隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛，各類廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求日益嚴(yán)格，火電廠作為用水、排水大戶，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)還是從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)節(jié)水和廢水的有效再利用已成為必然的選擇，燃煤電廠實(shí)現(xiàn)脫硫廢水零排放，我們利用鍋爐熱煙氣作為熱源，在噴霧干燥塔內(nèi)將廢水蒸發(fā)，水分進(jìn)入煙氣中，廢水中的鹽類干燥后被收集下來(lái)，真正達(dá)到脫硫廢水的零排放。
1.概述
某公司兩臺(tái)鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的DGl036/18.2-114 型鍋爐。鍋爐為亞臨界參數(shù)、四角切圓燃燒方式、自然循環(huán)汽包爐。單爐膛п 型露天布置，燃用煙煤，一次再熱，平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣，全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)；每臺(tái)機(jī)組各配置雙室五電場(chǎng)靜電除塵器，并配套濕法煙氣石灰石—石膏脫硫系統(tǒng)，脫硫過(guò)程產(chǎn)生的廢水來(lái)源于旋流站排放水，脫硫廢水中含有的雜質(zhì)主要是懸浮物、過(guò)飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其雜質(zhì)來(lái)源于煙氣和脫硫用的石灰石。
采用廢水處理系統(tǒng)，主要是去除懸浮物、重金屬，調(diào)整pH及降低COD等，處理后的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的第一類污染物最高允許排放濃度和第二類污染物最高允許排放濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2.脫硫廢水噴霧干燥的工藝
脫硫廢水系統(tǒng)是通過(guò)采用對(duì)旁路煙道脫硫廢水噴霧干燥，出在保證機(jī)組安全性的前提下，通過(guò)優(yōu)化脫硫廢水整體處理工藝路線，達(dá)到燃煤機(jī)組經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能先進(jìn)的消減脫硫廢水的目的。在設(shè)計(jì)煤種條件下，在鍋爐機(jī)組100%負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行168小時(shí)，干燥塔設(shè)計(jì)處理能力5.0t/h，最大處理能力6.0t/h，處理后煙氣濕度在要求范圍，干燥塔底部干渣含水率小于2%。
脫硫廢水處理的工藝路線如下：
1）脫硫廢水及化水車間的水處理再生水和精處理再生水：
化水車間的水處理再生水從已接至灰場(chǎng)的管道處引出至濃縮澄清器；精處理再生水從現(xiàn)有排水槽排水泵出口管道引出至濃縮澄清器，儲(chǔ)存在濃縮澄清器內(nèi)的廢水定期泵送入脫硫廢水處理系統(tǒng)的三聯(lián)箱中進(jìn)行調(diào)質(zhì)再流入清水箱，脫硫廢水也經(jīng)三聯(lián)箱中進(jìn)行調(diào)質(zhì)再流入清水箱，調(diào)質(zhì)后清水箱內(nèi)的廢水通過(guò)泵輸送到廢水緩沖箱，通過(guò)廢水緩沖箱泵送到高位水箱，高位水箱自流至干燥塔內(nèi)，經(jīng)過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的霧化器霧化為細(xì)小液滴群，后與從脫硝出口引出的熱煙氣進(jìn)行充分的熱交換，利用煙氣熱量瞬間干燥脫硫廢水，干燥產(chǎn)生的大顆粒固體物質(zhì)從噴霧干燥塔底部的排放口排出；小顆粒固體物質(zhì)經(jīng)噴霧干燥塔干燥后的尾氣返回電除塵進(jìn)口處理。
2）化水車間反滲透濃水：
反滲透濃水泵送入化學(xué)水處理中和池儲(chǔ)存，泵送入脫硫系統(tǒng)的工藝水箱，作為現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)的工藝補(bǔ)水使用。因?yàn)楸卷?xiàng)目屬于科技項(xiàng)目，故項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中應(yīng)盡量減少對(duì)原機(jī)組系統(tǒng)、設(shè)備和管道布置的影響。
3.相關(guān)參數(shù)
1）鍋爐主要設(shè)備參數(shù)（額定工況及BMCR工況）
4）脫硫廢水的處理量
每臺(tái)鍋爐產(chǎn)生的廢水量約5t/h，（煙氣中HCL含量按照75mg/m3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），兩臺(tái)共10t/h；化水車間的水處理再生水和精處理再生水共約1.0t/h；兩臺(tái)機(jī)公用三套反滲透裝置，產(chǎn)生的濃水總量約50t/h。
