某電廠脫硫廢水處理工藝的論證

楊文則 李有為

（中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司 湖北武漢 430071）

目前煙氣脫硫廢水深度處理工藝路線繁多，旁路煙道氣處理工藝就是其中一種。將脫硫廢水霧化后噴入煙道氣，利用煙氣余熱將脫硫廢水蒸發(fā)干燥，實(shí)現(xiàn)廢水的終端處理，結(jié)晶鹽隨靜電除塵器分離去除，結(jié)晶鹽進(jìn)入灰分，與飛灰一并綜合利用。

1 脫硫廢水調(diào)研及其特性

燃煤電廠濕法脫硫廢水的典型水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 脫硫廢水水質(zhì)概況

2 脫硫廢水處理系統(tǒng)處理水量

北方某電廠（2×660MW燃煤機(jī)組）煙氣脫硫廢水需要進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)零排放。設(shè)備出力按15t/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 脫硫廢水深度處理工藝

北方某電廠（2×660MW燃煤機(jī)組）脫硫工藝擬定為預(yù)處理+旁路煙道氣蒸發(fā)。

3.1 預(yù)處理工藝

針對(duì)脫硫廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，目前脫硫廢水預(yù)處理大都采用中和、絮凝、沉淀和過(guò)濾等處理工藝，主要流程如圖1所示。

圖1 脫硫廢水預(yù)處理工藝流程

3.2 旁路煙道氣蒸發(fā)工藝

從空預(yù)器前端引出一小部分高溫?zé)煔猓?00℃以上）進(jìn)入煙道旁路蒸發(fā)結(jié)晶器，廢水的蒸發(fā)在旁路煙道蒸發(fā)器（噴霧干燥塔）中完成，工藝流程如圖2所示。

3.3 旁路煙道氣蒸發(fā)技術(shù)對(duì)其它設(shè)備影響評(píng)估

3.3.1 對(duì)鍋爐效率的影響

采用旁路煙道煙氣蒸發(fā)技術(shù)，需在空預(yù)器入口前抽取部分高溫?zé)煔庾鳛閺U水蒸發(fā)介質(zhì)，抽取煙氣量～150000Nm3/h（2臺(tái)爐），以BRL工況進(jìn)行核算約占4%總煙氣量。

圖2

此時(shí)，由于通過(guò)預(yù)熱器的煙氣量減少，使得預(yù)熱器出口的煙氣溫度有所降低，鍋爐排煙溫度降低約5℃，這對(duì)鍋爐效率是有利的；同時(shí)，預(yù)熱器入口抽取的煙氣量，其中的部分熱量并未由預(yù)熱器進(jìn)行換熱之后再回到鍋爐內(nèi)，這部分熱量對(duì)鍋爐來(lái)講，屬于熱量損失，這對(duì)鍋爐效率是不利的。

預(yù)熱器入口抽取煙氣量之后，鍋爐的排煙溫度的降低，在一定程度上彌補(bǔ)了上述不利的熱量損失。即抽取旁路煙氣之后，雖然此時(shí)鍋爐的排煙溫度有所降低，但鍋爐效率卻與未抽取煙氣時(shí)未降低排煙溫度的鍋爐效率相當(dāng)。

總之，旁路投運(yùn)時(shí)，對(duì)鍋爐效率的影響輕微，也并不會(huì)額外增加鍋爐的燃煤量，因而不影響鍋爐的效率。

3.3.2 對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)的影響

首先，由于在預(yù)熱器入口抽取的煙氣量較少，對(duì)預(yù)熱器本身的設(shè)計(jì)不會(huì)造成影響。

其次，抽取煙氣后，預(yù)熱器出口的一次/二次風(fēng)溫也降低了約4℃，但由于本工程煤質(zhì)的水分較小，對(duì)制粉系統(tǒng)干燥出力的要求不高，風(fēng)溫的降低并不影響制粉系統(tǒng)的干燥出力，因此抽取煙氣后對(duì)制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也沒(méi)有影響。

另外，由于預(yù)熱器出口二次風(fēng)溫降低較小，因此對(duì)燃燒器的設(shè)計(jì)及爐內(nèi)的燃燒狀況幾乎沒(méi)有影響。

3.3.3 對(duì)低溫省煤器效率的影響

由于脫硫廢水旁路投運(yùn)時(shí)，會(huì)造成空預(yù)器出口煙溫降低～5℃，導(dǎo)致低溫省煤器入口煙溫降低～5℃，降低低溫省煤器熱效率，見(jiàn)表2。

表2

由表2可知，當(dāng)?shù)蜏厥∶浩魍哆\(yùn)時(shí)，由于脫硫廢水旁路投運(yùn)時(shí)，鍋爐排煙溫度降低，會(huì)降低低溫省煤器對(duì)整個(gè)機(jī)組熱耗貢獻(xiàn)，機(jī)組熱耗增加～4kJ/kWh，對(duì)應(yīng)標(biāo)煤耗增加0.14g/kWh。

3.3.4 對(duì)除塵器影響分析

影響煙氣露點(diǎn)的主要因素有：爐型、燃煤含硫量、燃煤含灰量、煙氣含水量、煙氣過(guò)剩系數(shù)；其他條件不變，煙氣濕度增大，煙氣的露點(diǎn)升高，但影響并不大，煙氣濕度（VOL%）增加0.205%，對(duì)露點(diǎn)、酸霧點(diǎn)溫度的增加在0.5℃以?xún)?nèi)，由于增加量很小，對(duì)除塵器的影響可以忽略。

3.3.5 對(duì)粉煤灰品質(zhì)的影響分析

根據(jù)物料平衡計(jì)算，兩臺(tái)機(jī)組粉煤灰氯離子含量計(jì)算表見(jiàn)表3。

表3

備注：在粉煤灰硅酸鹽水泥中，粉煤灰通常以20%左右的配比加入。表3中廢水量是根據(jù)煤質(zhì)和脫硫工藝水中的氯離子平衡后的計(jì)算值。

粉煤灰用于制造水泥的粉煤灰中氯離子含量不高于0.06%，在鍋爐燃燒設(shè)計(jì)煤種和校核煤種情況下，產(chǎn)生的粉煤灰品質(zhì)能滿足相關(guān)硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

旁路煙道氣工藝對(duì)鍋爐、低溫省煤器、除塵器的影響較小，產(chǎn)生的粉煤灰品質(zhì)也能滿足相關(guān)硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)，因此，北方某電廠（2×660MW燃煤機(jī)組）采用預(yù)處理+旁路煙道氣處理脫硫廢水工藝是可行的。