火電廠脫硫廢水煙道處理技術(shù)研究

郭靜娟(河南恩湃高科集團有限公司，河南 鄭州，450000)

0 引言

為了維持濕法脫硫系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，確保較高的脫硫效率，必須外排一定量的脫硫廢水。脫硫廢水水質(zhì)較差，含鹽量極高，對環(huán)境有很強的污染性，如果不加處理直接外排，勢必對周圍水環(huán)境造成嚴重污染。常規(guī)的脫硫廢水處理技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備數(shù)量多，工作環(huán)境差，投資和運行費用高，并且無法去除廢水中的Cl-。廢水煙道處理技術(shù)將脫硫廢水霧化后噴入空預(yù)器(APH)和電除塵器(ESP)間的煙道，利用煙氣余熱使廢水完全蒸發(fā)，廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為結(jié)晶物或鹽類等固體，隨煙氣中的飛灰一起被電除塵器收集下來，從而除去污染物[1]，該技術(shù)能夠在低投入的情況下，實現(xiàn)濕法煙氣脫硫廢水的零排放，為濕法煙氣脫硫廢水的處理提供了新的有效的途徑。

1 火電廠脫硫廢水煙道處理技術(shù)可行性

脫硫廢水煙道處理技術(shù)工藝流程圖見圖1。

圖1 脫硫廢水煙道處理技術(shù)工藝流程

利用煙道氣處理火電廠脫硫廢水過程中，噴入煙道的霧化脫硫廢水迅速在煙道中蒸發(fā)，造成煙氣含濕量增加，脫硫廢水中的固體物(包含重金屬、雜質(zhì)以及各種金屬鹽)和灰一起懸浮在煙氣中?；痣姀S脫硫廢水煙道處理技術(shù)可行性：

(1)由于噴霧后煙氣濕度增大，煙氣中超細顆粒容易粘在一起成為較大顆粒，粒徑增大，粒徑增大至微米級的細小固體顆粒更容易被電除塵器捕獲，它們和灰一起懸浮在煙氣中并隨煙氣進入電除塵器被電極捕捉，隨灰一起外排。

(2)噴霧后一定程度上降低了煙氣中灰的比電阻，提高了除塵器的除塵效率。噴霧后煙氣濕度增加，可以防止和減弱高比電阻粉塵的反電暈。

(3)噴霧后煙氣流量會有所增加，但比例很小，為了保證電除塵器的除塵效率需要適當(dāng)增加電暈功率，綜合上述二者的影響可以認為噴霧后對除塵器的輸入能量不會產(chǎn)生明顯影響。

(4)廢水蒸發(fā)后，煙氣中水蒸汽含量一定程度上會有所增加，水蒸汽隨煙氣外排，導(dǎo)致進入電除塵器的煙氣溫度會適當(dāng)?shù)亟档?，但不會低于露點溫度。

(5)由于脫硫廢水中固體量和各種金屬鹽含量限低，對灰的物性及綜合利用不會產(chǎn)生影響[7]。

2 國外應(yīng)用及試驗情況介紹

2.1 國外應(yīng)用情況

國外電廠脫硫廢水煙道處理應(yīng)用情況見表1。

表1 國外電廠脫硫廢水煙道處理應(yīng)用分析

時間國別機組/MW燃料脫硫效率/%處理廢水量/m3·h-11982日本600油913．51982日本66煤95．40．4～0．81992美國528煤9518．91997捷克200煤88．41．51998日本450油964．91998日本149煤99．81．62003日本223煤99．52．22004日本99煤98．31．6

2.2 工程試驗

以某電廠300MW機組為例，設(shè)置脫硫廢水煙道處理裝置，處理能力為2t/h。各種典型工況下，蒸發(fā)2t/h廢水對煙氣溫度的影響計算結(jié)果如表2所示。計算結(jié)果表明，噴入廢水后，對煙氣溫度的影響在3～5℃，高于煙氣的露點對除塵器等下游設(shè)備無影響。

表2 不同工況下噴入脫硫廢水煙氣溫度變化

機組負荷/MW180210240270300煙氣量/m3·h-173290885506097721110993631221514空預(yù)器出口煙溫/℃120124128132135蒸發(fā)量/t·h-12．02．02．02．02．0除塵器入口煙溫/℃115．0119．7124．2128．7132．0

在試驗過程中，當(dāng)鍋爐負荷穩(wěn)定在240MW時，進入除塵器之前，A側(cè)和B側(cè)煙道中煙氣的原始溫度分別為127.05℃和124.64℃。當(dāng)廢水噴射量為1t/h時，A側(cè)和B側(cè)煙道的煙氣溫度變?yōu)?24.06℃和122.41℃，溫降分別為2.99℃和2.23℃，當(dāng)噴射量為1.5t/h時，A側(cè)和B側(cè)煙道的煙氣溫度變?yōu)?22.54℃和119.90℃，相對原始煙氣溫度，溫降分別為4.51和4.74℃。噴射之后煙氣溫度降在合理的范圍之內(nèi)，噴射之后煙氣的溫度高于115℃，仍在酸露點之上，因此不會對下有設(shè)備和煙道造成腐蝕。試驗期間電除塵器運行穩(wěn)定，落灰無異常。

3 運行過程中出現(xiàn)的問題及解決措施

(1)若進入煙道中的霧化后的脫硫廢水不能完全蒸發(fā)時，脫硫廢水中含有的硫酸根、亞硫酸根及一些其他重金屬離子將會對煙道和除塵器造成腐蝕。同時，若進入脫硫系統(tǒng)煙氣含濕量過高時，對煙道、膨脹節(jié)及煙囪等設(shè)備造成腐蝕。

解決措施：對廢水進行調(diào)質(zhì)，加快蒸發(fā)速率。廢水呈中性時，完全蒸發(fā)時間最短；其次是堿性狀態(tài)時，酸性狀態(tài)時，完全蒸發(fā)時間最長。

(2)噴嘴堵塞與磨損。解決措施：控制進入噴嘴的脫硫廢水水質(zhì)，減少廢水中固體顆粒物含量；做好噴嘴的防護與維護工作；定期檢查噴嘴狀況，發(fā)現(xiàn)損壞的噴嘴停止使用并及時更換；細化液滴粒徑；增加空氣吹掃次數(shù)，加大空氣吹掃壓力。

4 結(jié)語

當(dāng)脫硫廢水中懸浮物含量偏高時，脫硫廢水在霧化過程中因固體顆粒物的大量存在，極易造成噴嘴的堵塞，對脫硫廢水水質(zhì)調(diào)節(jié)也是脫硫廢水霧化的一項前期工作，如電廠現(xiàn)有脫硫廢水處理設(shè)施，建議投運原有的脫硫廢水處理設(shè)施，控制出水的pH值、懸浮物指標(biāo)，以保證霧化裝置的正常運行及霧化效果滿足設(shè)計要求。

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