第二届发电厂先进节水与废水零排放论坛

核心提示:中国电力科技网主办,京能电力河北涿州京源热电有限责任公司协办的第二届发电厂先进节水与废水零排放论坛,2020年12月16日在河北省保定市举


  中国电力科技网主办,京能电力河北涿州京源热电有限责任公司协办的“第二届发电厂先进节水与废水零排放论坛”,2020年12月16日在河北省保定市举办。王浩院士等18位专家技术演讲并答疑,旨在进一步提升发电厂用水管理水平,掌握新技术、新工艺、新设备,实现循环利用、梯级利用、低质低用、高质高用。


会场

  京能电力河北涿州京源热电有限责任公司总经理、教授级高级工程师王斌,代表协办单位致辞:

  河北涿州京源热电来自北京,是原石景山电厂2015年关停后转型到河北涿州的,欢迎各位明天到电厂参观。

  本届论坛在河北保定召开,主题是“水”,电厂的水,无论是节水还是废水零排,关乎电厂发展。我是湖南人,小时候,出门就是水,在河里长大,所以对水的感情非常深。但是我在北方工作20多年,特别是在电厂工作,深刻感受到水资源不均衡。水资源是最宝贵的,也是制约发展很重要的因素,所以做好水的节约再利用,是一件利国利民的大事,我们作为实际工作者,确实能感受到这一点。

  今天,论坛研讨的水资源问题,切实践行习近平总书记关于绿色、共享理念,很有意义。电厂在水方面的应用方式很多。涿州热电2013年就开始制定废水处理的路线,最终选择最彻底,但比较难的一条工艺路线——蒸发结晶。虽然过程艰难,但作为北京市国企京能集团的成员,涿州热电在转型发展中要体现一定担当。2017年投产运行,3年实现了不带引号的废水零排放,没有外排口,运行相对稳定,成本基本可以接受。

  1919年,石景山热电是北方第一家供热发电厂,我们源自百年电力企业,拥有悠久的传承。后来到了保定涿州这个京畿福地,初步实现转型发展。我们也是高新技术企业,团队比较年轻、开放,他们从事电厂节水工作有自豪感,也愿意为废水零排放整个事业做出自己的贡献。

  今年年底,中国电力科技网主办此论坛,实属不易,作为协办方衷心祝愿论坛圆满成功,各位同仁交流学习,收获满满。让我们为发电厂能有更好的未来,一起出谋划策,碰撞更多智慧火花。


王斌

  中国电力科技网主任魏毓璞代表主办单位致辞:

  昔日,“滑笏春流初弄碧” “当年种柳已成林”,乾隆三过拒马河,赋诗三首,留恋美景之情尽显;  

  而今,京能电力涿州热电建设绿色城市燃煤热电联产机组,优化华北区域能源结构,实现煤炭清洁高效利用,“花园式工厂”景致盎然。

尊敬的京能电力贾志勇总经理助理、涿州京源热电王斌总经理、中国华电集团刘灿起处长,尊敬的各位专家、与会嘉宾:

  今天,中国电力科技网和京能电力河北涿州京源热电有限责任公司共同举办的“第二届发电厂先进节水与废水零排放论坛”,在“首都南大门”——保定,开幕了!

  打赢污染防治攻坚战交账时,“十三五”期间现有火电厂废水排放达标率实现100%。新建燃煤电厂要求废水全部回用,不能外排。

  发电厂脱硫废水成分复杂,处理难度大、成本高,是当前环保面临的难点。如何依靠技术创新、思路创新,以有限水资源支撑电力发展,成为摆在中国电力工程师面前的重要任务。本届论坛针对以上问题展开研讨,旨在交流前沿技术和实践案例,促进电厂水资源回用和零外排。

  各发电集团、科研院所和发电厂做了大量工作,进行各种探索,依靠新技术取得可喜成绩,总结出通过实践获得巨大节水效果和废水零排放的良好经验。涿州热电作为北方第一个实现废水零排放电厂,六大技术亮点打造发展新理念,为城市发展提供绿色能源,想必前往参观,定有收获!

  论坛得到王浩院士亲切指导,表示衷心感谢!

  技术交流,启发创新源头;绿水青山,实现可持续发展!


