火力发电厂含煤废水处理系统设计_杨明

给水排水　Vol .35　No .4　2009

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　火力发电厂含煤废水处理系统设计

杨　明

(广西电力工业勘察设计研究院,南宁　530023)

摘要　依据对规范的理解和对电厂运行的调研,建议在含煤废水处理系统设计过程中应注意:

转运站含煤废水和煤仓间含煤废水向煤水沉淀池宜采用压力输送,同时考虑采用从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑、含煤废水管网单元制和对含煤废水管网用输煤栈桥冲冼水冲冼三种措施。煤场雨水沉淀池的容积应与当地降雨量资料相适应。煤水处理装置能力宜与煤场雨水沉淀池的容量相匹配,按1～1.5d 处理完煤场雨水沉淀池的全部水量来确定。

关键词　含煤废水　收集　雨水量计算　处理流程 根据《火力发电厂废水治理设计技术规程》

(DL /T 5046—2006)的要求,电厂内的输煤系统除尘、冲冼水、煤场初期雨水等区域的含煤废水需设置独立的收集系统和处理系统。笔者通过对电厂调研和多次设计实践,提出一种设计思路。1　含煤废水的收集

输煤栈桥冲冼水和输煤除尘水一般在转运站底层设集水坑收集。主厂房煤仓间的地面冲冼水采用排水管引到煤仓间±0.00m 层集水坑收集。煤场雨水采用沟道收集到含煤废水初沉池。

转运站含煤废水集水坑、煤仓间含煤废水集水坑和含煤废水初沉池所在位置都比较分散,含煤废水的转输一般采用压力管输送或压力+自流输送这两种方式。这两种方式均有堵塞的问题,特别是转

运站含煤废水集水坑和煤仓间含煤废水集水坑向含煤废水初沉池转输过程中,由于栈桥和转运站的落煤全部冲冼到含煤废水集水坑中,导致含煤废水提升泵将大颗粒煤抽升到管网中造成堵塞,并且含煤废水管网长,含煤废水提升泵运行间隔时间又久,更加剧了管网的堵塞。

针对含煤废水管网堵塞的问题,笔者提出了三种解决思路:①从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑;②含煤废水管网单元制;③对含煤废水管网用输煤栈桥冲冼水冲冼。

从源头杜绝大颗粒煤进入含煤废水集水坑,一方面是需要清扫人员先对落煤进行清扫后再冲冼地面,另一方面在含煤废水集水坑前设置挡煤措施,其结构型式可参见图1。含煤废水管网单元制是指一个或

图1　含煤废水系统流程

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两个集水坑对应一条输送管,降低母管制增加堵塞的概率。对含煤废水管网进行高压冲冼是指在每个集水坑的含煤废水提升泵的出口接一路输煤栈桥冲冼水,在含煤废水提升泵停止后再启用输煤栈桥冲冼水冲冼管网几分钟,避免管网中残留大颗煤粒。

另外对于煤仓间集水坑到含煤废水初沉池较远的,可以考虑在渣仓附近加设一个小型煤水初沉池,一方面收集渣仓区域的排水,另一方面预先沉淀煤仓间的含煤废水。按每天冲冼3次,每次0.01m 3

/m 2,2×600MW 电厂煤仓间面积约2500m 2来计算,则每次煤仓间冲冼水量约为25m 3

,渣仓旁的小型煤水初沉池的有效容积可取25m 3,尺寸6m ×2m ×2.3m 。

2　煤场雨水量计算和含煤废水处理装置能力的选择

对于煤场雨水量的计算,有以下几种规定,一是《火力发电厂废水治理设计技术规程》(DL /T 5046—2006)中要求不宜小于设计暴雨重现期内煤场范围暴雨历时0.5h 汇集的含煤雨水水量。但对于暴雨重现期没有相关规定,只是《火力发电厂水工设计规范》(DL /T 5339—2006)中规定厂区雨水管网设计宜按重现期2～5年。二是《电力工程水务设计手册》中推荐按10年一遇24h 降雨量计算。三是《火力发电厂煤场雨水沉淀池调研报告》中推荐按1～3年一遇1h 降雨量。下面以某电厂为例进行计算,某滨海2×600MW 电厂,煤场面积约5.8hm 2,降雨量资料见表1。

表1　某电厂降雨量资料

降雨历时降雨厚度/mm

3年一遇5年一遇10年一遇50年一遇历年最大10min 23.125.728.935.30.5h 48.653.760.1731h 63.271.582103.7114.16h 131.4156.4191268.7342.724h

169.8

198.4

237.2

322.4

649.1

煤场雨水量计算应按Q =降雨厚度×煤场面

积×径流系数,对于径流系数的取值,与煤堆的压实程度有关,《火力发电厂水工设计规范》(DL /T 5339—2006)中规定取0.15～0.3。根据气象数据及径流系数取0.3时,则煤场雨水量计算见表2。

表2　某电厂雨水量计算结果

降雨

历时煤场雨水量/m 3

3年一遇5年一遇

10年一遇50年一遇历年最大

10min 4024475036140.5h 846934104612701h 109912441427180419856h 2286272133234675596324h

2954

3452

4127

5610

11294

根据表2计算可知,5年一遇或10年一遇0.5h 煤场雨水量约占1h 煤场雨水量的73%～75%,笔者认为可根据受纳电厂排水的水体环境要求来选用5年一遇或10年一遇的暴雨重现期以及0.5h 或1h 暴雨历时,若受纳电厂排水的水体环境要求高,则宜选用10年一遇1h 来计算暴雨量。笔者通过多次设计回访认为初期雨水半小时环境安全性偏低,暴雨历时选用1h 或更大会更有利于厂区含煤废水的收集和环境安全。另外含煤废水初沉池的容量还应考虑正常情况下接纳输煤系统冲冼及除尘系统的含煤废水的要求。

关于煤水处理装置能力的选择规范中没有相关的规定,有些按1d 、2d 甚至更长时间处理完煤场含煤废水初沉池的全部水量来确定,笔者通过对南方一些电厂的调研,认为应与当地的降雨周期和煤质有关,有些电厂的煤在连续下雨0.5h 后煤水浓度仍较高,颜色较黑;有些电厂虽暴雨初期雨水被收集,但由于降雨间隔时间短,连续数天出现晴雨交替,使得煤水处理装置来不及处理,外排含煤雨水浓度较大。煤水处理装置能力宜与煤场雨水沉淀池的容量相匹配,若含煤废水初沉池容量大,处理装置能力小,则含煤废水初沉池不能快速腾空,调节雨水能力差。若含煤废水初沉池容量小,处理装置能力大,则煤水沉淀时间短,处理效果不好。考虑到含煤废水初沉池的沉淀效果及煤水处理设备容量选择的经济性,按1～1.5d 处理完煤场雨水沉淀池全部水量来选择煤水处理装置较合适。

3　含煤废水处理系统流程

转运站、栈桥、煤仓间的含煤废水通过管网输送到含煤废水初沉池后,再送到煤水处理装置处理,处理后再用于输煤除尘、栈桥冲冼和煤场喷洒用。含煤废水系统流程见图1。