脱硫废水处理放技术及工程实例

5 总结及技术展望
※烟道雾化蒸发处理技术具有投资运行成本低、无盐饼产生等 优点，但是在实施前需要进行深入计算、论证，并在工程实践中不 断优化设计和运行参数，为处理其它高盐末端废水提供技术支持； ※进一步深入研究雾化喷射装置的安装、布置、运行参数设 计，避免出现结垢堵塞和积灰； ※进一步研究低负荷工况下脱硫废水烟道蒸发工艺的设计及 运行管理技术。
1 概述—地方法规
根据河北省地方标准《氯化物排放标准》（DB13/831-2006），氯化 物以氯离子的形式排放，含氯废水最高允许排放限值分一级、二级、三级。 脱硫废水向城镇排水系统排放限值，氯离子的排放浓度不应超过350 mg/L。
2 脱硫废水处理技术简介—三联箱技术
三联箱处理工艺应用较为普遍，可以实现固体悬浮物及重金 属的有效去除，但是溶解性盐难以去除，处理出水难以回用，不 能实现脱硫废水的“零排放”。
7
系统投资运行成本低，无污泥产生
3 烟道蒸发技术及应用-以哈发项目为例
烟道雾化蒸发处理技术在哈发电厂的应用情况良好，基本达到了
设计要求，实现脱硫废水的“零排放”，得到了业主的肯定。
4 烟道蒸发技术设计要点
技术可行性计算论证：需要根据脱硫废水水质水量条件及机组烟气 条件、烟道尺寸进行详细计算，废水蒸发后烟温≥110°C，并考虑机 组负荷变化及季节变化；
0.62
0.76 0.94 1.1 0.91
0.65
0.65 0.65 0.65 0.65
0.72
0.66 0.70 0.68 0.74
3.1
3.4 5.45 6.54 5.5
127081
129115 133650 128785 131055
3 烟道蒸发技术及应用-以哈发项目为例
对除尘系统的影响 哈发电厂的除尘系统为电-袋除尘系统。对除尘器一、二电场的一次电流 、一次电压、二次电流和二次电压，布袋压差进行监测，发现脱硫废水烟道 处理系统的运行对电除尘一、二电场的电流电压及布袋压差无明显影响。 烟道内腐蚀及积灰情况 为了观察烟道内喷射后积和腐蚀情况，进入烟道内观察，没有出现腐蚀 和烟道壁积灰现象。
系统冷凝水 达标回用
五级预热器
预处理产水
消耗蒸汽，投资运行成 本极高，120~180元/m3
多效蒸发结晶工艺流程简图
2 脱硫废水处理技术简介—旁路烟道蒸发技术
从空预器入口烟道内引出部分高温烟气进入蒸发器作为热源，将废水喷 入蒸发器内雾化蒸发。废水蒸发形成的水蒸气随烟气经过冷却后进入除尘器， 水蒸气进入脱硫系统循环利用，末端废水中的溶解性盐结晶析出，并在除尘 器中被捕集去除。
影响炉效0.3%左右 ，需要新建蒸发器
旁路烟道蒸发工艺示意图（浙能长兴电厂）
3 烟道蒸发技术及应用
将脱硫废水进行固液分离预处理后再进行雾化处理，然后将雾化 后的废水喷入烟道并利用锅炉尾部烟气的余热使之快速蒸发，其所含 盐分结晶成颗粒后附着在烟气中的粉煤灰上在除尘系统中被捕获收集 并随灰一起外排。废水蒸发产生的蒸气进入脱硫吸收塔进行循环利用 ，从而实现脱硫废水的零排放。
药剂费用高， 产生污泥
故障多发
难以直接回用
2 脱硫废水处理技术简介—MVR技术
废水首先送到机械蒸汽再压缩蒸发器中进行浓缩。浓盐水再送到 强制循环结晶器系统进一步浓缩结晶，将水中高含量的盐分结晶成固 体，出水回用，固体盐分经离心分离、干燥后外运回用。
机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发结晶工艺示意图（三水恒益电厂） MVR技术能实现“零排放”，但需要进行废水预处理，系统投资运行成本 极高，处理成本达到80~120元/m3，并且产生的结晶盐难以销售。
