Na przykładzie systemu odsiarczania spalin (FGD) elektrowni węglowej niniejsza analiza bada problemy w tradycyjnych systemach oczyszczania ścieków FGD, takie jak słaba konstrukcja i wysoki wskaźnik awaryjności sprzętu. Poprzez wielokrotną optymalizację i modyfikacje techniczne zmniejszono zawartość substancji stałych w ściekach, zapewniając normalną pracę systemu i obniżając koszty operacyjne i konserwacyjne. Zaproponowano praktyczne rozwiązania i zalecenia, zapewniając solidne podstawy do osiągnięcia zerowego zrzutu ścieków w przyszłości.
1. Przegląd systemu
Elektrownie węglowe powszechnie stosują proces mokrego FGD z wapieniem i gipsem, w którym wapień (CaCO₃) jest absorbentem. Proces ten nieuchronnie wytwarza ścieki z FGD. W tym przypadku dwa systemy mokrego FGD współdzielą jedną jednostkę oczyszczania ścieków. Źródłem ścieków jest przelew cyklonu gipsowego, przetwarzany tradycyjnymi metodami (system potrójnego zbiornika) o projektowanej wydajności 22,8 t/h. Oczyszczone ścieki są pompowane 6 km do składowiska w celu tłumienia pyłu.
2. Główne problemy w oryginalnym systemie
Membrana pomp dozujących często przeciekała lub ulegała awarii, uniemożliwiając ciągłe dozowanie chemikaliów. Wysokie wskaźniki awaryjności w prasach filtracyjnych płytowych i pompach osadowych zwiększały zapotrzebowanie na siłę roboczą i utrudniały usuwanie osadu, spowalniając sedymentację w osadnikach.
Ścieki pochodzące z przelewu cyklonu gipsowego miały gęstość około 1040 kg/m³ i zawartość części stałych 3,7%. Osłabiało to zdolność systemu do ciągłego odprowadzania oczyszczonej wody i kontrolowania stężeń szkodliwych jonów w absorberze.
3. Zmiany wstępne
Poprawa dozowania środków chemicznych:
Dodatkowe zbiorniki na chemikalia zostały zamontowane na szczycie systemu potrójnego zbiornika, aby zapewnić stałe dozowanie grawitacyjne, kontrolowane przezmiernik stężenia online.
Wynik: Poprawa jakości wody, chociaż nadal wymagana była sedymentacja. Dzienny zrzut zmniejszono do 200 m³, co było niewystarczające do stabilnej pracy dwóch systemów FGD. Koszty dozowania były wysokie, średnio 12 CNY/tonę.
Ponowne wykorzystanie ścieków w celu redukcji zapylenia:
Na dnie osadnika zainstalowano pompy, które przekierowują część ścieków do miejscowych silosów na popiół w celu ich wymieszania i nawilżenia.
Wynik: Zmniejszenie ciśnienia na składowisku, ale nadal wysokie zmętnienie i brak zgodności ze standardami zrzutu.
4. Aktualne środki optymalizacji
Ze względu na coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące ochrony środowiska konieczna stała się dalsza optymalizacja systemu.
4.1 Regulacja chemiczna i ciągła praca
Utrzymanie pH na poziomie 9–10 poprzez zwiększone dozowanie środków chemicznych:
Zużycie dzienne: wapno (45 kg), koagulanty (75 kg) i flokulanty.
Zapewniono zrzut 240 m³/dobę czystej wody po okresowej pracy systemu.
4.2 Ponowne wykorzystanie zbiornika na gnojowicę awaryjną
Podwójne zastosowanie zbiornika awaryjnego:
W czasie przestoju: Magazynowanie gnojowicy.
W trakcie eksploatacji: Naturalna sedymentacja w celu uzyskania czystej wody.
Optymalizacja:
Dodano zawory i rury na różnych poziomach zbiorników, aby umożliwić elastyczną pracę.
Osadzony gips wracał do systemu w celu odwodnienia lub ponownego wykorzystania.
4.3 Modyfikacje w całym systemie
Obniżenie stężenia substancji stałych w dopływających ściekach poprzez przekierowanie filtratu z systemów odwadniania taśmowego do zbiornika buforowego ścieków.
Poprawa efektywności sedymentacji poprzez skrócenie naturalnego czasu sedymentacji dzięki dozowaniu środków chemicznych w zbiornikach awaryjnych.
5. Korzyści z optymalizacji
Zwiększona pojemność:
Praca ciągła z dziennym zrzutem ponad 400 m³ ścieków zgodnych z normami.
Efektywna kontrola stężenia jonów w absorberze.
Uproszczone operacje:
Wyeliminowano potrzebę stosowania prasy filtracyjnej płytowo-ramowej.
Zmniejszenie nakładów pracy przy obsłudze osadów.
Zwiększona niezawodność systemu:
Większa elastyczność harmonogramów przetwarzania ścieków.
Większa niezawodność sprzętu.
Oszczędności kosztów:
Zużycie środków chemicznych zmniejszono do wapna (1,4 kg/t), koagulantów (0,1 kg/t) i flokulantów (0,23 kg/t).
Koszty obróbki obniżono do 5,4 CNY/tonę.
Roczne oszczędności na kosztach środków chemicznych wynoszą ok. 948 000 CNY.
Wniosek
Optymalizacja systemu ścieków FGD przyniosła znaczną poprawę wydajności, obniżkę kosztów i zgodność z bardziej rygorystycznymi normami środowiskowymi. Środki te stanowią punkt odniesienia dla podobnych systemów dążących do osiągnięcia zerowego zrzutu ścieków i długoterminowej zrównoważoności.
Czas publikacji: 21-01-2025
