池(4)的连接处、冷却塔水池(4)与电厂排水监测池(5)的连接处、电厂排水监测池(5)与合格排放池(8)的连接处、锅炉(1)与锅炉定排/连排水池(2)的连接处，各设置一水阀。

8.根据权利要求5所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，其特征在于：电厂排水监测池(5)与新鲜工业水池(7)的连接处设有一水阀。

9.根据权利要求6所述的一种改进的燃机电厂锅炉排水的降温结构，其特征在于：电厂排水监测池(5)与其他工业废水池(9)的连接处设有一水阀。