魏毓璞

  北京京能电力股份有限公司总经理助理贾志勇代表京能电力致辞:

  2020年12月16日,我们相聚在美丽的京畿重地保定,共同探讨先进节水和废水零排放话题。在此,我向出席论坛的各位专家和嘉宾表示热烈欢迎。

  党的十八大以来,以习近平总书记为核心的党中央,高度重视生态文明建设,把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局的重要内容。近年来,我国生态文明建设和生态环境保护取得显著成效,美丽中国建设迈出重要步伐,我国已成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者和引领者。为贯彻落实党的十九大精神,大力推动全社会节水,全面提升水资源综合利用,发布《国家节水行动方案》,提出“到2022年,节水型生产和生活方式初步建立,节水产业初具规模,非常规水利用占比进一步增大,用水效率和效益显著提高,全社会节水意识明显增强。万元国内生产总值用水量、万元工业增加值用水量较2015年分别降低30%和28%。”
北京京能电力股份有限公司始终坚持“建设绿色环保电力企业”的理念,以“保护优先、预防为主、综合治理”为原则,严格遵守国家生态环境保护法律法规,积极承担企业环境保护社会责任,从可持续发展大局出发,把生态环境保护融入企业生产经营管理全过程,在项目建设与运营中建立了完备的环境保护管理体系,促进企业与社会全面协调可持续发展,努力为经济社会发展提供安全、优质、清洁、绿色的电力能源。

  公司积极响应国家节能减排政策要求,以深度节约水资源为目标,坚持科技创新引领,累计投入30多亿元,开展节能、节水研发与技改,针对褐煤发电烟气含水率高的现状,我们在京西发电,就是在锡林格勒盟2台66万千瓦机组上,创新研发清洁高效的烟气提水技术。该技术投用后,每小时提水量达100到150吨,使之成为世界首例发电零取水机组,以城市中水替代地表水作为生产用水,空冷替代水冷为手段,全面推进生产水源替代改造,每年可节约上千万吨水资源。涿州热电王斌总经理这个项目,脱硫废水零排放试点先行,以厂内废水梯级利用为抓手,将节约用水贯彻到生产全过程,实现废水零排放一系列节水管理与技术措施等探索和使用,全面提升公司水资源保护与深度利用水平,也为美丽中国建设做出贡献。

  举办这次论坛,是探究生态文明建设,促进电力行业在“十四五”时期进一步做好水资源综合利用的重要举措。

  衷心感谢中国电力科技网为我们提供了一次宝贵的交流学习机会,希望大家通过本次论坛,开展深入、务实、有效的交流合作,为加快生态文明建设,推进绿色发展起到重要推动作用。


贾志勇

  本届论坛主席、中国工程院院士王浩特地发来视频致辞:

  欢迎大家共聚保定,参加由中国电力科技网主办,京能电力河北涿州京源热电有限责任公司协办的第二届“发电厂先进节水与废水零排放论坛”。首先,预祝本次论坛圆满成功。

  第一届论坛2018年在宜兴召开,我担任论坛主席,同与会嘉宾共同探讨、互相交流。本届论坛,因工作安排,实在无法到会,表示深切的遗憾。

  我国是世界主要经济体中受水资源胁迫程度最高的国家,人多水少是基本国情,加上水资源时空不均和耕地、能源、矿产资源不匹配是我国基本水情。自上世纪八十年代以来,我国水资源供需矛盾突出,正常年份,全国缺水高达500亿立方米,成为了经济社会发展的一个制约瓶颈。

  随着社会的发展,人们对电的需求不断增加,而水资源的日益匮乏又与之产生矛盾,并日益突出。火力发电厂作为用水大户,节水问题已成为发展电力事业面临的一项严峻课题。随着环保政策、法规和规程要不断修订完善,对企业的用水量和排放水量又有了更高的要求。同时,《电力发展“十三五”规划》明确“2020年火电厂废水排放达标率要实现100%”。因此,优化用水措施,降低源头用水量,提高利用过程的利用率,减少末端废水排放量,已成为火力发电厂迫切需要解决的用水问题。

  在“十三五”即将交卷,“十四五”历程即将开启之际,本届论坛可谓适逢其时,演讲专家既有科研院所研究者、又有电厂生产一线实践者,还有高等院校教授学者;演讲内容从理论到实践,既有亟待解决的疑难问题,还有新技术、新工艺,也有未来建设智慧水网,智慧电网,优化水厂水量平衡体系的探索,畅所欲言、百家争鸣。

  中国电力科技网专注于电力技术的交流和传播,为大家提供一个极好的平台。涿州热电在节水和废水零排放方面也取得了丰硕成果,树立了行业标杆。希望各位在未来两天的交流、参观中,学有所获。谢谢各位!


