火電廠脫硫廢水煙道蒸發零排放關鍵技術研究

梁顯

摘 要：文章分析火電廠中脫硫廢水的來源以及對其進行處理的必要性，對火電廠脫硫廢水煙道蒸發零排放技術的原理進行介紹，并重點對此技術中的“濃縮減量、高效蒸發、降低影響”等關鍵技術進行分析，以供參考。

關鍵詞：火電廠 脫硫廢水 煙道蒸發 零排放

1 引言

隨著我國近年來日益突出的環境問題，給污染排放大戶發電企業也帶來越來越大的環保壓力，而我國目前主要的發電形式仍然是以燃煤為主的火力發電，所以火電廠的近零排放技術一直是當前火電廠污染治理的重要研究方向。在火電廠進行電能生產的過程中，其不僅消耗較多的煤炭等能源，而且還會產生較多的SO2、CO2、NOx等污染環境的物質，在目前全球環境惡化并引起人們重點關注的形勢下，我國針對火電廠也提出了相應的污染物排放的標準，并提出了節能減排的一些列相關政策和要求。目前在火電廠中已經廣泛應用煙氣脫硫等污染治理技術，但是在脫硫吸收塔排除的漿液中產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注，并開始研究零排放的相關技術對脫硫廢水進行處理。

2 相關技術原理

在目前的火電廠中采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術的同時，其煙氣中的CI-也會會被漿液吸收并且在多次循環過程中不斷積累，在漿液排出時含有較高CI-的漿液會經過石膏旋流器和真空脫水機進行處理，最終形成脫硫廢水。針對脫硫廢水的治理在國外開始較早，且最早是通常流化床法對原有的化學沉淀法進行替代，但是其除CI-的效果較差，后來又研發出“化學加藥絮凝+二級澄清分離+過濾”的工藝，但是需要增設生物除硒單元。目前我國主要采用的脫硫廢水處理技術為“中和+絮凝-沉淀”的三聯箱技術，但是也需要在其中增加加多的化學藥劑，增加了后續進行污泥脫水治理和系統檢修維護的難度，增加了設備檢修維護成本。所以我國在國外發達國家對脫硫廢水煙道霧化蒸發處理技術研究的基礎上，結合我國的脫硫廢水處理實際情況對此技術進行深入研究，提出了一種脫硫廢水穩定有效實現“零排放”的新思路。脫硫廢水煙道蒸發零排放技術的原理就是對脫硫廢水中的大量的固體懸浮物和溶解型鹽進行處理，首先針對其特點進行濃縮減量化處理，然后對其進行過濾之后通過霧化噴射裝置進行霧化然后將其噴射到煙道中，此時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瞬間蒸發為水蒸汽，而其中的鹽分則還會由于結晶而隨著煙氣中的煙灰顆粒而被除塵器捕集和處理。而經過處理之后的水蒸汽則會通過煙氣管道后進入脫硫吸收塔中，通過噴淋冷卻而凝結為水，最后進行脫硫塔的漿液循環系統中進行循環再利用，這樣就實現了脫硫廢水的零排放，還提高了廢水的利用效率。

3 脫硫廢水煙道蒸發零排放關鍵技術

3.1純物理濃縮技術。根據脫硫廢水煙道蒸發零排放技術的原理可知，除塵器可以將廢水中的固體物質進行捕集，所以這對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程中沒有對其廢水量進行控制，則容易由于數量過多而降低電除塵器的飛灰品質，影響其綜合利用效率。所以說，此技術中第一個關鍵技術就是進行濃縮減量。此技術中采用的是“預沉淀+深度鍋爐”的純物理濃縮技術，其原理就是脫硫廢水在預沉淀池內進行沉淀之后，對沉淀池上層的清液進行深度過濾，并對其底部的污泥進行濃縮脫水處理，而且在沉淀過程中可以通過加入藥物來對處理系統進行簡化，而且降低了運行維護的難度以及投資成本和維護費用，還可以對廢水中的較高的含鹽量所引起的結垢問題進行有效預防。3.2高效蒸發的關鍵技術。根據此技術的原理，脫硫廢水會經過霧化噴射裝置進行霧化然后噴射如煙道中，這就需要通過對霧化裝置噴嘴選型、布置以及管道設計等方面進行優化來實現高效蒸發，而且優化的依據就是根據高鹽液滴蒸發處理的工藝特性優化規律，此外，為了提高霧化效率，還可以進行高效聲波吹灰裝置的設置，同時還可以對霧化和噴射過程中由于廢水沾濕飛灰而導致煙道內出現灰沉積的問題，此裝置也能對其粉煤灰中的細顆粒物起到團聚作用而有利于其脫除。所以高效蒸發技術的應用不僅可以將脫硫廢水中的鹽分進行高效去除，而且也對煙氣余熱進行有效利用，并降低電除塵器內的煙溫并增大其濕度來降低粉煤灰的比電阻，從而對其除塵效率起到顯著增加的作用。3.3綜合評估尾端影響。在應用此技術進行火電廠脫硫廢水的處理時，需要確保其尾端除塵脫硫裝置的安全穩定運行，所以就需要在應用此技術時對此技術的煙氣特性、粉煤灰特性、脫硫塔水平以及設備腐蝕等的影響情況進行綜合評估。以某火電廠的具體應用和評估為例，其采用的是4×200MW機組，且此機組的脫硫廢水量為15m3/h，除塵器入口單臺機組煙氣量為139萬m3/h，煙氣溫度為120℃，煙氣含塵量為32g/m3，根據上述數據經過計算可以得到采用此技術進行脫硫廢水處理時，廢水經過霧化并噴射如煙道中進行蒸發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引起煙氣體積流量的減少以及煙氣在除塵器中停留時間的增加，這就降低了引風機運行中的能耗量而且提高了除塵器的除塵效率，并對除塵器中飛灰的比電阻進行有效降低，同時又進一步地提高了除塵器的除塵效率。在經過上述處理之后的煙氣酸露點溫度不足95℃，所以滿足電除塵器進行安全運行的要求。并且對脫硫塔進行綜合評估之后得出其補水不平衡率滿足低于4￥的要求，結晶鹽的質量占灰質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%，所以也滿足對于灰品質的要求。

4 結語

在火電廠的實際脫硫廢水處理中，將此技術與傳統的三聯箱處理技術進行對比可知，此技術具有較為簡單的工藝和較低的成本。以某火電廠中2×600MW機組中采用的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫機組為例，其采用傳統的脫硫廢水處理工藝每年的運行成本約為180萬元，而采用此技術的運行成本只有25萬元，而且經過處理之后也不需要對污泥進行處理，從其設備投資成本來看，傳統技術的投資成本為1200萬元左右，而此技術的投資成本之后700萬元，所以具有顯著的經濟效益，在目前我國的火電廠中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] 張凈瑞， 梁海山， 鄭煜銘，等. 基于旁路煙道蒸發的脫硫廢水零排放技術在火電廠的應用[J]. 環境工程， 2017， 35（10）：5-9.

[2] 江建平， 晉銀佳， 馮前偉，等. 火電廠脫硫廢水煙道蒸發零排放關鍵技術淺析[J]. 華東科技：學術版， 2017（12）：21-21.