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

2.2国外应用情况

美国国家环境保护局(EPA)于2013年4月发布的《用于蒸汽动力发电厂的废水控制指南建议》，给出了美国145个采用湿法烟气脱硫工艺的发电厂所使用的脱硫废水处理工艺，见图1。其中，物理沉淀池有63个，占44%;化学沉淀法有36个，占25%;生物处理法有6个，占4%;其他方法12个，占8%;而零排放系统有28个，占19%。

美国145个电厂的脱硫废水处理工艺分布

欧美国家的燃煤电厂废水“零排放”系统应用较多的是MVR降膜蒸发器，蒸发器可回收废水中75%~95%的水。根据HPD公司资料，蒸发浓缩每吨水耗电量为18-35kWh。剩余含量5%~25%的浓缩液可以掺入飞灰至灰场或进人结晶器制得固体。典型的蒸发器布置如下图所示。

Aquatech公司在意大利ENEL电力公司实施的5个电厂(单台机组最大容量660MW)脱硫废水“零排放”项目，均采用预处理软化+蒸发浓缩+强制循环结晶工艺。美国Latan燃煤电站2号机组（容量850MW)米用Aquatech公司提供的2x30gpm(并列运行，总量为13.6m3/h)的蒸发器。蒸发器进水水质:TSS为30000mg/1,其中Ca2+含量4250mg/L，Mg2+含量950mg/L，Cl-含量10000mg/L，硫酸根1320mg/L;蒸发器出水TDS小于10mg/L。

2.3国内应用情况

截至目前，国内已投人脱硫废水“零排放”系统的燃煤发电厂主要有河源电厂和恒益电厂（机组容量均为2x600MW),均投产1年以上。这2家电厂均选择蒸发浓缩+结晶工艺，分别采用“二级预处理+蒸发结晶”和“两级卧式MVC+两效MED工艺”。

河源电厂脱硫废水“零排放”系统处理量为22m3/h，系统投资9750万元。预处理系统采用两级反应+沉淀和澄清处理,一级投加石灰，二级投加碳酸钠软化水质。蒸发结晶处理采用四效立管强制循环蒸发结晶工艺，结晶通过离心机和干燥床制得固体结晶盐。蒸发器管程列管采用纯钛管,蒸发室采用钛/Q235复合板。系统工艺流程见下图。

蒸发器一次蒸汽来自电厂，蒸汽参数：温度135~150℃，压力0_3~0_5MPa(a)。一效、二效、三效、四效的二次蒸汽参数分别为:温度120~130℃，压力0.2~0.3MPa(a);温度100~110℃，压力0.1~0.15MPa(a);温度50~70℃,压力压力0.01~0.03MPa(a)。

运行中，控制脱硫系统吸收塔氯离子浓度控制8000~15000mg/L;系统水质见表1，预处理系统出水悬浮物小于5mg/L,蒸发系统出水TDS小于30mg/L，回用于电厂循环冷却水系统，蒸发浓缩液TDS达300g/L,氯离子达到饱和浓度；产生的固体结晶盐达到二级工业盐标准，以约80元/t的价格出售。该系统运行情况良好，水质较稳定，设备结垢量小。

河源电厂蒸发系统水质数据

该系统运行能耗高，处理1t废水消耗蒸汽约0.28t，综合费用约为180元/m3(药耗、能耗、设备折旧与人工费用等对混凝澄清系统的运行控制要求严格，特别要防止澄清池翻池现象的发生。

恒益电厂脱硫废水“零排放”系统设计处理量为20m3/h,系统总投资约6000万元。引进美国卧式薄膜喷淋MVC蒸发/结晶处理系统，由两级MVC+两效MED+卧式圆盘结晶器组成，换热管和蒸发器外壳均采用钛材；卧式MVC蒸发器换热管水平设置，废水走管外，加热蒸汽走管内，液体经喷嘴喷淋到换热管的外面形成薄膜，经加热后产生蒸汽。

恒益电厂系统工艺流程图

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