锐意自控|如何实现烟气脱硫废水零排放

时间：2018-08-07

　　近年来，我国对环保重视程度不断提高，国家相关部门要求，火电厂需对排除的烟气等进行脱硫处理，目前较为成熟、且脱硫效果明显的脱硫工艺是石灰石-石膏湿法，但该工艺技术的使用不便之处为其在使用中会伴有脱硫废水的排放，需经过相应的处理达标后方能排放。

　　常规的脱硫废水处理技术系统复杂、设备多、工作环境差，投资和运行费用高，并且无法去除废水中的CI-。废水烟道处理技术将脱硫废水雾化后喷入空预器和电除尘器间的烟道，利用烟气余热使废水完全蒸发，废水中的污染物转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰一起被电除尘器收集下来，从而除去污染物，该技术能够在低投入的情况下，实现烟气脱硫废水的零排放。

　　一、火电厂脱硫废水烟道蒸发处理技术可行性

　　图1、基于烟道蒸发技术的火电厂脱硫废水处理原理图

　　利用烟道气处理火电厂脱硫废水过程中，喷入烟道的雾化脱硫废水迅速在烟道中蒸发，造成烟气含湿量增加，脱硫废水中的固体物（包括重金属、杂质以及各种金属盐）和灰一起悬浮在烟气中。火电厂脱硫废水烟道蒸发处理技术可行性:

　　1)	由于喷雾后烟气湿度增大，烟气中**细颗粒容易粘在一起成为较大颗粒，粒径增大，粒径增大至微米级的细小固体颗粒更容易被电除尘器捕获，它们和灰一起悬浮在烟气中并随烟气进入电除尘器被电极捕捉，随灰一起外排。

　　2)	喷雾后一定程度上降低了烟气中灰的比电阻，提高了除尘器的除尘效率。喷雾后烟气湿度增加，可以防止和减弱高比电阻粉尘的反电晕。

　　3)	喷雾后烟气流量会有所增加，但比例很小，为了保证电除尘器的除尘效率需要适当增加电晕功率，综合上述二者的影响可以认为喷雾后对除尘器的输入能量不会产生明显影响。

　　4)	废水蒸发后，烟气中水蒸汽含量一定程度上会有所增加，水蒸汽随烟气外排，导致进入电除尘器的烟气温度会适当的降低，但不会低于露点温度。

　　5)	由于脱硫废水中固体量和各种金属盐含量限低，对灰的物性及综合利用不会产生影响。

　　二、应用情况及试验案例

　　1、国外应用情况

　　国外电厂脱硫废水烟道蒸发处理应用情况见表1。

            国别	机组/MW	燃料	脱硫效率/%   处理废水量/m3?h-1
            日本	    600	 油	      91	              3.5
            日本	    66	 煤	      95.4	           0.4~0.8
            美国	    528	 煤	      95	              18.9
            捷克	    200	 煤	     88.4	               1.5
            日本	    450	 油	      96	               4.9
            日本	    149	 煤	     99.8	               1.6
            日本	    223	 煤	     99.5	               2.2
            日本	    99	 煤	     98.3	               1.6

　　            表1、国外电厂脱硫废水烟道蒸发处理应用分析

　　2、工程试验

　　以某电厂300MW机组为例，设置脱硫废水烟道处理装置，处理能力为2t/h。各种典型工况下，蒸发2t/h废水对烟气温度的影响计算结果如表2所示。计算结果表明，喷入废水后，对烟气温度的影响在3~5℃，**烟气的露点对除尘器等下游设备无影响。

　　在试验过程中，当锅炉负荷稳定在240MW时，进入除尘器之前，A侧和B侧烟道中烟气的原始温度分别为127.05℃和124.64℃。当废水喷射量为1t/h时，A侧和B侧烟道的烟气温度变为124.06℃和122.41℃，温降分别为2.99℃和2.23℃，当喷射量为1.5t/h时，A侧和B侧烟道的烟气温度变为122.54℃和119.90℃，相对原始烟气温度，温降分别为4.51和4.74℃。喷射之后烟气温度降在合理的范围之内，喷射之后烟气的温度**115℃，仍在酸露点之上，因此不会对下游设备和烟道造成腐蚀。试验期间电除尘器运行稳定，落灰无异常。

　　三、运行过程中出现的问题及解决措施

　　1）	若进入烟道中的雾化后的脱硫废水不能完全蒸发时，脱硫废水中含有的硫酸根、亚硫酸根及一些其他重金属离子将会对烟道和除尘器造成腐蚀。同时，若进入脱硫系统烟气含湿量过高时，对烟道、膨胀节及烟囱等设备造成腐蚀。

　　解决措施：对废水进行调质，加快蒸发速率。废水呈中性时，完全蒸发时间较短；其次是碱性状态时，酸性状态时，完全蒸发时间较长。

　　2）	喷嘴堵塞与磨损。

　　解决措施：控制进入喷嘴的脱硫废水水质，减少废水中固体颗粒物含量；做好喷嘴的防护与维护工作；定期检查喷嘴状况，发现损坏的喷嘴停止使用并及时更换；细化液滴粒径；增加空气吹扫次数，加大空气吹扫压力。

　　四、结语

　　当脱硫废水中悬浮物含量偏高时，脱硫废水在雾化过程中因固体颗粒物的大量存在，较易造成喷嘴的堵塞，对脱硫废水水质调节也是脱硫废水雾化的一项前期工作，如电厂现有脱硫废水处理设施，建议投运原有的脱硫废水处理设施，控制出水的pH值、悬浮物指标，以保证雾化装置的正常运行及雾化效果满足设计要求。

　　（来源：工业过程气体监测技术）

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