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关于烟气余热用于脱硫废水处理的探讨

作者:admin 发布日期:2018/5/2 关注次数: 二维码分享

目前国内外脱硫废水处理工艺路线
1.1 传统三联箱工艺
目前,火电厂采用较多的脱硫废水处理方法是传统的“三联箱”工艺,该工艺经过中和、沉降、絮凝和澄清等过程对废水进行处理,不但该工艺比较复杂、投资大且需要消耗多种药剂,而且对脱硫废水含有的高浓度氯离子无法处理,导致处理后的脱硫废水仍然不能回收利用也不能直接排放,其基本工艺流程如图1所示。


1.2蒸发结晶
通过蒸发结晶可实现氯化物的结晶析出与蒸发水分的循环利用,解决脱硫废水中Cl-的富集问题。蒸汽浓缩蒸发技术是利用蒸发对废水进行蒸发浓缩产生蒸馏水和浓缩水,浓缩通过结晶器或是喷雾干燥进一步的蒸发,产生蒸馏水和固体废弃物,固体废弃物进行回收或是填埋处理。为了防止蒸发器结垢,需要对废水进行预处理,去除废水中的钙镁离子,其基本工艺流程如图2所示
国内河源电厂采用了此技术,该系统设计出力为22m3/h,包括脱硫废水18m3/h 和其他废水4m3/h,采用“预处理+深度处理”的方式,其中预处理分为混凝沉淀系统、水质软化系统和污泥处理系统;深度处理则采用4效立管强制循环蒸发结晶工艺,预处理出水依次进入1~4效蒸发结晶罐进行蒸发结晶。此脱硫废水处理系统的总投资在(7000~7500)万元,运行成本高昂。
1.3烟气余热喷雾干燥处理工艺
利用锅炉烟气余热进行脱硫废水的蒸发干燥处理,不但能够回收水分减少湿法脱硫塔蒸发水量,而且可利用烟气余热降低运行成本。在本工艺中,部分脱硫废水引入到电除尘器前的烟道内,利用烟气余热对废水进行干燥。但脱硫废水喷入受限烟道内蒸发容易引起烟道干燥段的腐蚀、结垢与堵塞,由此带来的锅炉安全运行风险与经济损失限制了此工艺的推广应用,故采用烟气旁路干燥塔干燥脱硫废水的工艺可以有效解决该问题的出现,其主要工艺流程如图3所示。
通过新建干燥塔进行废水干燥处理,安装、检修时对主系统无影响。新建干燥塔设计烟气流速低、停留时间长,且与主系统隔离开,不会影响锅炉主系统的运行。从省煤器后抽取一部分中温烟气用于干燥,抽取高温烟气热容量大,抽取的烟气量少,有利于实现脱硫废水迅速干燥与减少系统占地面积及投资。另外,由于空预器阻力大于干燥塔的阻力,所以干燥系统无需再设置风机旁路干燥。因此,通过干燥塔利用中温烟气干燥脱硫废水工艺具有更好的系统可靠性与实际可行性,而且在投资、运行费用方面更具优势。
2.烟气余热喷雾干燥原理特点
喷雾干燥是指将溶液、乳浊液、悬浊液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴,在其下落过程中,水分被蒸发而成为粉末状或颗粒状的产物。本实验采用的喷雾干燥塔是在干燥塔底部导入热风,同时通过双流体雾化喷嘴把脱硫废水从塔底喷入干燥塔,雾化后的液滴群的表面积很大,与高温热风接触后水分迅速蒸发,在极短的时间内便成为干燥产物,随热烟气从干燥塔顶排出。
物料干燥过程分等速阶段和减速阶段两个部分进行。在等速干燥阶段,水分蒸发是在液滴表面发生的,蒸发速度由蒸汽通过周围气膜的扩散速度所控制。主要的推动力是周围热风和液滴的温度,温度差越大,蒸发速度越快,水分通过颗粒的扩散速度大于蒸发速度。当扩散速度降低而不能维持颗粒表面的饱和时,蒸发速度开始减慢,干燥进入减速阶段。此时颗粒温度开始上升,干燥结束时,物料的温度近于周围空气的温度。

结语:
综上所述,烟气余热喷雾干燥技术用于脱硫废水干燥,能够有效降低脱硫废水处理投资与运行成本,保证系统运行可靠性,而且不会对静电除尘器的性能产生不利影响,因此本技术用于脱硫废水干燥是完全可行。研究结论为利用中温烟气进行脱硫废水低成本干燥处理、实现废水资源化利用提供了基础数据与设计参考。

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