王浩

  华电国际电力股份有限公司安全运营部技术环保处教授级高级工程师刘灿起发表“火电厂水务管理和污染防治”演讲。电力行业是我国工业耗水量最大的行业,年取水量占全国工业取水量20%以上,而且我国燃煤电厂给排水系统普遍存在用水粗放、单位发电水耗高、水资源综合利用率低、给排水系统不够优化合理、扩建机组用水指标短缺、湿冷机组比例大、电厂绝对用水量大等问题。所以改变我国电厂粗放的给排水模式,进行燃煤电厂废水零排放研究,大力开展节水工作是我国电力工业发展的一个方向。水平衡结果落实后,水务管理应根据水平衡结果进行分析,查找主要的泄漏点进行管理改造、根据水平衡结果为保证水的重复利用率进行相应的管网改造工作两个方面进行。然后详细阐述电厂水务管理和废水“零”排放的工作要求、废水零排技术路线,提出今后应加强的研究方向。

  河北涿州京源热电有限责任公司设备管理部灰硫主任工程师、高级工程师李磊发表“基于纳滤分盐结晶技术的脱硫废水零排放系统介绍”演讲。河北涿州京源热电有限责任公司现有2台350MW国产超临界、间接空冷燃煤热电联产机组,发电装机容量700MW,供热能力784MW,供热面积1600万平方米。工程同步建设系列高效环保设施,实现超低排放;建设智慧水网,按照清污分流、梯级使用原则,优化水资源利用,实现废水全部回用。涿州热电脱硫废水零排放系统主要包括废水预处理系统、盐硝分离系统、膜浓缩系统及盐结晶系统四部分。在脱硫废水零排放项目上,公司技术团队克服重重困难,通过重点技术改造项目14项余项,优化运行方式10多项,优化系统控制逻辑39项。在运行成本可控的情况下,实现脱硫废水零排放系统的长周期稳定运行。
  

刘灿起                         李磊

  中国水利水电科学研究院水资源研究所高级工程师侯保灯发表“火电厂水系统集成优化与智慧水务管理”演讲。水系统集成优化技术是从系统工程的角度出发,将整个水系统作为一个有机整体进行综合考虑;对电厂水系统中各种节水技术以及污废水回用、再生和循环所有可能的情况进行综合考察。全厂按品质需求逐级用水,提高水系统重复利用率,使全厂水系统新鲜水消耗量和废水排放量同时减少。工业水系统集成优化以“水平衡测试——水系统分析——优化处理——水量优化分配——合理性分析——节水综合评价——提出对策建议”为总体思路展开研究。针对节水优化改造后的水系统,实现智慧水务管理,其建设主要包括:智慧水务信息采集传输网络改造并与电厂网络接入;计算分析方案并开发构建数学模型——动态水平衡智能测算分析模型、水系统设备故障诊断模型、水系统运行成本测算模型;设计开发“智慧水务”管理平台系统软件,利用软件平台实现项目具体建设目标功能;系统软硬件总集成及现场技术服务。

  华电电力科学研究院有限公司化学研究所副所长、高级工程师晋银佳发表“火电厂高盐废水浓缩减量及‘零排放’处理技术研究与应用”演讲。处理的关键技术主要包括高速混凝、精密过滤的高效稳定高盐废水预处理技术;离子重组、无药软化,高效低成本高盐废水浓缩减量处理技术;四维迭代,多重验证,废水烟气蒸发系统精准设计技术体系。此技术在某660MW机组脱硫废水处理项目实施应用后,年处理水量20.5万m3/年,节约投资3800万元,节约运行成本1334万元/年,减少排污费12.3万元/年,形成具有“华电特色”的高盐废水“零排放”处理技术体系,为火电厂高盐废水处理提供强有力的技术支撑。
  

侯保灯                         晋银佳

  京能山西漳山发电有限责任公司工程技术中心主任郎鑫焱发表“机械蒸汽压缩晶种法立式降膜蒸发减量一体化水处理技术在火电厂脱硫废水零排放工程中的应用”演讲。对于废水处理量>15~20m3/h的项目,机械蒸汽压缩晶种法立式降膜蒸发减量装置具有极大的优势:不仅处理水量大,操作弹性也大;而且无需做软化处理,无污泥产生,因此运行成本极低;占地小,基本上实现了模块化安装;使用寿命长达20年,综合环保效益高,是极具推广价值的废水浓缩减量技术。山西漳山发电有限责任公司总装机容量一期2⨉300MW、二期2⨉600MW。经过校核和优化,最终确定脱硫废水的处理量按最高50m3/h设计,其中30m3/h废水进零排放处理系统,其余废水经去除悬浮物(SS)后回用。本项目技术路线:HDC(Y)一体化废水预处理+机械蒸汽压缩晶种法立式降膜蒸发减量+旁路烟道喷雾干燥装置(高速旋转雾化烟气干燥装置),操作弹性大,运行费用低,综合环保效益较好。