1 概述—现状
《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》污染物排放浓度的规定
项目 总汞 总镉 总铬 总砷 总铅 总镍 总锌 pH值 悬浮物 化学耗氧量(CODcr) 氟化物 硫化物 单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 数值 0.05 0.1 1.5 0.5 1.0 1.0 2.0 6～9 70 150 30 1.0
3 烟道蒸发技术及应用
120°C
130°C
140°C
与建模计算结果一致
直径60 µ m的末端废水液滴在120°C的烟气中，完全蒸发需要 0.94秒；在130°C的烟气中，完全蒸发需要0.83秒；在140°C的烟气 中，完全蒸发需要0.72秒。
3 烟道蒸发技术及应用
废水液滴越小，烟气温度越高，越有利于废水液滴的蒸发。然而 烟气温度通常是给定的，只能通过调整雾化废水粒径来调整蒸发时间 。废水雾化主要依靠压缩空气来实现，获得较小的液滴粒径需要消耗 较多的能量。
时间 单位 废水流量 t/h 废水压力 Mpa 压缩空气压力 Mpa 烟气温降 ℃ 烟气流量 m /h
3
排烟温度 ℃ 131/ 132.2 133.5/ 133.8 136.3/ 136.3 127.4/ 129.3 127.6/ 130.0
3月31日10:40-13:00
3月31日17:30-19:35 4月1日10:00-11:45 4月2日09:15-11:30 4月4日09:10-20:05
粒径在60微米左右比较经济
3 烟道蒸发技术及应用-以哈发项目为例
以哈发电厂脱硫废水烟道雾化蒸发项目为例，研究项目实施的效 果及影响。哈发电厂脱硫废水水量约为2.8 t/h（三台25MW机组，满负 荷运行），单台机组烟气量为28万m3/h，烟温140°C左右。 单台机组 蒸发废水运行参数如下表所示。
主要对重金属、悬浮物及COD的排放浓度作了限定，要求相对比较宽松， 采用“中和-絮凝-沉淀”三联箱工艺基本可以满足要求。
1 概述—地方法规
山东省环境管理部门发布了关于《山东省南水北调沿线 水污染物综合排放标准》（DB37/ 599-2006）、《山东省小 清河流域水污染物综合排放标准》（DB37/ 656-2006）、 《山东省海河流域水污染物综合排放标准》（DB37/6752007）和《山东省半岛流域水污染综合排放标准》 （DB37/676-2007）等4项标准增加全盐量指标的文件（鲁质 监标发[2014]7号）。文件规定，2016年1月1日起，外排水全 盐量指标限制执行1600 mg/L；以城市中水或循环水为主要 水源的企业，全盐量指标限制为2000 mg/L。
深度过滤装置
3 烟道蒸发技术及应用
脱硫废水的烟道蒸发处理工艺近年来得到了大量关注，根据不 同的预处理及浓缩工艺有细分为多种具体技术，如与三联箱预处理烟道蒸发、除硬除浊预处理-烟道蒸发、除硬除浊预处理-超滤-反渗 透-烟道蒸发、除硬除浊预处理-电渗析-烟道蒸发、除硬除浊预处理碟管式反渗透-烟道蒸发等等。根据不同的水质水量条件及机组烟气 条件，计算、论证、选择不同的技术方案。 功能：脱硫废水中的盐结晶进入灰，废水蒸发形成的蒸气在脱硫吸收 塔冷凝为新鲜水回用，实现脱硫废水的“零排放”。
雾化喷射装置选型：单套雾化喷射装置雾化负荷不宜过大，根据烟气 温度等参数确定雾化粒径，通常在60微米为宜；喷射角度需根据烟道 布置进行论证；
