專利名稱：燃煤電廠灰水回用工藝及其回用閉式循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水的回用工藝及其循環(huán)系統(tǒng)，更具體地說涉及一種燃煤電廠灰水回用工藝及其回用閉式循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為用水大戶，火電廠是第一大部門，占工業(yè)用水的1/4左右，因此電力行業(yè)的節(jié)水工作就顯得異常重要。而占廢水總量約90％的主要是除灰除渣排水。水力除灰即濕排灰是國(guó)內(nèi)外燃煤電廠采用的主要除灰方式，除灰系統(tǒng)包括沖灰原水系統(tǒng)和沖灰系統(tǒng)。
水力除灰存在的主要問題是在運(yùn)行過程中管道的內(nèi)壁容易形成堅(jiān)硬的灰垢，隨著時(shí)間的推移，垢層逐漸增厚，致使灰水管流通面積減少，管內(nèi)灰水流動(dòng)阻力增大，輸灰電耗增大，直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
目前對(duì)輸灰管道采用的技術(shù)主要有加酸處理、爐煙處理、管前預(yù)結(jié)晶、灰渣混除、活性晶種與惰性晶種混合防垢法、電除塵輸灰管和水膜除塵輸灰管交替使用、投加阻垢劑、磁化處理等等?！峨娏Νh(huán)境保護(hù)》1994年第2期“寶雞發(fā)電廠灰水加酸系統(tǒng)綜述”和《江西電力》2002年第4期“九江電廠魏家沖灰場(chǎng)灰水加酸治理工程設(shè)計(jì)”等文章公開了一種加酸處理的工藝，其不足之處是酸洗除垢需停止輸灰系統(tǒng)，消耗大量的酸，操作條件較為惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)加酸防垢技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，易導(dǎo)致進(jìn)口處酸量過剩，引起管道腐蝕；《華東電力》2003年第3期“1025t/h鍋爐煙處理灰水系統(tǒng)防結(jié)垢處理”一文公開了一種爐煙處理工藝，其爐煙處理會(huì)造成二次除塵不過關(guān)，吸收塔出口管道和羅茨風(fēng)機(jī)積灰嚴(yán)重直至堵塞現(xiàn)象，運(yùn)行維護(hù)工作量大；管前沉淀法需加酸或通煙氣，易帶來與上述兩種方法相同的問題，或者在灰水中添加阻垢劑或分散劑，由于沖灰水的濁度大、懸浮物高，藥劑易于被吸附而導(dǎo)致效果下降，藥劑消耗量增大；特殊橡膠--Mc尼龍管材存在強(qiáng)度低，易損壞，工業(yè)應(yīng)用受到限制；《中國(guó)電力》1994年第9期“燃煤電廠灰水閉路循環(huán)系統(tǒng)防垢技術(shù)——活性晶種與惰性晶種混合防垢法”和《熱力發(fā)電》1995年第05期“火電廠灰水閉路循環(huán)系統(tǒng)采用活性晶種與惰性晶種混合防垢法的試驗(yàn)研究”公開了活性晶種與惰性晶種混合防垢法，但該方法要求清除沖灰水中的碳酸鹽，實(shí)施難度大，目前也未見有推廣應(yīng)用；《中氮肥》2003年第02期“煤粉鍋爐沖渣沖灰水治理小結(jié)”公開了一種灰渣混除法，但該法易對(duì)管材磨蝕，尤其在彎管處和灰管底部，且灰管頂部仍會(huì)結(jié)垢；《電力環(huán)境保護(hù)》2001年第1期“高頻電磁場(chǎng)防垢技術(shù)在灰水回收管道上的應(yīng)用”所公開的磁化處理灰水的方法與磁場(chǎng)的強(qiáng)度、磁程等有關(guān)，垢極易在輸灰管的后段沉積，因此長(zhǎng)距離的管道輸送必須分段處理，造成設(shè)備投入較大；電子水處理器或靜電除垢器同樣也存在這種問題；另外其他方法往往也存在著處理成本高，設(shè)備復(fù)雜，管理不方便，而且效果不是很理想，且有些方法還僅僅停留在試驗(yàn)階段。另外由于SO42-、pH、F-等因素對(duì)鈣垢的結(jié)晶析出的干擾作用，其機(jī)制較為復(fù)雜，從而增大了輸灰管的處理難度。因此輸灰管的防垢至今尚未找到一個(gè)行之有效的解決辦法，對(duì)回水的防垢效果不高，導(dǎo)致水的回用率較低，僅在40％-70％。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的燃煤電廠灰水回用工藝及其回用閉式循環(huán)系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中輸灰管線和回水管線結(jié)垢及回水回用率較低的問題，實(shí)現(xiàn)了灰水回用和閉路循環(huán)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的燃煤電廠灰水回用工藝，步驟主要包括洗滌、沉淀、灰水分離，其特征在于灰水分離后的回水先進(jìn)行預(yù)處理，即灰水分離后的回水在進(jìn)行洗滌之前加入阻垢分散劑進(jìn)行預(yù)處理，然后回水在阻垢分散劑的作用下洗滌除塵；洗滌后的灰水加入沉淀劑進(jìn)行絡(luò)合沉降，然后進(jìn)行灰水分離，形成灰水回用閉式循環(huán)工藝；所述的阻垢分散劑的加入量為1～4mg/L，沉淀劑的加入量為10～20mg/L。
所述的沉淀劑含有重量百分比的腐植酸鈉5～20％、檸檬酸三鈉5～10％、木質(zhì)素磺酸鹽5～15％、碳酸鈉60～75％、碳酸氫鈉0～5％、氫氧化鈉0～5％；阻垢分散劑含有重量百分比的N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺10～20％、膦羧酸10～30％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物30～40％、余量為水；膦羧酸為2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸。