  大唐电力设计研究院水环境研究所所长刘海洋高级工程师发表“高效铁氧微晶体技术处理脱硫废水的研究”演讲。大唐环境拥有自主知识产权的新型废水处理技术,已申请专利10项,取得授权专利4项。高效铁氧微晶体技术通过投加少量辅助药剂和控制反应条件,克服零价铁表面钝化失活,实现了零价铁系统持续活性最终形成对各类重金属都能高效去除的新铁基处理系统,对重金属、砷、硒等去除率可达99%以上,产生污泥量少且不具有浸出毒性。大量实验室研究后,在大唐某电厂进行现场中试,处理规模10~20吨/天。对阳城电厂的脱硫废水、石膏、污泥进行取样测试, 全面检测其中的重金属种类及含量,并确定示范工程场地。针对其4台350MW机组产生的脱硫废水,完成了处理能力为20t/h的“铁氧微晶体”系统的施工图设计工作,预计2021年春投入使用。
  

郎鑫焱                          刘海洋

  中国华电科工集团有限公司环保分公司设计研究院设计经理、高级工程师杨彭飞发表“火力发电厂高温烟道旁路蒸发高盐废水零排放技术”演讲。技术分为预处理、浓缩减量、末端固化三个阶段。阐述双流体烟道直喷、双流体旁路烟道、旋转雾化旁路烟道三种技术路线的开发历程,对技术路线进行对比。此技术受理专利发明3项,授权实用新型专利16项,发表核心期刊论文6篇,在华电哈发发电有限公司、华电国际十里泉发电有限公司、江苏华电扬州发电有限公司、广东粤电靖海发电有限公司等八个电厂推广应用,取得良好效果。

  国家能源国神集团有限责任公司电力生产部化学环保专业高级主管、高级工程师周明莉发表“燃煤电厂水资源合理利用及废水零排放技术浅析”演讲。脱硫废水零排放技术工艺根据特征,划分为两类路线:热法——“立式降膜强制循环蒸发浓缩+旁路烟道蒸发”、“低温旁路烟道浓缩+高温旁路烟道蒸发”;膜法——“预处理+浓缩减量+分盐+蒸发结晶”。“纳滤分盐浓缩+MVR”工艺:母液量很小,废水总体回收率>90%,脱硫废水再利用程度高。从成本角度看:大港电厂“脱硫废水自结晶闪蒸+烟气余热利用”、万方电厂及东北郊电厂“烟道旁路蒸发”,投资运行成本最低;二次生成物进入灰渣系统,无法实现资源化利用。建议火电厂要“源头控制”,考虑全厂废水处理,做到分质阶梯利用,尽可能减少终端废水排放量,减少全厂废水零排放处理难度。设计原则(处理规模)以水量倒推法,全厂无法直接利用的工业废水:以脱硫系统工艺补水作为处理标准;脱硫废水浓缩处理:以灰渣拌湿及抑尘用水作为处理标准;对于部分电厂有特殊要求,可以考虑分盐蒸干。
  

杨彭飞                           周明莉

  京能(锡林郭勒)发电有限公司总经理助理修立杰发表“烟气提水电水联产的创新之路”演讲。这项技术属于全球首创、首次应用,基于技术原理已经实现每小时出水100吨等级,年生产水100万吨,该技术规模化应用后,将有效突破富煤缺水地区煤炭清洁发电可持续发展限制。该烟气提水系统是将脱硫后饱和烟气降温冷凝回收凝结水作为脱硫系统工艺水水源和锅炉补给水原水,实现全厂零水耗运行,每年避免消耗水资源近100万吨。其技术原理是基于湿饱和水蒸汽在不同分压力下相变凝结,利用脱硫后烟气的湿饱和或过饱和条件,进行降温、冷凝、收水,实现烟气高效提水和规模化回收利用,降低自然水资源耗量。自2018年10月调试开始,至机组完成168小时满负荷试运并转入试生产后,脱硫系统和烟气提水系统同步试验。目前,系统参数稳定,每小时收水80~100吨,达到预期提水效果。

