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国家能源电厂脱硫废水零排放项目中低温闪蒸浓缩工艺解析

北极星水处理网  来源:合众高科    2021/11/19 15:16:50  我要投稿  

北极星水处理网讯:近五年的统计数据显示,我国目前的发电结构仍然以火力发电为主,占比在70%左右;其次是水电,占比在14%左右;核电占比5%,风电和太阳能等占比较小。

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火力发电又以燃煤发电为主导,煤炭燃烧过程中产生大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物。为了降低烟气外排污染,燃煤电厂一般会配置完善的烟气处理系统,其中脱硫系统是重要的组成部分。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术由于具有脱硫效率高、技术成熟、设备布置紧凑和对水质变化适应性强等优点,已成为我国当前电厂烟气脱硫的主流处理工艺。在湿法烟气脱硫工艺中,随着吸收反应的不断进行,浆液中Cl-浓度逐渐升高,过高的Cl-浓度一方面影响脱硫效率;另一方面会影响石膏品质,还会引起管道腐蚀。为了维持吸收系统稳定运行、保证石膏产品质量和脱硫效率,需要控制浆液中Cl-浓度,一般要求低于20000ppm,因此需不断排出部分浆液。尽管脱硫废水水量在电厂废水中占比很小,但是其含盐量高、污染物种类多,水质波动大、高浊度、高硬度等特点,因此成为燃煤电厂中成分最为复杂、处理难度最大的废水。

项目综述

电厂项目为新建2×1000MW等级超超临界燃煤发电机组,同步配套建设2套石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置及其公用系统。

本项目脱硫废水要求达到零排放,设计处理水量:25m³/h,恶劣工况下脱硫废水总TDS值为40000--60000mg/L。整体零排放系统主要包括两个部分:低温闪蒸浓缩+旁路烟道喷雾干化。

合众思(北京)环境工程有限公司(以下简称合众思)负责低温闪蒸浓缩工艺段的工艺包(合众思®HLTC)设计、装置成套设备供货和技术服务。

设计目标

01 脱硫废水零排放系统处理能力≮25m³/h

02 整套装置年等效可用系数[(可用小时-降低出力等效停运小时)/统计期间小时]:不小于95%

03 有序用电实施原则年运行时间:6000小时

04 保证距设备(包括保温)及外罩1m空间处,测得的噪音值不大于85dB(A)

05 设备寿命期内,系统出力损失保证不超过20%

06 产水水质达到脱硫工艺水补水要求

工艺说明

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湿法脱硫废水低温闪蒸浓缩处理技术是以石膏晶种技术原理为核心,合众思完成了工艺参数调整、设备结构优化等大量创造性的改进,最大程度上延缓甚至消除了蒸发器内部结垢积盐情况的发生。

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核心设备:低温浓缩系统核心设备是一套三效强制循环蒸发装置,真空条件下操作,产水的回收率最高可达90%。

热源:低温闪蒸浓缩热源取自引风机后烟气余热,不增加新的能源消耗,过热蒸汽作为备用热源。

冷却水:系统内自建整套冷却循环水装置,仅需少量补水,不抽取厂区系统循环水,不影响主机运行。

废水流程:废水旋流器上清液进入缓冲池,由废水给料泵直接打入一效蒸发器,在强制循环泵的作用下,废水经过一效换热器加热后进入一效分离室完成气液分离。初步浓缩液进入二效继续浓缩,最终浓缩完成液由三效排出,经出料泵打入旁路烟道喷雾干化系统。

蒸汽/冷凝水流程:加热蒸汽进入一效加热室,冷凝放热后由首端冷凝水泵打出系统回用。废水蒸发产生的二次蒸汽最终冷凝后收集进入尾端冷凝水罐,由尾端冷凝水泵送入脱硫工艺水箱或作为循环冷却水补水。

工艺特点

01 浓缩系统采用负压低温操作,可以有效预防或减缓设备腐蚀。

02 不需要预处理,无药剂成本消耗,无固体盐产生,运行成本低。

03 低温闪蒸浓缩热源为烟气余热,不增加新的能源消耗。

04 整套系统设备少,流程短,投资成本低。


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