脱硫废水在湿渣系统的应用与探讨

2.3.2对灰渣复利用影响分析

湿渣系统正常运行时按照锅炉日排渣120吨，湿渣含水率20～25%，对脱硫废水进行携带消耗，同时脱硫废水中含有部分重金属会伴随湿渣携带，考虑是否对渣的品质造成影响，故对湿渣的固体废物类型进行鉴别。

环境监测中心对脱硫系统试运行期间脱硫废水进入渣系统后的渣进行浸出毒性鉴别，鉴别标准为《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007），根据鉴别结果，带有脱硫废水的灰渣为一般工业固体废物。

通过对火力发电厂湿渣利用情况的调研，可知目前湿渣主要用于垫路、制造烧结空心砖。

脱硫废水作为湿渣补充水后，导致湿渣中钙、镁、硫酸根、氯离子组成的可溶性无极盐分增加，对于作为垫路用是没有影响的。

作为制造烧结空心砖再利用的湿渣，影响其使用的主要因素是渣本身的成分，应为碎脱硫废水进入渣的无机盐量比较小，以锦界电厂为例，每吨干渣携带水分约为0.25吨左右的水分，脱硫废水的含盐量约为3%左右，经过渣系统浓缩3倍，可推算出渣携带水含盐量约为10%，也就是说，锦界电厂外运的湿渣，脱硫废水引入的的无机盐占总量比例约为2.5%，根据锦界电厂介绍，通过对碎渣分析并调研粉煤灰砖厂对渣的使用情况，添加脱硫废水后的灰渣完全满足制砖要求，无不良影响。

综上所述，脱硫废水作为湿渣补充水，对于湿渣作为垫路和制造烧结空心砖两种再利用方式基本没有影响。

2.3.3湿渣系统设备腐蚀情况

脱硫废水的腐蚀性主要是由于存在高浓度的氯离子、硫酸根离子造成的，腐蚀方式主要是晶间腐蚀，针对刮板捞渣机，腐蚀影响主要发生在捞渣机槽体水面以下部分，包括捞渣机本体侧壁、底板、刮板、链条、内导轮。其中，槽体底部内衬耐磨铸石，具有良好的防腐蚀性能，槽体侧壁为碳钢板焊接制成，防腐蚀性能最差，链条、内导轮、刮板一般为含CrNi的耐磨合金，防腐性能优于碳钢。

原渣水力输送系统由于渣水高pH和灰渣中大量的碱金属，导致输送管道中大量结垢，使管道内径变细甚至污堵。脱硫废水排入湿渣系统后，渣水PH值自12.1～12.6逐渐降低并稳定在8.1-8.6，输送管内的结垢现象得到缓解，但同时弊端出现，管壁垢类溶解后水力输送渣时，对管壁的冲刷腐蚀剧增。

脱硫废水进入湿渣系统后设备结垢问题得以缓解，但湿渣系统设备通流部件及管路焊缝部位腐蚀磨损明显加剧，缺陷数量呈逐年增长趋势。

1）对渣输送管路内部腐蚀磨损情况进行检查，部分渣管路耐磨层已腐蚀磨穿，管道焊口部位的腐蚀磨损严重。渣水的腐蚀磨损作用导致渣浆泵通流部件（叶轮、护板、泵壳）的使用寿命显著降低，如渣浆泵叶轮、护板、护套的使用寿命从40～48个月减少至20～24个月。

2）结合机组检修对捞渣机、碎渣机的检查情况看，捞渣机箱体、绞龙、轴套及碎渣机箱体、基础框架存在日趋严重的腐蚀磨损问题，每次检修均需对腐蚀磨损严重的轴套、设备箱体、绞龙等部件进行补焊或更换处理。

3）浓缩机及脱水仓内部钢构架及焊口部位均已出现严重的腐蚀问题，如#2浓缩机承重梁、#3脱水仓顶部承重梁均发生腐蚀导致强度不足变形问题，需结合定检采取对钢梁及焊缝部位进行补强处理。

4）渣系统腐蚀原因分析

（1）脱硫废水排入渣系统导致渣水PH值降低是导致渣管渗漏缺陷发生的主要原因。

（2）脱硫废水进入渣系统后，渣水的氯离子含量高，渣管的内衬管安装方式导致渣水充盈在内管与外管之间，对外管焊口部位形成腐蚀。渣管渗漏点均以砂眼形式出现，在膨胀节（管接套）及渣管焊口部位均有发生。渣管路已运行八年，经检查渣管内部耐磨层局部已腐蚀磨穿，渗漏部位均为渣水腐蚀导致渗漏。

（3）渣管膨胀节部位存在涡流冲刷问题，导致膨胀节部位以磨穿形式发生渗漏。

氯离子是脱硫废水中普遍存在的腐蚀性阴离子，具有极高的促进腐蚀反应性，又有很强的穿透性，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙腐蚀和孔蚀，这是脱硫废水进入渣系统后值得关注的问题。通过对补入渣系统的脱硫废水水量进行调节，研究脱硫废水对脱水仓、沉淀池、碎渣机、渣泵、渣浆管道等的腐蚀情况，从而得出在设备经济运行条件下，脱硫废水水量和渣系统补水水量的最佳比例关系。

2.3.4蒸汽携带盐分对炉膛的影响

通过对脱硫废水的水质进行全分析，可知，脱硫废水中Ca2+、Mg2+、K+、Na+、CL-、SO42-六种离子总成的无机盐占无机盐总量的比例超过98%，而且这些无机盐均是非挥发性的无机盐，也就是说，这些无机盐不会随着部分水分的蒸发而进入水蒸气中。针对刮板捞渣机的运行工况，渣水的温度一般为60℃左右，不存在剧烈的沸腾反应，也不会产生沸腾反应导致的液滴被蒸汽带走的机械携带作用，只有在炉渣落入渣水中的短时间内，产生渣水飞溅和高温炉渣快速冷却引起的小面积沸腾会导致少量的液滴被蒸汽机械携带。通过上述分析，可知，理论上，只会有极少量的盐分随着炉渣落水而产生的机械携带进入蒸汽而进入炉膛，影响几乎是忽略不计的。

2.3.5脱硫废水回用至湿渣系统的水量分析

2*1000MW机组脱硫废水量为24m3/h，单台机组渣量7.14t/h(设计煤种为3.56t/h，校核煤种为7.14t/h)，按照按照水浸式刮板捞渣机系统每吨渣消耗约0.75m3脱硫废水估算，单台机组渣系统消耗脱硫废水量为5.36m3/h，两台机组为10.71m3/h，为设计废水量的44.62%。

将全部脱硫废水用于湿渣系统，必须对脱硫废水进行浓缩，减少废水流量，需要将脱硫废水至少浓缩三倍，水量减少到设计水量的1/3，才能达到完全消耗脱硫废水的目标，加之直接将脱硫废水作为湿式除渣系统补水源的技术路线，可构成了如下三种实施方案：

方案一，脱硫废水经过浓缩处理后，水量浓缩为原水的三分之一，以永州电厂为例，脱硫废水水量由24m3/h，浓缩为8.0m3/h，氯离子浓度由10000mg/L左右浓缩到30000mg/L左右，补入湿式捞渣机的废水氯离子浓度为30000mg/L，全部脱硫废水回用于湿式刮板捞渣机系统。

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