  华能德州电厂生产部副主任、高级工程师渠富元发表“闭式循环火电厂节水设计探讨”演讲。典型水处理包含盐水制水工艺、循环水补充水预处理工艺、生活污水处理工艺、煤水处理工艺、捞渣机冷却水闭式循环工艺、废水“零”排放处理工艺六项典型技术。工业冷却水最好回收到循环水预处理系统的入口,减少其因未经相应的预处理而造成循环水浓缩倍率因此而受限的结果。管道的放水、排空气、疏水等设置排放水母管以便于回收,同时为便于观察,根据压力、温度高低,设置敞开式或封闭式观察口。在脱硫、电除尘区域,设置蒸汽凝结水的回收装置,按凝结水的水质情况,回收到凝汽器或循环水系统、工业水系统;在炉零米区域、电除尘区域、脱硫塔区域、干灰库区域周围,设置围堰、污水回收水池和回收水泵、管道系统等,以便于特殊情况时,冲洗水的沉淀回收;雨水泵房前池设计为两格,一格对应于小水量水泵,一格对应于大水量的雨水泵。按照智能化电厂的标准,设计用水监控管理系统软件,动态显示全厂水平衡状况,出现异常给予报警、提出处理的建议。
  

修立杰                       渠富元

  西安热工研究院水务公司研发所所长、高级工程师毛进发表“火电厂深度节水与废水零排放技术路线的实施”演讲。目前火电厂脱硫废水普遍不满足要求,循环水系统管理水平有待提升,其他废水处理环保风险较大,仍面临废水排放监测系统缺失严重、多数污泥处理系统不能正常投运、用水节水管理继续加强的问题。在役电厂逐渐增加使用中水的比例,新建电厂必须使用城市中水(非常规水源),逐步禁用地下水;在役电厂需要开展水平衡试验,对用水流程进行优化;新建电厂要加强用水设计优化,达到先进定额标准;发电企业要开展废水达标治理、深度处理回用工作;逐步开展高盐废水浓缩减量改造工作,在环保明确要求的地区,完成废水零排放改造。详细分析深度节水与废水零排放技术路线,末端废水零排放技术现状及案例,提出新技术研发与应用展望。

  国家能源集团科学技术研究院化学技术研究所水处理技术研究室主任、高级工程师韩松发表“燃煤电厂脱硫废水治理技术路线”演讲。燃煤电厂仍将是我国今后长时间主要电力供应者,环保的重点已由大气治理转移到废水治理,其中脱硫废水深度处理已成为燃煤电厂实现零排放的关键节点。脱硫废水的水质具有酸性,悬浮物高,盐分高、钙镁含量高、易结垢,含多种重金属离子的特性。因不同电厂水质差别大,间断排放、水量波动大,硬度高,易造成系统结垢,氯离子含量高,易造成系统腐蚀,处理技术难度大。脱硫废水深度处理热法工艺将成为主流技术路线,寻求末端产物的最佳去处,避免对电厂现有设备及产物的影响,将是下一步技术路线发展的重点。
  


毛进                               韩松

  华能玉环电厂生产管理部副主任、高级工程师庞胜林发表“燃煤火力发电厂高盐水减量处理”演讲。“防垢”、“缓蚀”是电站水处理设备运行维护的两项核心工作。火电厂废水排放控制要以节水为先,脱硫废水是电厂终极高盐废水,蒸发废水,能耗极高,为减少能耗,必须进行减量处理。盐垢是减量处理核心矛盾。介绍了火电厂废水水污染因子,脱硫废水处理工艺和河源电厂、长兴电厂、玉环电厂“零排放”典型案例。

  上海开纳杰化工研究所所长、教授级高级工程师刘威发表“火力发电企业循环水实现无垢运行”演讲。介绍除垢、阻垢、缓蚀、杀菌、成膜五效合一的新型除垢型循环水处理技术。
  


庞胜林             刘威

  论坛安排多场“代表提问,专家答疑”,专家与参会嘉宾针对电厂节水和废水零排放工程应用中的实际问题展开交流。






代表提问、专家答疑

  
心得体会

  17日下午,部分嘉宾赴河北涿州京源热电有限责任公司参观废水零排放工程,京源热电安排技术人员陪同讲解,现场解答。京源热电整洁厂容、职工良好的精神面貌、周到的接待给与会嘉宾留下深刻印象。
  
  

参观





  中国电力科技网对本次会议进行全程实况录像,赠送国家能源局、各大发电集团主管部门;还将本次会议专家演讲PPT上传至中国电力科技网相关栏目和电力月刊,供广大电力科技工作者在线浏览、免费共享、传播先进技术和经验,为我国电力发展贡献绵薄之力。


  中国电力科技网:www.eptchina.com;
  联系人:周丽15010503361;耿迪18910897399。
上海电气
电力月刊142期
第三届“热电联产远距离低能耗集中供热技术研讨会”
岱海发电亚临界机组“跨代”升级暨节能减排改造经验交流会


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