本發(fā)明的燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，包括有洗滌裝置、調(diào)節(jié)池、濃縮沉淀池、灰場(chǎng)，其特征在于從洗滌裝置出來經(jīng)過調(diào)節(jié)池的灰水進(jìn)入濃縮沉淀池前加入沉淀劑，經(jīng)絡(luò)合沉降后，由泵將灰漿經(jīng)輸灰管輸送至灰場(chǎng)；在灰場(chǎng)與洗滌裝置之間設(shè)有回水預(yù)處理池，從灰場(chǎng)出來的回水在進(jìn)入回水預(yù)處理池時(shí)加入阻垢分散劑后，由回水泵送至洗滌裝置，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池再進(jìn)行沖灰，構(gòu)成灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)；所述的灰水進(jìn)入濃縮沉淀池前沉淀劑的加入量為10～20mg/L，回水在進(jìn)入回水預(yù)處理池時(shí)阻垢分散劑的加入量為1～4mg/L。
所述的沉淀劑含有重量百分比的腐植酸鈉5～20％、檸檬酸三鈉5～10％、木質(zhì)素磺酸鹽5～15％、碳酸鈉60～75％、碳酸氫鈉0～5％、氫氧化鈉0～5％；阻垢分散劑含有重量百分比的N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺10～20％、膦羧酸10～30％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物30～40％、余量為水；膦羧酸為2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的燃煤電廠灰水回用工藝及其回用閉式循環(huán)系統(tǒng)具有除塵、脫硫、節(jié)水、高效等特點(diǎn)，按灰水比1∶20計(jì)算，灰水的回用率達(dá)90％以上，回水阻垢率可達(dá)94.1％；同時(shí)本發(fā)明的沉淀劑和阻垢分散劑投加量少，成本低，對(duì)原有系統(tǒng)改動(dòng)不大，可操作性強(qiáng)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。


圖1為燃煤電廠灰水回用工藝流程示意2為燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)示意圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1和圖2所示的燃煤電廠灰水回用工藝及其回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，洗滌后從洗滌塔出來的灰水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再除去碎渣，然后進(jìn)行沉淀，即進(jìn)入濃縮沉淀池前按每升灰水加入沉淀劑15mg，經(jīng)絡(luò)合沉降后，由灰渣泵將灰漿經(jīng)輸灰管輸送至灰場(chǎng)再進(jìn)行灰水分離，即在灰場(chǎng)投加1～2mg/L聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝沉降，沉降后從灰場(chǎng)出來的回水先進(jìn)行預(yù)處理，即回水先進(jìn)入設(shè)在灰場(chǎng)與洗滌塔之間的回水預(yù)處理池，同時(shí)按每升回水加入阻垢分散劑3mg，回水在阻垢分散劑的作用下由回水泵送至洗滌塔進(jìn)行洗滌除塵，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池再進(jìn)行沖灰，構(gòu)成灰水回用閉式循環(huán)工藝及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，測(cè)定回水阻垢率和PH值，結(jié)果見表1。
按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉20％、檸檬酸三鈉5％、木質(zhì)素磺酸鹽5％、碳酸鈉60％、碳酸氫鈉5％、氫氧化鈉5％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’二羧基-乙二胺10％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸30％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物40％、蒸餾水20％。
實(shí)施例2按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉18％、檸檬酸三鈉5％、木質(zhì)素磺酸鹽7％、碳酸鈉62％、碳酸氫鈉4％、氫氧化鈉4％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺10％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸20％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物40％、蒸餾水30％。
沉淀劑的投加量為10mg/L，阻垢分散劑的投加量為2mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例3按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉16％、檸檬酸三鈉6％、木質(zhì)素磺酸鹽8％、碳酸鈉64％、碳酸氫鈉3％、氫氧化鈉3％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺15％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸30％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物30％、蒸餾水25％。
