火力发电厂脱硫废水零排放技术的研究与应用进展

湿法烟气脱硫技术是我国燃煤电厂烟气脱硫的主流工艺。脱硫废水作为燃煤电厂的终端废水,其零排放受到越来越多的重视。从脱硫废水的来源与水质情况、脱硫废水的处理现状出发,比较分析了几种已经获得应用的脱硫废水零排放技术和部分正在研究的处理技术。最后,对脱硫废水零排放处理技术的研究和发展方向进行了展望。     

燃煤电厂脱硫废水零排放技术概述

燃煤电厂脱硫废水水质特性十分复杂,随着燃煤机组排放环保标准的不断提升,脱硫废水零排放将是继烟气超低排放后下一个火电环保产业发展方向。分预处理、浓缩减量、尾水固化三个环节介绍燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术工艺,指出工艺路线设计及技术选择的关键点,并对脱硫废水零排放技术工艺发展方向进行展望。     

旋转喷雾干燥法脱硫废水零排放技术在300 MW电厂的应用

以山西临汾热电有限公司2×300 MW机组烟气脱硫废水零排放工程为例,利用旁路烟道处理脱硫废水零排放技术——旋转喷雾干燥法。阐述了旋转喷雾干燥法进行脱硫废水处理的特点、原理、工艺、设备及其在300 MW燃煤发电机组上的应用,实践证明应用该方法投资、运行费用低廉,使电厂脱硫废水零排放的大规模推广成为可能。     

燃煤电厂脱硫废水制备氢氧化镁技术研究

针对燃煤电厂进行脱硫废水零排放处理时成本较高问题,提出对烟气余热浓缩后的废水进行沉淀、酸化、纯化、提纯等工艺,可以提纯出纯度及经济价值较高的氢氧化镁,降低燃煤电厂的废水处理成本。     

电解制氯技术处理燃煤电厂脱硫废水研究进展

燃煤电厂末端废水中高浓度的氯离子是制约废水回用和全厂废水零排放的关键因素,传统的脱硫废水处理方法如化学沉淀法、蒸发结晶,以及新兴的零排放技术如烟道蒸发技术,都不能有效地解决高氯带来的负面问题,甚至因为氯含量过高使技术应用受到限制。基于此,提出电解制氯技术耦合已有的废水处理方法处理燃煤电厂末端废水,并总结了现阶段电催化析氯反应的机理及电极材料研究进展;从电解制氯原理角度剖析了影响电解脱硫废水工艺经济可靠运行的因素,包括宏观电解条件的调控,工艺流程的选择;并分析了燃煤电厂末端废水中的化学需氧量、氨氮、F–、硬度离子以及重金属离子对电解的影响;认为随着析氯反应机理的不断完善,电解制氯技术的技术可行性不断提高的同时,在经济方面也有一定竞争优势。但如何减缓极板结垢倾向,降低其他离子对电解的不利影响,以及优化界面反应过程等还需要开展多方面的研究。     

燃煤电厂脱硫废水浓缩蒸干零排放技术路线分析

本文对燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术进行了分析,针对脱硫废水浓缩蒸干工艺中预处理、浓缩减量、结晶、固体结晶物处置4个单元的处理工艺和选用设备分别进行了技术经济性比对分析,结合某电厂2×350 MW超临界空冷机组工程数据,对2种典型脱硫废水零排放处理工艺投资费用进行了估算,并分析了其对发电成本的影响。     

我国火电厂含盐废水蒸发/结晶技术进展

火电厂含盐废水排放对环境污染严重,而单一常规的物理、化学、生物等水处理方法难以达到废水水质排放要求。本文根据火电厂水处理中存在的问题,结合国家对火电厂废水零排放方面的最新政策,分析了燃煤电厂中含盐废水水质特点,着重介绍了燃煤电厂处理含盐废水的几种常用蒸发法以及蒸发结晶零排放技术,列举了蒸发结晶技术在燃煤电厂废水处理的应用,指出了喷雾结晶技术处理含盐废水的优势,为火电厂含盐废水处理及零排放提供参考。     