合理设置吹灰装置：根据现场情况选择吹灰器类型，确定吹灰器数量；
雾化喷射装置安装：安装位置及喷射角度应严格按照设计进行安装；
烟道防腐：雾化喷射系统运行不稳定时可能会有部分脱硫废水沾湿烟 道壁，为了保险可对部分烟道进行防腐处理。 仪表控制：对雾化喷射系统的运行压力（水、气）以及烟气温度进行 实时监测、反馈，实现系统的自动控制和稳定运行。
优点：系统简单，投资运行费用较低，实现脱硫废水的“零排放”处 理并回用。
不足：需要根据水质水量及机组烟气条件、烟道尺寸条件对技术可行 性做深入计算、论证，消纳水量有限。
3 烟道蒸发技术及应用
脱硫废水的烟道雾化蒸发处理工艺参数计算模拟
粒径为60微米
温度为130°C
与建模计算结果一致
在130°C的烟气中， 40 µ m的液滴完全蒸发所需的时间为0.73秒 ，60 µ m的液滴完全蒸发所需的时间为0.83秒，80 µ m的液滴完全蒸发 所需的时间为0.92秒，而100 µ m的液滴完全蒸发所需的时间为1.08秒。
烟道内导流板
烟道侧壁
3 烟道蒸发技术及应用-以哈发项目为例
对除尘系统的影响 在一电厂A仓取灰，干基氯含量由0.014%上升至0.018%。
3 烟道蒸发技术及应用-以哈发项目为例
脱硫废水烟道雾化蒸发系统年总成本估算
序号 1 2 3 4 5 项目 项目总投资 年利用小时 厂用电率 年售电量 生产成本 工资 折旧费 修理费 电耗费用 节约水费用 总计 增加上网电费 单位 万元 h % GWh 万元 万元 万元 万元 万元 万元 元/MWh 数值 160 3000 9.02 851 0 3.04 3.2 1.05 -4.83 2.46 0.029
脱硫废水处理技术及工程实例
华电电力科学研究院
2017年5月
一、概述
内 容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、脱硫废水处理技术简介
三、烟道蒸发技术及应用
四、烟道蒸发技术设计要点 五、总结及技术展望
1 概述—“新环保法”
2015年1月1日实施的“新环保法” 明确指出： 企业事业单位和其他生产经营者违反法律法规规定排放 污染物，造成或者可能造成严重污染的，县级以上人民政府 环境保护主管部门和其他负有环境保护监督管理职责的部门， 可以查封、扣押造成污染物排放的设施、设备。 企业事业单位和其他生产经营者通过暗管、渗井、渗坑、 灌注或者篡改、伪造监测数据，或者不正常运行防治污染设 施等逃避监管的方式违法排放污染物，尚不构成犯罪的，除 依照有关法律法规规定予以处罚外，由县级以上人民政府环 境保护主管部门或者其他有关部门将案件移送公安机关，对 其直接负责的主管人员和其他直接责任人员，处十日以上十 五日以下拘留；情节较轻的，处五日以上十日以下拘留 。
2 脱硫废水处理技术简介—MED技术
二次蒸汽 新蒸汽来自电厂 二次蒸汽 二次蒸汽 二次蒸汽 电厂来循环水
一 效 蒸 发 罐
二 效 蒸 发 罐
结晶盐包装 达标外售
三 效 蒸 发 罐
四 效 蒸 发 罐
盐浆
冷 凝 器
循环水回电厂
冷凝水
新蒸汽冷凝水 预热后回电厂
干燥器
离心机
冷凝水
旋流器
冷凝水箱
产生结晶盐难以销 售，存在结垢问题
1 概述—“水十条”
2015年4月2日，“水污染防治行动计划”（水十条）正 式发布，明确指出： ※狠抓工业污染防治 ※推动污染企业退出，积极保护生态空间 ※推进循环发展，加强工业水循环利用，促进再生水利用 ※着力保护水资源，控制用水总量，实施最严格水资源管 理，严控地下水超采，提高用水效率，抓好工业节水 ※严格执法监管，明确责任，强化公众参与