沉淀劑的投加量為12mg/L，阻垢分散劑的投加量為1mg/L，洗滌裝置為水膜除塵器，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例4按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉15％、檸檬酸三鈉10％、木質(zhì)素磺酸鹽5％、碳酸鈉66％、碳酸氫鈉2％、氫氧化鈉2％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺15％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸20％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物30％、蒸餾水35％。
沉淀劑的投加量為20mg/L，阻垢分散劑的投加量為4mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例5按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉14％、檸檬酸三鈉6％、木質(zhì)素磺酸鹽10％、碳酸鈉68％、碳酸氫鈉1％、氫氧化鈉1％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺20％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸10％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦酰基乙酸/膦酸四元共聚物30％、蒸餾水40％。
沉淀劑的投加量為14mg/L，阻垢分散劑的投加量為2mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例6按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉12％、檸檬酸三鈉10％、木質(zhì)素磺酸鹽8％、碳酸鈉70％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺20％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸10％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物40％、蒸餾水30％。
沉淀劑的投加量為15mg/L，阻垢分散劑的投加量為2mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例7按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉10％、檸檬酸三鈉9％、木質(zhì)素磺酸鹽10％、碳酸鈉71％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺10％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸20％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物30％、蒸餾水40％。
沉淀劑的投加量為18mg/L，阻垢分散劑的投加量為4mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例8按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉8％、檸檬酸三鈉7％、木質(zhì)素磺酸鹽13％、碳酸鈉72％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺15％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸20％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦酰基乙酸/膦酸四元共聚物40％、蒸餾水25％。
沉淀劑的投加量為15mg/L，阻垢分散劑的投加量為3mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例9按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉6％、檸檬酸三鈉6％、木質(zhì)素磺酸鹽15％、碳酸鈉73％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺20％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸20％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物40％、蒸餾水20％。
沉淀劑的投加量為18mg/L，阻垢分散劑的投加量為4mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
實(shí)施例10按以下重量百分比的物質(zhì)配制沉淀劑和阻垢分散劑沉淀劑腐植酸鈉5％、檸檬酸三鈉5％、木質(zhì)素磺酸鹽15％、碳酸鈉75％。
阻垢分散劑N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺15％、2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸10％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物40％、蒸餾水35％。
