烟气喷雾蒸发在火电厂脱硫废水零排放中的应用

北极星环保网讯:针对传统脱硫废水零排放工艺存在流程长、投资高、运行费用高和维护困难等局限，通过烟气喷雾蒸发技术进行脱硫废水零排放工程实践，确定了控制雾化液滴直径、合理优化布置雾化喷嘴、烟气质量焓、准确计算喷入脱硫废水后烟气及粉煤灰特性变化是本技术的关键点。实际运行结果表明，在不同机组负荷情况下，不同量的脱硫废水可以完全蒸干，喷入脱硫废水的烟气粉煤灰中Cl-含量仅增加了0.15%，烟气相对湿度增加0.5%，对后续工艺无负面影响，同时还提高电除尘器的除尘效率。该技术是一种工艺流程短、投资少、运行费用低的脱硫废水零排放可行性技术。

我国的电力来源中火电占绝对优势，煤燃烧过程中，燃煤中硫化物会随着煤的燃烧形成含硫烟气，直接排放将造成大气污染，因此火电厂的烟气脱硫工艺是控制火电厂大气污染源的必须措施。烟气脱硫工艺（FGD）中以湿法脱硫工艺效果最好，总脱硫效率高达95%以上，该工艺应用比例最大。但是FGD工艺在脱硫过程中会产生高含盐废水，具有含重金属离子、高浊度、高硬度、高氯离子、高硫酸根、呈酸性等特点，常规处理方式是通过三联箱去除脱硫废水中的重金属离子，以实现DL/T997－2006达标排放。然而随着环保要求的不断提高，常规处理方法已经不能满足要求，使得脱硫废水的零排放成为了火电厂污染防治的关注焦点。

对于已建成的火电厂，脱硫废水零排放基本是在原有的三联箱工艺基础上实施的，各类零排放工艺均作了有益的尝试。主要包括双碱软化、去浊预处理工艺，反渗透等浓缩减量工艺和蒸发结晶工艺等。但是现有的零排放工艺存在工艺流程长、投资大、运行维护成本高和操作复杂等问题，还没有一种方案占主导地位。

烟气蒸发技术处理脱硫废水，是通过雾化喷嘴将预处理后的脱硫废水喷入烟道或旁路烟道内，雾化后的脱硫废水液滴经过与热烟气的传质与传热作用迅速蒸发，废水中的污染物结晶析出后随烟气中的烟尘一起被后续除尘器捕集。该工艺可达到以废治废的目的，被推荐为实现脱硫废水零排放的可行性技术。结合湖北中部某火电厂烟道喷雾蒸发处理脱硫废水的工程实践，研究烟气喷雾蒸发处理脱硫废水的工艺路线、技术关键点及处理效果。

1烟气喷雾蒸发技术

烟气喷雾蒸发技术处理脱硫废水包含2种：

1种是经预处理、反渗透膜法减量，回用部分淡水，再将系统浓缩水雾化导入烟气系统；

另1种是仅经简单预处理后不再经过膜浓缩减量直接雾化导入烟气系统。

按脱硫废水导入烟气的位置可分为2类，第1类如图1所示，是在火电厂空气预热器后、电除尘器前的烟道内喷入经过雾化后的脱硫废水，在低温烟气余热的加热作用下，水分被完全蒸发成汽相水蒸汽，而盐分随着水分蒸发结晶成固体颗粒，被除尘器捕捉进入粉煤灰；第2类如图2所示，在空气预热器入口之前引出旁路高温烟气，脱硫废水与高温烟气在喷淋塔中进行热交换而蒸发，从而达到脱硫废水零排放的目的。

高温旁路法对主烟道内烟气特性的影响小，但投资相对较大，由于抽取了大量锅炉排出高温烟气，因此存在降低锅炉效率的风险。当高温旁路出口烟气温度低于电除尘进口温度时，还需要通过加热方式提高温度，以平衡烟气温度。

图1脱硫废水的烟道喷雾蒸发零排放技术

图2脱硫废水的高温旁路喷雾蒸发零排放技术

烟气喷雾蒸发技术需要在一定时间内蒸发定量的脱硫废水，而且不能对烟道结构及后续工艺产生负面影响。因此脱硫废水形成的微小雾滴喷入到烟气流后，需在尽量短的时间内完全蒸发汽化，否则未完全蒸发的雾滴会对烟道和电除尘器产生腐蚀。

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