燃煤电厂废水回收利用技术研究

讨论了燃煤电厂废水的处理技术，结合中国的实际情况，探讨了经济适用的燃煤电厂废水零排放技术。     

大型燃煤电厂脱硫废水烟气利用技术研究

根据国内脱硫废水零排放的发展现状,相对于传统的蒸汽蒸发技术,烟气利用技术由于利用烟气余热蒸发脱硫废水,节省能耗,系统工艺简单,节约占地,已越来越受到关注。分析研究大型燃煤电厂脱硫废水利用旁路烟道喷雾干燥、烟道直喷干燥、烟气余热蒸发3种技术,通过计算和分析每种技术的特点,对各自优缺点做出客观的分析,为后续脱硫废水零排放项目中烟气利用技术的实施提供参考。     

烟气脱硫废水“零排放”技术应用

燃煤电厂烟气脱硫废水具有高含盐量、成分复杂、腐蚀性和结垢性的特征,回用困难,成为制约电厂废水“零排放”实现的关键因素之一。介绍了脱硫废水的排放特征及回用现状,并对国内已投运的2种脱硫废水“零排放”方案的技术与经济性进行了分析比较。结果表明：机械蒸汽压缩技术较多效蒸发技术可以显著降低运行能耗;在蒸发系统前设置水质软化系统,能显著降低蒸发系统的结垢倾向,提高系统运行可靠性和稳定性。因此,建议脱硫废水“零排放”技术采用预处理系统(石灰和碳酸钠两级澄清软化＋过滤处理)＋蒸发浓缩系统(MVR/MVC)工艺。     

燃煤电厂旁路烟气干燥塔控制技术开发

以浙江两电厂为研究对象,分析了旁路烟气干燥脱硫废水零排放技术的控制难点,以不影响粉煤灰质量为目标,建立了多参数控制模型,在考虑烟气酸露点情况下确定最低烟气温度、最大脱硫废水处理量;同时基于能量平衡的精确控制技术和基于关键参数的软测量模型的互为备用,实现了脱硫废水的高效、低能耗干燥。台州第二发电厂脱硫水质控制限制的计算表明,粉煤灰可用作普通混凝土添加剂;长兴电厂脱硫废水干燥塔在旁路烟气挡板门全开的情况下,烟气入口温度357 ℃,脱硫废水质量流量达到4 200 kg/h时,出口温度仍有117 ℃;而在深度调峰工况,烟气入口温度下降到280 ℃时,出口温度高于110 ℃的下线预警值时,系统出力为1 750 kg/h,实验结果与基于能量平衡算法的理论预期基本一致。     

石灰石-石膏湿法脱硫废水排放量深度解析

火电厂废水零排放势在必行,其主要难点之一为石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的废水处置。为得出脱硫废水的合理排放量,以典型350 MW燃煤机组为例,从进入和排出脱硫系统的氯离子（Cl^–）量入手,以脱硫吸收塔浆液Cl^–平衡浓度控制为基准,对入炉煤、脱硫工艺水、脱硫石膏排出、脱硫废水排出等进行了Cl^–物料平衡计算。在此基础上分析了脱硫系统深度优化和烟气深度治理等工程对脱硫系统水平衡的影响。     

低温余热闪蒸脱硫废水处理系统设计及应用

通过分析某电厂脱硫废水水质特性,提出了一种低温烟气余热闪蒸脱硫废水深度处理技术,通过建立求解工艺系统蒸发模型,确定了工艺系统主要参数,并建立了废水处理体积流量为15 m³/h的示范工程。运行结果表明,该工艺系统结构简单,运行稳定可靠且运行费用低,回收水量高,无废水排放,达到了脱硫废水零排放的目的;处理后的废水主要指标基本达到了GB/T 50050—2017《工业循环冷却水处理设计规范》的要求。     

火电厂废水零排放技术路线比较及影响因素分析

随着国家环保政策的实施,火电厂废水零排放势在必行。火电厂废水零排放工作分为深度节水和末端废水固化处置2个阶段。基于此,对不同类型电厂的典型深度节水技术路线进行了分析,并指出了问题所在;同时,对目前末端废水固化处置方法进行了技术经济比较。在考虑超低排放改造、脱硫工艺用水水质、脱硫废水水质水量和循环水系统的腐蚀结垢等多种因素后,提出了火电厂废水零排放技术路线制定的相关建议。     