沉淀劑的投加量為10mg/L，阻垢分散劑的投加量為1mg/L，其它同實(shí)施例1，不再重復(fù)，結(jié)果見表1。
表1本發(fā)明的不同實(shí)施例的回水阻垢率、pH值與其它阻垢分散劑的回水阻垢率的對(duì)比表

從表1可以看出在相同用量的阻垢分散劑的條件下本發(fā)明的回水阻垢率要遠(yuǎn)高于加入常用阻垢分散劑ATMP/HPMA的回水阻垢率。
權(quán)利要求
1.一種燃煤電廠灰水回用工藝，步驟主要包括洗滌、沉淀、灰水分離，其特征在于灰水分離后的回水先進(jìn)行預(yù)處理，即灰水分離后的回水在進(jìn)行洗滌之前加入阻垢分散劑進(jìn)行預(yù)處理，然后回水在阻垢分散劑的作用下洗滌除塵；洗滌后的灰水加入沉淀劑進(jìn)行絡(luò)合沉降，然后進(jìn)行灰水分離，形成灰水回用閉式循環(huán)工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠灰水回用工藝，其特征在于所述的阻垢分散劑的加入量為1～4mg/L，沉淀劑的加入量為10～20mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃煤電廠灰水回用工藝，其特征在于所述的沉淀劑含有重量百分比的腐植酸鈉5～20％、檸檬酸三鈉5～10％、木質(zhì)素磺酸鹽5～15％、碳酸鈉60～75％、碳酸氫鈉0～5％、氫氧化鈉0～5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃煤電廠灰水回用工藝，其特征在于所述的阻垢分散劑含有重量百分比的N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺10～20％、膦羧酸10～30％、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦?；宜?膦酸四元共聚物30～40％、余量為水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃煤電廠灰水回用工藝，其特征在于所述的膦羧酸為2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸。
6.一種燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，包括有洗滌裝置、調(diào)節(jié)池、濃縮沉淀池、灰場(chǎng)，其特征在于從洗滌裝置出來經(jīng)過調(diào)節(jié)池的灰水進(jìn)入濃縮沉淀池前加入沉淀劑，經(jīng)絡(luò)合沉降后，由泵將灰漿經(jīng)輸灰管輸送至灰場(chǎng)；在灰場(chǎng)與洗滌裝置之間設(shè)有回水預(yù)處理池，從灰場(chǎng)出來的回水在進(jìn)入回水預(yù)處理池時(shí)加入阻垢分散劑后，由回水泵送至洗滌裝置，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池再進(jìn)行沖灰，構(gòu)成灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的灰水進(jìn)入濃縮沉淀池前沉淀劑的加入量為10～20mg/L，回水在進(jìn)入回水預(yù)處理池時(shí)阻垢分散劑的加入量為1～4mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的沉淀劑含有重量百分比的腐植酸鈉5～20％、檸檬酸三鈉5～10％、木質(zhì)素磺酸鹽5～15％、碳酸鈉60～75％、碳酸氫鈉0～5％、氫氧化鈉0～5％。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的阻垢分散劑含有重量百分比的N-膦酸基N-磺酸基N’-二羧基-乙二胺10～20％、膦羧酸10～30％、丙烯酸/2--丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/2-羥基-2-膦酰基乙酸/膦酸四元共聚物30～40％、余量為水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃煤電廠灰水回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的膦羧酸為2-膦酸基丁烷，1，2，4-三羧酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃煤電廠灰水回用工藝及其回用閉式循環(huán)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中輸灰管線和回水管線的結(jié)垢的問題，按灰水比1∶20計(jì)算，本發(fā)明的灰水回用率達(dá)90％以上，回水阻垢率可達(dá)94.1％，同時(shí)本發(fā)明的沉淀劑和阻垢分散劑投加量少，成本低，工藝對(duì)原有系統(tǒng)改動(dòng)不大，可操作性強(qiáng)。本發(fā)明的燃煤電廠灰水回用工藝，步驟主要包括洗滌、沉淀、灰水分離，灰水分離后的回水先進(jìn)行預(yù)處理，即灰水分離后的回水在進(jìn)行洗滌之前加入阻垢分散劑進(jìn)行預(yù)處理，然后回水在阻垢分散劑的作用下洗滌除塵；洗滌后的灰水加入沉淀劑進(jìn)行絡(luò)合沉降，然后進(jìn)行灰水分離，形成灰水回用閉式循環(huán)工藝。
文檔編號(hào)E03B1/00GK1623936SQ20041006513
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者楊文忠, 唐永明, 王錦堂, 俞斌, 劉瑛, 尹曉爽, 殷鵬偉 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)