火電廠脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放關(guān)鍵技術(shù)研究

梁顯

摘 要：文章分析火電廠中脫硫廢水的來(lái)源以及對(duì)其進(jìn)行處理的必要性，對(duì)火電廠脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放技術(shù)的原理進(jìn)行介紹，并重點(diǎn)對(duì)此技術(shù)中的“濃縮減量、高效蒸發(fā)、降低影響”等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠 脫硫廢水 煙道蒸發(fā) 零排放

1 引言

隨著我國(guó)近年來(lái)日益突出的環(huán)境問(wèn)題，給污染排放大戶發(fā)電企業(yè)也帶來(lái)越來(lái)越大的環(huán)保壓力，而我國(guó)目前主要的發(fā)電形式仍然是以燃煤為主的火力發(fā)電，所以火電廠的近零排放技術(shù)一直是當(dāng)前火電廠污染治理的重要研究方向。在火電廠進(jìn)行電能生產(chǎn)的過(guò)程中，其不僅消耗較多的煤炭等能源，而且還會(huì)產(chǎn)生較多的SO2、CO2、NOx等污染環(huán)境的物質(zhì)，在目前全球環(huán)境惡化并引起人們重點(diǎn)關(guān)注的形勢(shì)下，我國(guó)針對(duì)火電廠也提出了相應(yīng)的污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)，并提出了節(jié)能減排的一些列相關(guān)政策和要求。目前在火電廠中已經(jīng)廣泛應(yīng)用煙氣脫硫等污染治理技術(shù)，但是在脫硫吸收塔排除的漿液中產(chǎn)生的廢水中含有較高濃度的溶解型鹽和CI-，以及重金屬例子和石膏等固體懸浮物，還具有一定的腐蝕性，所以也引起了人們的關(guān)注，并開(kāi)始研究零排放的相關(guān)技術(shù)對(duì)脫硫廢水進(jìn)行處理。

2 相關(guān)技術(shù)原理

在目前的火電廠中采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)的同時(shí)，其煙氣中的CI-也會(huì)會(huì)被漿液吸收并且在多次循環(huán)過(guò)程中不斷積累，在漿液排出時(shí)含有較高CI-的漿液會(huì)經(jīng)過(guò)石膏旋流器和真空脫水機(jī)進(jìn)行處理，最終形成脫硫廢水。針對(duì)脫硫廢水的治理在國(guó)外開(kāi)始較早，且最早是通常流化床法對(duì)原有的化學(xué)沉淀法進(jìn)行替代，但是其除CI-的效果較差，后來(lái)又研發(fā)出“化學(xué)加藥絮凝+二級(jí)澄清分離+過(guò)濾”的工藝，但是需要增設(shè)生物除硒單元。目前我國(guó)主要采用的脫硫廢水處理技術(shù)為“中和+絮凝-沉淀”的三聯(lián)箱技術(shù)，但是也需要在其中增加加多的化學(xué)藥劑，增加了后續(xù)進(jìn)行污泥脫水治理和系統(tǒng)檢修維護(hù)的難度，增加了設(shè)備檢修維護(hù)成本。所以我國(guó)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)脫硫廢水煙道霧化蒸發(fā)處理技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)的脫硫廢水處理實(shí)際情況對(duì)此技術(shù)進(jìn)行深入研究，提出了一種脫硫廢水穩(wěn)定有效實(shí)現(xiàn)“零排放”的新思路。脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放技術(shù)的原理就是對(duì)脫硫廢水中的大量的固體懸浮物和溶解型鹽進(jìn)行處理，首先針對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行濃縮減量化處理，然后對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾之后通過(guò)霧化噴射裝置進(jìn)行霧化然后將其噴射到煙道中，此時(shí)其還有較高的溶解型鹽，其在鍋爐尾部煙氣的加熱作用下會(huì)瞬間蒸發(fā)為水蒸汽，而其中的鹽分則還會(huì)由于結(jié)晶而隨著煙氣中的煙灰顆粒而被除塵器捕集和處理。而經(jīng)過(guò)處理之后的水蒸汽則會(huì)通過(guò)煙氣管道后進(jìn)入脫硫吸收塔中，通過(guò)噴淋冷卻而凝結(jié)為水，最后進(jìn)行脫硫塔的漿液循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)再利用，這樣就實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水的零排放，還提高了廢水的利用效率。

3 脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放關(guān)鍵技術(shù)