5）廢水零排放工藝流程
加入石灰漿液的目的主要是調(diào)節(jié)脫硫廢水的pH值，使脫硫廢水確保呈堿性。石灰漿液制備系統(tǒng)流程為：
1）石灰粉經(jīng)計(jì)量后加到消石灰罐，加入脫硫廢水，配成濃度約0.5~1%的石灰漿液，然后石灰漿液由石灰漿液泵送到高位給料箱，自流進(jìn)入噴霧塔。
2）為保證漿液量和漿液各組分的連續(xù)穩(wěn)定，防止?jié){液沉淀，在消石灰罐、石灰漿液罐和高位給料箱均設(shè)置攪拌器。
煙氣從現(xiàn)有空氣預(yù)熱器前的主煙道引出一部分，進(jìn)入噴霧干燥塔，與經(jīng)過(guò)霧化噴嘴霧化、噴射而出石灰漿液的細(xì)小顆粒充分接觸，煙氣中的二氧化硫和其它酸性成分隨即被堿性吸收劑漿液迅速吸收，同時(shí)漿液液滴中的水分迅速揮發(fā)，廢水中的鹽類被干燥析出，混入原煙氣的粉塵中，通過(guò)后續(xù)除塵器收集下來(lái)，冷卻后的煙氣排入主煙氣系統(tǒng)中。
在系統(tǒng)進(jìn)出口煙道設(shè)置進(jìn)口擋板和出口擋板，進(jìn)口擋板采用調(diào)節(jié)型執(zhí)行結(jié)構(gòu)，根據(jù)噴霧干燥系統(tǒng)出口煙道溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入本系統(tǒng)的煙氣量。出口擋板采用開關(guān)型執(zhí)行結(jié)構(gòu)。
煙氣進(jìn)入噴霧干燥塔后，與經(jīng)過(guò)霧化噴嘴霧化、噴射而出的石灰漿液細(xì)小顆粒（平均霧滴直徑10~60微米）充分接觸，煙氣中的二氧化硫和其它酸性成分隨即與堿性吸收劑漿液快速反應(yīng)成鹽，同時(shí)漿液霧滴中的水分迅速揮發(fā)。從干燥塔出來(lái)的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)輸送返回原主煙道系統(tǒng)中。
通過(guò)對(duì)煙氣分布、石灰漿液流量、霧滴尺寸和出口溫度等的精確控制，漿液霧滴在到達(dá)吸收塔內(nèi)壁前已充分干燥，即脫硫廢水可以完全被干燥，水汽進(jìn)入煙氣中，廢水中的鹽被干燥析出，經(jīng)倉(cāng)泵氣力輸送至灰渣處理系統(tǒng)。
4.主要設(shè)備
1）噴霧干燥塔
每臺(tái)鍋爐配一個(gè)噴霧干燥塔，共配置兩個(gè)，干燥塔尺寸為：內(nèi)徑8.5m，筒體高度16m，總高約36.5m。噴霧干燥塔由圓柱體和圓錐體上下部?jī)刹糠纸M成，熱煙氣和廢水均從塔頂部進(jìn)入干燥塔內(nèi)，干燥后的煙氣從錐體的上部離開干燥塔，大顆粒固體物從塔底部進(jìn)入倉(cāng)泵。
2）旋轉(zhuǎn)霧化器
旋轉(zhuǎn)霧化器是整個(gè)噴霧干燥系統(tǒng)工藝核心部件，旋轉(zhuǎn)霧化器的基本原理是，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的脫硫廢水泵送至高速旋轉(zhuǎn)的霧化盤時(shí)，由于離心力的作用，廢水伸展為薄膜或被拉成細(xì)絲（取決于轉(zhuǎn)速和漿液量），在霧化盤邊緣破裂分散為液滴。液滴的大小取決于旋轉(zhuǎn)速度和漿液量。
3）煙氣分布器
煙氣分布器設(shè)置在噴霧干燥塔的頂部，煙氣分布器的作用是使干燥用熱煙氣均勻地進(jìn)入干燥塔內(nèi)，與霧化液滴有效地混合，使水分迅速蒸發(fā)。煙氣分布器上裝有一定夾角的導(dǎo)風(fēng)板，用來(lái)控制熱煙氣的流向，使霧滴與熱煙氣的混合達(dá)到合適要求，提高霧化效率。
5.結(jié)論
目前該公司330MW機(jī)組脫硫廢水零排放已完成調(diào)試及初步性能試驗(yàn)，脫硫廢水零排放系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，噴霧干燥法處理脫硫廢水的具有以下特點(diǎn)：
1）利用原煙氣的熱量，不需額外的蒸汽，是一種低能耗的技術(shù)；
2）該工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便，投資?。?/p>
3）只需抽取少量的熱煙氣，對(duì)鍋爐原系統(tǒng)影響??；
4）通過(guò)調(diào)節(jié)加入的石灰量，還可以脫除煙氣中的二氧化硫。
需要進(jìn)一步改善的地方
1.脫硫廢水零排放的處理量與現(xiàn)有2臺(tái)機(jī)組各負(fù)荷段的廢水量的匹配，需進(jìn)一步優(yōu)化；
2.該脫硫廢水零排放從鍋爐2側(cè)抽取的煙氣進(jìn)入噴霧干燥塔，出口煙氣進(jìn)電除塵四電場(chǎng)，造成電除塵出口2臺(tái)吸風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量有差異（約5%），需運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整；
3.現(xiàn)場(chǎng)地坑設(shè)計(jì)中未考慮臨時(shí)檢修、事故檢修排放及反沖洗的漿液排放，需增加攪拌器，確保地坑中漿液及時(shí)排出。
