脱硫废水烟气蒸发处理技术的分析及应用

2． 1 烟道结构及长度

除尘器之前的直烟道段应达到足够的长度，应能保证雾化废水在 1s 内完全气化，而且雾化喷嘴的安装位置应通过计算流体动力学(CFD)模拟分析进行精确控制。

2． 2 烟气温度

烟道中烟气温度越高，雾化废水的蒸发速度越快。应保证烟气温度不低于 130 ℃。

2． 3 雾化粒径

雾化粒径越小，液滴的比表面积越大，蒸发所用时间越少，蒸发的速率也就越快。液滴到达烟道壁前已经完全蒸发，可以有效地防止粘壁现象的发生。反之，雾化粒径越大，残留未完全蒸发的液滴越多，与烟道壁面碰撞的液滴也越多。脱硫废水雾化粒径应小于 50 μm。

3 旁路烟道喷雾蒸发

利用旁路烟道喷雾蒸发技术设置独立的蒸发塔。从空预器前端烟道引接旁路烟道，引入高温烟气至蒸发塔，通过烟气调节阀控制由烟道引出的烟气流量。将脱硫废水雾化后喷入蒸发塔，利用烟气热量使雾化后的废水瞬间蒸发。结晶盐随粉煤灰通过仓泵回收或在除尘系统中被捕获收集，并随灰一起排出。

水蒸气随除尘后的烟气进入脱硫塔，在脱硫吸收塔内冷凝成新鲜水循环利用。

3． 1 双流体喷雾蒸发塔

双流体喷雾蒸发塔采用双流体喷枪，通过压缩空气的作用对脱硫废水进行雾化处理。烟气引自 SCＲ 脱硝之后空预器之前的烟道，烟气温度为 350 ～400 ℃，抽取烟气量约占总烟气量的5%。预处理之后的废水由高压泵引至喷雾蒸发塔，采用双流体喷枪将其雾化喷射到高温烟气中，废水中的水分快速蒸发，增湿降温后的烟气注入除尘器前主烟道。

废水中的 Cl－、Ca 2 + 、SO 4 2 + 、Mg 2 + 、重金属离子等各种污染物瞬间蒸发干燥结晶形成细微颗粒物，随粉尘在除尘器中被捕集下来，水蒸气进入脱硫吸收塔循环利用，流程如图 2 所示。

图 2 双流体喷雾蒸发塔系统

3． 2 旋转喷雾蒸发塔

旋转喷雾蒸发塔采用旋转雾化器，通过高速旋转产生的离心力作用对脱硫废水进行雾化处理。引接空预器前的一部分锅炉热烟气经蒸发塔顶第 10 期 连鹏，等:脱硫废水烟气蒸发处理技术的分析及应用部的气体分布器均匀进入喷雾蒸发塔内，脱硫废水经蒸发塔顶部的旋转雾化器雾化成平均粒径约10 ～60 μm 的细雾滴喷入蒸发塔内。

在蒸发塔内雾滴与热烟气充分接触，废水迅速蒸发，水分进入烟气中。雾滴中的盐分结晶析出混入原烟气的粉尘中，大部分随烟气进入后续除尘器，由后续除尘器收集，其余落入蒸发塔底端被收集转运。处理后的烟气排入电除尘器前的主烟道中。流程如图 3 所示。

图 3 旋转喷雾蒸发塔系统

4 技术路线比较分析

采用脱硫废水烟气蒸发处理技术可以实现脱硫废水的零排放。同时，HCl 等气态物的产生会增加脱硫废水的外排量及增加烟道腐蚀的风险。

4． 1 直接烟道喷雾蒸发和旁路烟道喷雾蒸发

直接烟道喷雾蒸发技术利用的烟气烟温较低，废水蒸发速率较慢，需要的蒸发距离较大(约 15m)，可消纳废水量小，存在废水蒸发不完全造成雾滴挂壁、烟道腐蚀、增加烟道结垢、积灰等风险，有影响锅炉正常稳定运行的可能性。旁路烟道喷雾蒸发技术利用的烟气烟温高，具有以下优点。

(1)脱硫废水经过蒸发塔蒸发结晶后，烟气湿度增加，降低粉煤灰的比电阻，可以提高除尘器的除尘效率。

(2)脱硫废水氯盐含量高，少量氯的溢出有利于汞的氧化，有协同除汞贡献。

(3)不影响主机组操作，易于实现在役机组改造。作为独立单元对主烟道没有影响，出口温度等于或略高于除尘器入口烟气温度。

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