盐湖水系调研第591天
走进运城“关铝热电”
告别孙吉王午,我们开始探访与水有关的3个重要单位,首站来到的是运城关铝热电有限公司(以下简称关铝热电),该公司总工程师张哲星、总会计师李延国进行了详细介绍。
作为我市主要的供热源,关铝热电的用水情况如何?
关铝热电的水源有3个,其中的生产用水来自城西污水处理厂的中水,而生活用水则来自“首创水务”,除此之外还有一个备用水源,这个备用水源来自“尊村引黄”。
城西污水处理厂基本能够保障公司的生产用水,生产期每天的供水量有6000立方米左右,整个生产期大概在120天到130天之间。照此计算,每年生产用水量约75万立方米。
除此之外,用水方面还有公司员工的生活用水,每月用水量在1.2万立方米到1.4万立方米之间。
在非生产季,用水量会明显减少,只涉及在岗员工的生活用水,他们的主要任务是进行设备保养。非生产季的工人人数会减少,有三四百人;到了生产季,4台机器全部运转,需要的工人也多,有六七百人。
眼前高大的生产设施是晾水塔,它高逾百米,底部直径七八十米。晾水塔“晾”的是热水,包括发电机、汽轮机、锅炉在内的整个机组运行时,要通过这个晾水塔把运行过程中产生的热量“带”走,“带”走热量的过程就是冷却过程,热水冷却之后会重新进入生产循环当中。
关铝热电在内循环方面对于水的利用采取了诸多节约措施。
从城西污水处理厂引来的中水先在池内进行冷却,其间的一些水会随着热气蒸发。
完成冷却任务的余水,硬度变大,可以用于脱硫,一些水就通过管路被循环到脱硫设备,而在脱硫过程中,烟囱同样会冒蒸汽,带走部分水分。最后剩下的脱硫水,还会被用来“拌”粉煤灰(煤燃烧之后剩下的灰)。
从整个流程看,这里的水基本实现了闭环利用。从具体的水量来看,除了冷却时蒸发掉的水,烟囱每天蒸发掉的水分大致有1800立方米,还有一部分废水会进入化学废水处理间,经过处理之后还可以再利用。
从哪里来 到哪里去
在关铝热电,每天的大量用水经过循环之后,最后产生的污水在厂区北围墙处通过泵站进入城市排污暗渠(还有露天的雨水管道属于明渠,这里实现了雨污分流,明渠排水去向是常硝渠),最后进入城西污水处理厂进行再处理,这是一套闭合式管路。
据测算,在“来”和“去”的过程中,如果每天“来”6000立方米左右的中水,那么回去的水在1600立方米到1800立方米之间。相差的4000立方米左右的水大部分都被蒸发掉了,属于正常的生产消耗,还有一部分被拌到粉煤灰里,外销到砖厂。两台机组每天能生产八九百吨粉煤灰。
关铝热电在环保和节能降耗方面也用足了心思
环保方面,公司严格落实二氧化硫、氮氧化物、粉尘等控制指标。2018年,两台机组进行了超低排放改造,达到国家标准,二氧化硫数据被控制在30以下,氮氧化物数据被控制在50以内,粉尘数据被控制在5以内。
在张哲星总工的引导下,我们进入汽轮机房参观。
这是一个用来发电的厂房——锅炉产生的气来到汽轮机,带动其旋转;旋转起来的汽轮机带动发电机,从而产生电能。在整个过程中,汽轮机产生的一部分气,会被抽出来用于供热(加热外网的水)。张哲星的介绍让我们明白了热电厂名称的来由——既供热,又发电。
汽轮机房内矗立着1号机和2号机,两台机组目前都处在停机状态,正在接受保养。下部黄色区域是油箱,油是汽轮机旋转时所需要的,起润滑和冷却作用,这里的冷却环节同样要用水,冷却之后的水会重新回到水塔,蒸发掉的是部分水蒸气。
据介绍,1号机和2号机先后于2016年和2018年进行了高倍压和光抽供热改造。改造之前,两个冷却塔需要全部运行,每天用水量总计有一万五六千立方米,每年用水量会超过120万立方米,而现在只需要运行一个冷却塔,每天用水量是6500到7000立方米,基本上节省了一半。
