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烟气喷雾蒸发在火电厂脱硫废水零排放中的应用

北极星环保网 来源:水处理技术 彭歌亮 2019/3/4 8:50:28 我要投稿

北极星环保网讯:针对传统脱硫废水零排放工艺存在流程长、投资高、运行费用高和维护困难等局限,通过烟气喷雾蒸发技术进行脱硫废水零排放工程实践,确定了控制雾化液滴直径、合理优化布置雾化喷嘴、烟气质量焓、准确计算喷入脱硫废水后烟气及粉煤灰特性变化是本技术的关键点。实际运行结果表明,在不同机组负荷情况下,不同量的脱硫废水可以完全蒸干,喷入脱硫废水的烟气粉煤灰中Cl-含量仅增加了0.15%,烟气相对湿度增加0.5%,对后续工艺无负面影响,同时还提高电除尘器的除尘效率。该技术是一种工艺流程短、投资少、运行费用低的脱硫废水零排放可行性技术。

我国的电力来源中火电占绝对优势,煤燃烧过程中,燃煤中硫化物会随着煤的燃烧形成含硫烟气,直接排放将造成大气污染,因此火电厂的烟气脱硫工艺是控制火电厂大气污染源的必须措施。烟气脱硫工艺(FGD)中以湿法脱硫工艺效果最好,总脱硫效率高达95%以上,该工艺应用比例最大。但是FGD工艺在脱硫过程中会产生高含盐废水,具有含重金属离子、高浊度、高硬度、高氯离子、高硫酸根、呈酸性等特点,常规处理方式是通过三联箱去除脱硫废水中的重金属离子,以实现DL/T997-2006达标排放。然而随着环保要求的不断提高,常规处理方法已经不能满足要求,使得脱硫废水的零排放成为了火电厂污染防治的关注焦点。

对于已建成的火电厂,脱硫废水零排放基本是在原有的三联箱工艺基础上实施的,各类零排放工艺均作了有益的尝试。主要包括双碱软化、去浊预处理工艺,反渗透等浓缩减量工艺和蒸发结晶工艺等。但是现有的零排放工艺存在工艺流程长、投资大、运行维护成本高和操作复杂等问题,还没有一种方案占主导地位。

烟气蒸发技术处理脱硫废水,是通过雾化喷嘴将预处理后的脱硫废水喷入烟道或旁路烟道内,雾化后的脱硫废水液滴经过与热烟气的传质与传热作用迅速蒸发,废水中的污染物结晶析出后随烟气中的烟尘一起被后续除尘器捕集。该工艺可达到以废治废的目的,被推荐为实现脱硫废水零排放的可行性技术。结合湖北中部某火电厂烟道喷雾蒸发处理脱硫废水的工程实践,研究烟气喷雾蒸发处理脱硫废水的工艺路线、技术关键点及处理效果。

1烟气喷雾蒸发技术

烟气喷雾蒸发技术处理脱硫废水包含2种:

1种是经预处理、反渗透膜法减量,回用部分淡水,再将系统浓缩水雾化导入烟气系统;

另1种是仅经简单预处理后不再经过膜浓缩减量直接雾化导入烟气系统。

按脱硫废水导入烟气的位置可分为2类,第1类如图1所示,是在火电厂空气预热器后、电除尘器前的烟道内喷入经过雾化后的脱硫废水,在低温烟气余热的加热作用下,水分被完全蒸发成汽相水蒸汽,而盐分随着水分蒸发结晶成固体颗粒,被除尘器捕捉进入粉煤灰;第2类如图2所示,在空气预热器入口之前引出旁路高温烟气,脱硫废水与高温烟气在喷淋塔中进行热交换而蒸发,从而达到脱硫废水零排放的目的。

高温旁路法对主烟道内烟气特性的影响小,但投资相对较大,由于抽取了大量锅炉排出高温烟气,因此存在降低锅炉效率的风险。当高温旁路出口烟气温度低于电除尘进口温度时,还需要通过加热方式提高温度,以平衡烟气温度。

QQ截图20190304084616.jpg

图1脱硫废水的烟道喷雾蒸发零排放技术

QQ截图20190304084607.jpg

图2脱硫废水的高温旁路喷雾蒸发零排放技术

烟气喷雾蒸发技术需要在一定时间内蒸发定量的脱硫废水,而且不能对烟道结构及后续工艺产生负面影响。因此脱硫废水形成的微小雾滴喷入到烟气流后,需在尽量短的时间内完全蒸发汽化,否则未完全蒸发的雾滴会对烟道和电除尘器产生腐蚀。

延伸阅读:

火电厂超低排放与脱硫废水零排放研究进展

基于烟气蒸发的燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术

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