燃煤电厂末端废水调质与干化技术研究及其工程示范

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台姚子麟2018/8/16 9:12:12我要投稿

所属行业: 水处理关键词：废水零排放脱硫废水废水处理技术

2.3含盐雾滴干燥过程及影响因素分析

和纯液滴蒸发不同，含盐废水蒸发过程经历了温度上升阶段、等速蒸发阶段、硬壳形成阶段、沸腾阶段干干燥阶段，详见图1。

图1含盐液滴蒸发过程

含盐废水蒸发过程在前两个阶段与纯液滴蒸发过程一样。液滴先是在温度上升阶段预热升温。而后在等速蒸发段物料温度基本维持恒定，物料中含湿量变化较快，气体传给物料的热量全部用于湿分汽化。和纯液干干化不同，含盐废水蒸发多了硬壳形成阶段，本阶段液滴外壁的盐分浓缩形成一个硬壳，阻止了壳内液滴的直接沸腾;气体传给液滴的热量部分用于湿分汽化，部分用于物料升温。

当外壳完全结晶后，随着外壁壳热量传递，物料内部水分不断被吸到外壁蒸发，温度变化不大，类似于沸腾，故称之为沸腾阶段。最后在干燥阶段，整个液滴不断缩小，仅存的湿分不断被汽化，最后形成颗粒物。表1列举了影响离心雾化过程的主要因素料液性质、热烟气性质等物性参数对雾化过程有明显影响。

表1雾化干燥操作结果与影响因素的关系

2.4示范工程末端废水烟气干化方式选择

示范工干干化热源选择主要考虑烟温和对后续环保设备的影响。温差是传热过程的主要驱动力。引入烟气温度越高，传热速度越快，干化速率也越快，完全干燥所需的空间小，但能量消耗也越大;反之，引入烟气温度越低，传热速度越慢，完全干燥需要的空间大。引入烟气亦不能对后续烟道造成太大的影响。综合考虑，脱硝反应

器前的高温烟气因为要进行NO二脱除，不适合作为干化热源;空气预热器后烟气温度较低，干燥同样废水所需烟气量大，且干化速率低，完全干燥需要更大的空间。因此脱硝后的烟气，温度合适，且不影响后续烟气的处理，比较适合作为干化用热源。烟干干化方式有直接烟道内干化和旁路烟道干化两种方式。比较而言，烟气旁路干化对现场烟道条件要求低，可靠性高，不影响机组主机运行，建议优先选择烟气旁路干化作为末端废水处置方案。

综上所述，示范工程选择烟气旁路干化方式进行末端废水的雾化干化。具体流程为旁路烟气通过干燥塔上部的蜗壳状烟气分配器引入干燥塔，末端废水经高速旋转的离心雾化器后被雾化成粒径极小的雾滴进入干燥塔内，雾滴与旁路热烟气直接接触进行热交换，液滴中的水分迅速蒸发。

3末端废水调质及干化示范工程

末端废水调质及干化示范工程，即烟气旁路干化系统，于2014年启动。2016年8月，该系统在浙江某电厂建成并投入运行，截至2017年12月，累计运行了9000h。

3.1系统设计

该烟气旁路干化系统包括干燥塔系统、废水供给系统、旁路烟道、灰渣输送系统及配套的测量及控制系统等，如图2所示。

图2烟气旁路干化末端废水示意

其中，(1)干燥塔系统主要包括干燥塔塔体、塔顶热空气分布器、雾化器等。塔顶热空气分布器采用蜗壳式烟气分配器。

(2)废水供给系统主要包括废水进料泵、废水储罐、搅拌器、相关管路及阀门和废水进料过滤器等。

(3)废水调质系统包括加药箱和加药泵。通过加药来调节废水pH。

(4)旁路烟道包括干燥塔入口烟道和出口烟道，进出口烟道上的烟气挡板。

(5)灰渣输送系统接入主机灰渣输送系统，干燥产生的灰渣进入塔底仓泵。

(6)测量及控制系统包括各类温度、压力、湿度、流量测量仪表及传感器，以及DCS控制系统。除灰渣输运系统外，所有系统均接入机组主机DCS控制系统。