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烟气蒸发脱硫废水工艺在电厂的应用

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 李润昌2018/9/17 8:50:29我要投稿

北极星环保网讯:石灰石-石膏脱硫系统在运行中由于工艺水循环会产生一定量的高浓废水,该废水具有水量水质波动大、可溶性离子(Cl-、SO42-)浓度高、重金属离子种类较多等特点,采用普通方法很难使处理后的脱硫废水达标排放。

脱硫废水处理

目前,国内燃煤电厂脱硫废水零排放的技术主要有:预处理-传统蒸发结晶、预处理-膜浓缩-传统蒸发结晶、预处理-烟道喷雾干燥技术,下面主要讨论喷雾干燥法烟气蒸发脱硫废水技术。

1烟气蒸发脱硫废水工艺

烟气蒸发脱硫废水工艺根据蒸发位置的不同分为烟道内蒸发和烟道外蒸发,根据烟气温度的高低又分为高温烟气蒸发和低温烟气蒸发。

烟道内蒸发工艺通常采用雾化喷嘴将电厂预处理后的脱硫废水进行雾化,喷入电厂空预器与电除尘器之间的烟道内,利用烟道内120℃~140℃的烟气将雾化后的废水液滴蒸干(低温烟气蒸发),形成细小固体颗粒结晶随烟气灰尘进入除尘器被捕捉,进入除尘器灰斗随灰外排,达到脱硫废水零排放的目的。

烟道外蒸发工艺通常抽取空预器前的高温烟气(300℃~350℃),与脱硫废水一同送入干燥装置进行传热蒸发,高温烟气在干燥装置内将废水液滴蒸干后被引出干燥装置,送入空预器后的烟道中,形成的细小固体颗粒结晶一部分落在干燥装置底部,大部分随着烟气进入除尘器,被除尘器捕集于灰斗内。

烟道外蒸发工艺相比烟道内蒸发工艺而言,其烟气温度达到300℃以上,能够将废水完全蒸干且受负荷变动影响小;其蒸发过程在锅炉烟道外进行,锅炉烟道和烟气系统设备基本不受液滴粒径和雾化效果的影响。

2旋转喷雾干燥工艺

2.1旋转喷雾干燥工艺原理

日本三菱日立电力系统株式会社(简称MSPH)拥有一项烟气蒸发脱硫废水专利工艺,即旋转喷雾干燥技术,此技术是利用空预器前的高温烟气在干燥塔内对脱硫废水进行蒸发干燥,其工艺流程如图1。

脱硫废水处理

图1烟气与废水工艺流程图

如图1所示,从空预器前抽取的热烟气经过分散进入干燥塔顶部,废水溶液通过旋转雾化器雾化成平均直径10μm~120μm的精细浆雾滴与热烟气进行接触,在气液接触过程中,水分被迅速蒸发,通过控制烟气量与分布、液体流速、雾滴直径等,使雾化后的雾滴到达干燥塔壁之前,雾滴已被蒸发干燥,干燥产物在蒸发塔底部高速涡流后,随烟气进入除尘器处理。

进入干燥塔的脱硫废水可以是未进行预处理(来自三联箱前)的,也可以是预处理减量后的废水。干燥塔外形见图2。

脱硫废水处理

图2干燥塔外形图

喷雾干燥工艺技术的核心是旋转雾化器,每个干燥塔配置一个旋转雾化器,烟气通过烟气分布器后进入干燥塔,保证烟气与雾滴充分混合,实现传热、传质反应。通过控制雾化器的转速,保证终产物干燥的前提下,避免“湿壁”现象的产生。由于喷雾干燥系统的工作温度总是在露点温度以上,所以塔体及烟道等与烟气介质接触的材料无需进行防腐处理,采用普通碳钢即可。因脱硫废水Cl-含量高,与脱硫废水接触的雾化盘采用哈氏合金材质。

旋转雾化器与烟气分布器均位于干燥塔顶部,旋转雾化器由变频电机通过增速齿轮带动,其转速在10000rpm~15000rpm之间可调。利用旋转雾化器的离心力,使料液在旋转表面上伸展为薄膜,并以不断增长的速度向雾化盘的边缘运动,离开雾化盘边缘时,实现溶液转化成细小雾滴。

延伸阅读:

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燃煤电厂湿法烟气脱硫废水零排放蒸发浓缩工艺应用综述

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