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高盐废水调质后在余热烟气中的蒸发应用

北极星环保网来源:华北电力技术 贾西部2018/7/17 9:16:29我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:高盐废水 脱硫废水 废水零排放

3废水调质对蒸发特性的影响

将表2中的掺配废水分别调配成NaOH浓度,对应的pH值见表3。

表3 NaOH添加量对应表

脱硫废水零排放

本次中试对应机组的装机容量为600MW,试验烟道可处理废水流量为600一1500 L/h。试验研究期间,机组平均负荷为360 MW,对应的烟气量为39. 95 x 104 m3 /h(标况,干基,O2 6% ),工况下烟气的平均流速为11.5 m/s,4种高盐废水的平均流量控制在634 L/h,对应压力为0. 45 MPa,压缩空气流量约为180 m3/h,对应压力为0. 45 MPa。关于废水调质对蒸发特性的影响,首先应掌握Cl-分配和烟气温降的基本规律,然后从长期稳定运行角度出发,深入探索废水调质对SO3去除效率和酸露点的影响,同时定性分析烟道内结垢特性的变化。

3. 1氯离子分配

高盐废水余热烟气蒸发是将废水充分气化后,残余的溶解盐附着在飞灰表面一起被除尘器捕集,从而达到氯盐从烟风系统分离的目的。因此氯盐在后续烟风系统的分配,是考核此工艺路线可行性的最关键因素。通过监测喷雾系统前后烟气和飞灰中的Cl-浓度,同时段采集除尘器电场的灰样,监测其Cl-浓度,最终得出氯盐在后续烟风系统的分配比例。烟气携带的氯盐又回到脱硫系统,造成了吸收塔浆液内Cl-快速浓缩,如果氯盐在飞灰中的含量占比越大,说明此工艺路线的可行性越高。试验结果见图2。

脱硫废水零排放

图2氯盐在烟风系统中的分配平衡

由图2可知:

高盐废水的调质,对氯盐的分配比例无明显影响。可监测到Cl-的分配情况为:烟气携带量约为9%,除尘器第一电场粉尘携带量约为28 %,除尘器第二、三、四电场灰样中的Cl-携带量约为35 %。因部分氯盐随烟气流动过程中会豁附在烟道流通区域迎风设备表面、或随着大颗粒飞灰沉积在烟道底部,使得氯盐的监测总量低于100 %,良好的喷嘴选型和雾化效果可以降低此类现象的产生。据监测计算,氯盐被烟气携带的量约为12.5 %,其余都随着除灰系统排出烟风系统。

3. 2烟气温降

高盐废水余热烟气蒸发对烟气物理参数最直接的影响是温降,在烟道内雾化后的液滴经历沸腾、气化、气化升温直至与锅炉烟气等温。从比热容计算热能的公式来看:

脱硫废水零排放

相对于纯水的物化特性来说,随着废水中含盐量的增加,单位体积废水的比热容和气化潜热均有提高(见图3)。试验测试表明:因调质后的高盐废水总溶解盐含量控制相对稳定,机组相同的运行工况下,烟气的平均温降为8. 2℃。

脱硫废水零排放

图3调质高盐废水对烟气的温降

3. 3 SO3的脱除及酸露点

随着烟气温度的降低首先发生凝结的是硫酸蒸汽,从烟气成分来看,酸露点的最主要影响因素是SO3和水蒸气的分压力,酸露点的计算可通过OkkesAG公式计算得出:

脱硫废水零排放

从式(1)可以看出 :无论是含水量的增加还是SO3浓度的增加,均会提高烟气酸露点的温度,对后续烟风系统存在腐蚀风险。高盐废水余热烟气蒸发在对烟气中SO3浓度有一定脱除效率的同时,也提升了后续烟气的含水量,合理的锅炉烟气温度范围可保证喷雾系统后续烟气酸露点温度低于烟气温度。高盐废水的调质主要是探索其对烟气中SO3浓度的脱除特性,以确定最优pH值运行范围,确保后续设备的安全运行。

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