燃煤电厂末端废水调质与干化技术研究及其工程示范

3.2控制策略选择

现有末端废水处理工艺中，较少使用烟气旁路干化技术，也缺乏配套的控制技术。旁路烟气干化法热源依赖于锅炉烟气，锅炉烟气流量、流速和温度等工况因素对干燥设施影响很大。在工况波动较大时，可能发生水分蒸发不完全，或烟气引入量过大情况。前者严重影响末端废水干燥设施本体及后续的烟道、除尘器等设施的安全，后者则造成严重的能量浪费。故末端废水烟气旁路干化技术，其控制技术核心是实现烟气一末端废水的良好匹配。此外，粉煤灰品质等也是控制过程必须考虑的关键。

该烟气旁路干化系统运行中，一种多参数协同控制体系被提出和应用。即基于水质模型，确定最大末端废水处理量;结合酸露点模型，确定烟气旁路出口的最低温度;能量平衡模型和关键参数模型互为补充，自动监测系统状态并实时调节末端废水干化系统。图3为协同控制体系的示意图。

图3多参数协同控制体系

能量平衡模型根据实测旁路出口烟道烟气温度及其所在的控制值区间，分类别的调整旁路进口烟气流量或脱硫废水给料量。采用前馈一反馈控制结构对整个脱硫废水旁路蒸发过程进行自动控制和智能调节，同时异常工况下设有保护措施，充分保障系统安全。关键参数模型可通过收集分析机组负荷和炉膛吹灰信息，确定不同负荷、吹灰器投运与否条件下，干燥塔废水喷水量和出口烟气温度的对应关系，形成控制曲线或不断修正控制曲线。实践中，两者相互协调，互相补充。

3.3示范工程效果评价

3.3.1对烟尘浓度的影响

示范工程投运后，后续环保设备(尤其是电除尘器)以及总排口排放指标是优先关注的因素。2016年12月20-22日，在干燥塔投运工况，浙江省环境监测中心对总排口及电除尘器进行了为期3天的现场测试。测试结果如表2和表3所示。

表2总排口烟尘测试结果

表3电除尘器出口烟尘测试结果

由表2和表3可以看出，在实施了有效的控制技术后，末端废水烟气干化系统投运与否，对电除尘器出口和总排口烟尘浓度无明显影响。

3.3.2最大出力以及累计处理废水量

表4为不同负荷下，烟气旁路干化系统最大末端废水处理能力试验结果。进口烟气挡板开度55%~65%，以出口烟温120℃为控制指标时，330MW负荷时，最大废水处理能力大于4.0t/h;250MW负荷时，最大废水处理能力大于3.0t/h;165MW负荷时，最大废水处理能力大于2.0t/h。考虑到进口烟气挡板开度还可以适当增大，实际各负荷下还有一定的处理能力冗余。

表4不同负荷最大处理试验结果

3.3.3经济性评价

该末端废水烟气干化系统，运行成本主要包括设备电耗、调试药剂费用及引出热烟气折算的煤耗增加费用，如表5所示。

表5项目投资和年运行成本比较

以旁路干化系统年运行5000h、厂用电0.4元/(kW/h) ,雾化器及泵电功率36kW计，设备年电耗约7.2万元;以药剂价格3000元/t、调质脱硫废水需调质剂8t/年计，药剂费用约为2.4万元/年;处理3.4 t/h末端废水，增加的标准煤耗约为1.39g/(kWh)。以此为基础计算，年运行5000h ,废水处理量3 t/h情况下，年增加标准煤耗1980t，以标煤价格900元/t计，煤耗增加费用为178万元/年。运行总成本约为188万元/年。其投资成本在780万元左右。比较浓缩蒸发结晶的废水处理方式，在工程投资和设备运行上都有较大的经济优势。

4结语本文分析了末端废水理化特性，并梳理了末端废水零排放工艺思路;在比选雾化方式和烟气分配方式的基础上，研究了含盐雾滴的干燥过程，并分析了其影响因素，提出了一种烟气旁路干化技术路线;建成了末端废水调质及干化装置，研究了其控制技术，并对其工程效果及运行经济性进行了评估。该示范工程效果明显，出力可靠，经济性高。

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