浅谈脱硫烟气余热闪蒸自结晶废水零排放技术

浅谈燃煤电厂脱硫烟气余热闪蒸自结晶废水零排放技术国网能源哈密煤电有限公司、脱硫专业赵坤联系电摘要]本文针对火电厂脱硫废水常规三联箱工艺设计进行大胆革新，论述了脱硫废水零排放具体改造思路，并用现场实际的效果分析验证了工艺的可行性和项目普及的可靠性。[关键词]脱硫废水；零排放；烟气余热；蒸发结晶；前言燃煤电厂目前脱硫废水处理一般采用“三联箱”工艺流程，但此工艺主要处理了脱硫废水中的固体颗粒物，未对废水中的Cl-进行处理，不能进行回用。回收水资源是新疆、西北等缺水地区面临的重要难题。在神华集团和当地政府的大力支持下，国网能源哈密煤电有限公司在新疆首次采用脱硫烟气余热闪蒸自结晶废水零排放技术，达到脱硫废水零排放，蒸发出的干净水回用，固体颗粒物与石膏一起排出。通过上述工艺，既达到了资源综合利用，也减少了对环境的污染。一、项目背景在石灰石-石膏湿法脱硫系统中，吸收塔内浆液中的Cl-浓度不应大于20mg/l，所以，需将吸收塔内的部分水排出、置换，脱硫系统便有了废水产生和排放。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要有悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐等。湿法脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性，pH值低于5.7；悬浮物高，但颗粒细小，其溶液中存在了大量Cl-。目前，脱硫废水处理一般采用的工艺流程为：脱硫废水→中和箱(加入石灰乳)→沉淀箱(加入硫化物)→絮凝箱(加入混凝剂)→澄清池→清水pH值调整箱→排放。根据上述工艺流程可以看出，此工艺主要处理了脱硫废水中的固体颗粒物，但未对废水中的Cl-进行处理，其处理后的液体仍含有大量的Cl-，需进行二次处理，否则不能对液体进行回用。其溶液中存在了大量Cl-,类似于海水，故采用闪蒸结晶法，达到脱硫废水零排放。蒸发后的高Cl-浓度浆液，在蒸发装置中结晶，产生盐类，与原有的脱硫产物固体悬浮物一起排出，其成分与现有的脱硫石膏基本一致。得到神华集团和当地政府的大力支持下，在新疆首次采用脱硫烟气余热闪蒸自结晶废水零排放技术，达到脱硫废水零排放，蒸发出的干净水回用，固体颗粒物与石膏一起排出。通过上述工艺，既达到了资源综合利用，也减少了对环境的污染。其技术突破在于：a)利用锅炉尾部余热烟气加热脱硫废水，实现废水闪蒸结晶零能源消耗。b）以脱硫废水中的石膏固体颗粒物作为结晶晶种，不需要对脱硫废水进行预处理，无二次废弃固体物产生。c)利用蒸发出的洁净水蒸汽，加热脱硫后的湿烟气，既实现了洁净水蒸汽的凝结回用，又提高了烟囱的排烟温度，大幅度降低“烟羽”及烟囱排放视觉污染。二、改造思路1）、原脱硫废水处理装置脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中，会富集惰性物质、重金属元素和Cl-等，一方面加速脱硫设备的腐蚀，另一方面影响石膏的品质，因此，脱硫装置要排放一定量的废水，进入脱硫废水处理系统，经中和、絮凝和沉淀等处理过程。原有脱硫废水装置设计为一级串联工艺，处理两套FGD系统的脱硫废水。两套脱硫装置产生的废水共设一个废水处理站，设计时按废水排放量125%的容量设计。在化学—物理处理装置中，废水得到了澄清。在废水澄清过程中产生的污泥在压滤机中脱水。2)、脱硫废水零排放技术工艺在原脱硫系统废水泵出口管道增加一路管道将脱硫废水送至二效蒸发系统。安装在吸收塔前烟气管道上的烟气预热器，利用烟道器中烟气的热量将其内介质升温至85~95℃。预热后的介质生成蒸汽进入二效蒸发系统对来自废水箱的废水进行蒸发浓缩。废水经计量后进入一效分离室。二效蒸发系统在真空泵的作用下，使此二效蒸发系统的操作压力控制在-0.04~-0.09MPa。废水在一效分离器中经一效蒸发器均匀地在加热管内壁从下向上螺旋流2)、处理后的回用水情况3)、对脱硫及机组影响的效果在原烟道上加装了烟道换热器，可有效降低进行脱硫吸收塔烟气的温度约5~8℃，降低了吸收塔出口烟气中携带的水量约3~4吨/h，可提高烟囱排烟温度约4~6℃，可大幅度降低“烟羽”。四、结论1）采用脱硫烟气余热闪蒸自结晶废水零排放技术，利用锅炉尾部余热烟气加热脱硫废水，实现废水闪蒸结晶零能源消耗，达到脱硫废水零排放，蒸发出的干净水回用，实现了节能减排的效果。2）以脱硫废水中的石膏固体颗粒物作为结晶晶种，不需要对脱硫废水