利用冷却塔排放脱硫湿烟气技术的应用

介绍了利用冷却塔内热湿空气巨大的热动量对火电机组烟气湿法脱硫后的湿烟气进行抬升排放的烟塔合一技术,并通过工程实例详述了采用此项技术的冷却塔设计原则。     

某660 MW机组脱硫废水烟道蒸发系统设计及运行效果分析

脱硫废水因含盐量高且成分复杂,成为燃煤电厂废水“零排放”的难题,采用烟道蒸发方式予以处理是解决途径之一。在数学建模和Fluent模拟分析的基础上,对雾化粒径为50 μm和60 μm时脱硫废水的蒸发情况进行研究,结果为130 ℃烟气温度下这2种粒径的脱硫废水蒸发时间分别为0.78 s和0.85 s,所消耗的压缩空气量（标准状态）分别为60 m³/min和26 m³/min。以某660 MW燃煤机组为研究对象,根据烟道内流场特点对该机组脱硫废水烟道雾化蒸发系统的设计进行优化。脱硫废水雾化蒸发系统安装运行后,对系统运行数据进行了研究分析。实践结果表明,脱硫废水烟道雾化蒸发系统的运行对脱硫系统、除尘器系统的正常运行没有明显影响,粉煤灰品质的少许变化不影响粉煤灰的品质和资源化利用。     

脱硫废水零排放系统关键参数数值模拟研究

利用数值模拟技术对脱硫废水在电除尘器前烟道中的蒸发技术进行了研究,分析了液滴粒径、烟气温度、烟气流速、废水量、喷射速度、喷射角度等参数对液滴停留时间的影响规律。结果表明,烟气温度越高,液滴粒径越小,喷射量越小,液滴的停留时间就越短;随着烟气流速、喷射速度、喷射角度增大,停留时间呈现不同的变化趋势。研究结果可对工程选型、设计优化提供支撑。     

脱硫废水旋转喷雾蒸发特性实验研究

脱硫废水旋转喷雾干燥技术是一种利用热烟气蒸发脱硫废水的零排放技术。开展了不同悬浮物（SS）含量的脱硫废水原水以及经浓缩的高盐废水的蒸发实验,采用可视化手段观察了脱硫废水在干燥塔内的蒸发特性,考察了脱硫废水喷雾蒸发过程中停留时间、进口烟气温度、气液比对蒸发特性的影响。结果表明,旋转喷雾蒸发工艺对高盐、高SS含量等复杂脱硫废水组分具有较佳的适应性;脱硫废水从旋转雾化器喷出后迅速蒸发,主蒸发区在雾化盘下方0.75~1.00 m区域内;随后是蒸发析出的未干盐分及未完全蒸发的废水液滴进一步蒸干至含水率低于2 %;烟气在喷雾干燥塔内的停留时间需要维持在20 s以上才能保证塔出口灰分含水率低于2 %;入口烟气温度越高,其塔底及塔出口的灰分含水率越低,在气液比为12 000 m³/m³（标准状态）的废水工况下,入口烟温为280 ℃时已经难以保证废水液滴良好蒸发;在入口烟气温度为340 ℃、气液比大于10 000 m³/m³（标准状态）时,塔底灰分含水率小于2%,蒸发效果良好。     

有机废液焚烧处理的几个关键问题研究

论述了有机废液焚烧处理时焚烧温度的选择、特殊污染物的排放、有机废液焚烧所面临的问题等几个关键问题。指出焚烧温度是判断废液焚烧品质的一个重要参数:温度越高,HCl排放量越大,烟气粉尘中重金属含量越大;温度低,酸性气体排放量增加,二恶英不能充分分解。因此,废液焚烧时应选择一个合理的焚烧温度。还分析了炉膛的结焦结渣等问题,并提出相应的解决方法。     

燃煤电厂脱硫废水热法零排放技术热成本分析

采用不同热源驱动多效蒸馏（MED）或多级闪蒸（MSF）系统,对燃煤电厂湿法脱硫工艺废水进行处理,有望实现废水的低成本零排放。针对“预处理—浓缩—蒸发脱盐”工艺中已经过预处理的脱硫废水,提出5种不同的集成方案以实现“浓缩—深度脱盐”。分别建立了各方案的热经济性分析模型,定量研究了造水比和热成本的变化规律。结果表明：从热源角度分析,厂用汽热源成本较高,烟气成本低廉而泵功成为主要成本;从提浓与脱盐工艺角度,采用MED-TVC（multi-effect distillation-thermal vapor compressor）方案可提高造水比10%~100%,降低热成本10%~50%,但是降膜蒸发结构的MED对废水盐浓度的波动比较敏感,且不适合处理高浓度废水,强制循环蒸发结构可改善该问题;MSF工艺对盐浓度具有更强的适应性,采用烟气供热的成本为0.3~1.2元/t。