3.1純物理濃縮技術(shù)。根據(jù)脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放技術(shù)的原理可知，除塵器可以將廢水中的固體物質(zhì)進(jìn)行捕集，所以這對(duì)煙道和除塵器的防腐蝕性能提出了較高的要求，而且如果在噴射廢水過(guò)程中沒(méi)有對(duì)其廢水量進(jìn)行控制，則容易由于數(shù)量過(guò)多而降低電除塵器的飛灰品質(zhì)，影響其綜合利用效率。所以說(shuō)，此技術(shù)中第一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是進(jìn)行濃縮減量。此技術(shù)中采用的是“預(yù)沉淀+深度鍋爐”的純物理濃縮技術(shù)，其原理就是脫硫廢水在預(yù)沉淀池內(nèi)進(jìn)行沉淀之后，對(duì)沉淀池上層的清液進(jìn)行深度過(guò)濾，并對(duì)其底部的污泥進(jìn)行濃縮脫水處理，而且在沉淀過(guò)程中可以通過(guò)加入藥物來(lái)對(duì)處理系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，而且降低了運(yùn)行維護(hù)的難度以及投資成本和維護(hù)費(fèi)用，還可以對(duì)廢水中的較高的含鹽量所引起的結(jié)垢問(wèn)題進(jìn)行有效預(yù)防。3.2高效蒸發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)此技術(shù)的原理，脫硫廢水會(huì)經(jīng)過(guò)霧化噴射裝置進(jìn)行霧化然后噴射如煙道中，這就需要通過(guò)對(duì)霧化裝置噴嘴選型、布置以及管道設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)高效蒸發(fā)，而且優(yōu)化的依據(jù)就是根據(jù)高鹽液滴蒸發(fā)處理的工藝特性優(yōu)化規(guī)律，此外，為了提高霧化效率，還可以進(jìn)行高效聲波吹灰裝置的設(shè)置，同時(shí)還可以對(duì)霧化和噴射過(guò)程中由于廢水沾濕飛灰而導(dǎo)致煙道內(nèi)出現(xiàn)灰沉積的問(wèn)題，此裝置也能對(duì)其粉煤灰中的細(xì)顆粒物起到團(tuán)聚作用而有利于其脫除。所以高效蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用不僅可以將脫硫廢水中的鹽分進(jìn)行高效去除，而且也對(duì)煙氣余熱進(jìn)行有效利用，并降低電除塵器內(nèi)的煙溫并增大其濕度來(lái)降低粉煤灰的比電阻，從而對(duì)其除塵效率起到顯著增加的作用。3.3綜合評(píng)估尾端影響。在應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行火電廠脫硫廢水的處理時(shí)，需要確保其尾端除塵脫硫裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，所以就需要在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)對(duì)此技術(shù)的煙氣特性、粉煤灰特性、脫硫塔水平以及設(shè)備腐蝕等的影響情況進(jìn)行綜合評(píng)估。以某火電廠的具體應(yīng)用和評(píng)估為例，其采用的是4×200MW機(jī)組，且此機(jī)組的脫硫廢水量為15m3/h，除塵器入口單臺(tái)機(jī)組煙氣量為139萬(wàn)m3/h，煙氣溫度為120℃，煙氣含塵量為32g/m3，根據(jù)上述數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到采用此技術(shù)進(jìn)行脫硫廢水處理時(shí)，廢水經(jīng)過(guò)霧化并噴射如煙道中進(jìn)行蒸發(fā)之后的煙氣濕度增加不足0.5%，而且煙氣溫度也隨之降低到了116℃，而此溫度的降低則會(huì)引起煙氣體積流量的減少以及煙氣在除塵器中停留時(shí)間的增加，這就降低了引風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的能耗量而且提高了除塵器的除塵效率，并對(duì)除塵器中飛灰的比電阻進(jìn)行有效降低，同時(shí)又進(jìn)一步地提高了除塵器的除塵效率。在經(jīng)過(guò)上述處理之后的煙氣酸露點(diǎn)溫度不足95℃，所以滿足電除塵器進(jìn)行安全運(yùn)行的要求。并且對(duì)脫硫塔進(jìn)行綜合評(píng)估之后得出其補(bǔ)水不平衡率滿足低于4￥的要求，結(jié)晶鹽的質(zhì)量占灰質(zhì)量的比重較小且不足0.2%，灰中水溶性氯離子的含量也不足0.08%，所以也滿足對(duì)于灰品質(zhì)的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

在火電廠的實(shí)際脫硫廢水處理中，將此技術(shù)與傳統(tǒng)的三聯(lián)箱處理技術(shù)進(jìn)行對(duì)比可知，此技術(shù)具有較為簡(jiǎn)單的工藝和較低的成本。以某火電廠中2×600MW機(jī)組中采用的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫機(jī)組為例，其采用傳統(tǒng)的脫硫廢水處理工藝每年的運(yùn)行成本約為180萬(wàn)元，而采用此技術(shù)的運(yùn)行成本只有25萬(wàn)元，而且經(jīng)過(guò)處理之后也不需要對(duì)污泥進(jìn)行處理，從其設(shè)備投資成本來(lái)看，傳統(tǒng)技術(shù)的投資成本為1200萬(wàn)元左右，而此技術(shù)的投資成本之后700萬(wàn)元，所以具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在目前我國(guó)的火電廠中具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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