另外,改造之后,发电煤耗大幅下降,不仅降低了污染物的地面浓度,还消减了分散热源,降低了能源消耗,供热效率大大提高。
冷却塔之所以由两个变为一个,就受益于此次高倍压改造,因为供热量增加了,不需要冷却那么多水了,而高倍压改造能够大大提高蒸汽的抽取效率,从而提高供热效率。这是设备升级改造后在节约水资源方面带来的直接效果,同时也能从一个侧面见证城市发展的进程——供热面积随着城市规模的扩大在逐步增大。
在10米高的汽轮机平台上,我们能够俯瞰汽轮机房全貌。眼前机组的供热范围是南同蒲铁路以南,供热面积在1800到2000万平方米之间;远处机组的供热范围是南同蒲铁路以北,供热面积在1200到1300万平方米之间,南北两侧供热面积总量大致在3000到3200万平方米之间。
电脑控制室的大屏幕上显示着机组运行过程中的主要指标,包括主蒸汽温、给水流量、背压保护等。其中,主蒸汽温的实时数据是18.2摄氏度,到了供暖季,这个数值会飙升到520摄氏度以上。在非供暖季,工作人员可以通过这个大屏幕掌握检修情况。
从黄河水到中水,关铝热电的水源变化彰显了节水理念
在没有利用中水之前,关铝热电一直用的是黄河水。2018年10月份,公司进行中水利用的设备调试,大面积利用则到了2021年。中水供应如果临时出现问题,就需要启用储存在调蓄池里的黄河水,也就是之前提到的备用水源。
备用水源地也被称作二十里店调蓄池。从地理方位看,城西污水处理厂在关铝热电西北方向约6公里处,而二十里店调蓄池就在污水处理厂近旁。
这个调蓄池同时也是“尊村引黄”的退水去处,占地面积375亩,深约8米。工作人员介绍,调蓄池平常蓄水量在80万到120万立方米之间,而设计最大蓄水量是180万立方米。
放眼望去,雨中的调蓄池水面带着几分朦胧色彩,让人感受到一丝江南水乡的美感。
在利用黄河水的阶段,关铝热电每天的用水量是一万五六千立方米。到了现在,95%的用水都是中水,价格相对优惠,而且水质好(采用了反渗透技术)。
正如之前所介绍的,中水进来后,一部分进入水塔起冷却作用,一部分进入脱硫设备,每天有1800到2000立方米,接近四分之一,脱硫后的废水被拌在石灰里。还有一部分(约300立方米)会进入化学制水间,制出来的纯水也就是除盐水可以用在锅炉上。原水的70%能够制成纯水,五六百立方米的中水才能制成300立方米纯水。
张哲星说,国家对于电厂的基本要求是要实现循环利用,要对工业废水全部进行再处理。城西污水处理厂的生产会随着关铝热电的需求进行调整,冬天会24小时运行。
作为水消耗比较大的企业,自2007年投产以来,关铝热电的水系统地下管网不同程度出现漏水点,工作人员会根据运行情况及时处置,要根据每天的补水量来判断是否有异常情况。每天正常消耗的补水量是8立方米到10立方米,如果补水量突然增多,就要马上巡检,最大限度消除跑冒滴漏。
公司前年对消防用水地下管网全部进行更换,此前消防管网漏水量比较大,每天的补水量甚至超过100立方米,现在已经控制在8立方米左右。“下一步要继续严密监控用水量,将补水率控制在正常范围之内”。
在关铝热电调研中,我们看到了中水强大的再利用能力,也看到了技术改造在节约用水方面的突出贡献。
站在水系大循环的角度,如何写好关于保护盐池的“水文章”,我们从关铝热电的具体实践中,能够找寻到一个方向,而这个方向中的关键词无疑就是“循环再利用”和“节水”。
张桐 贾丙尧 薛吉信
来源:华夏盐湖