脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究

针对旋转喷雾和旁路烟道两类高温旁路烟气蒸发技术工艺,开展脱硫废水蒸发特性对比实验,结合可视化荧光示踪法及单液滴蒸发试验研究了废水雾滴在高温烟气中的蒸发过程,分析了烟气温度及烟气停留时间对蒸发性能的影响,并比较了两类废水蒸发工艺的差异。结果表明：脱硫废水液滴接触热烟气后将迅速失去表面自由水分,表面成壳固化为半干颗粒;旋转喷雾蒸发塔内主蒸发区域温度迅速降低,提高烟气温度有助于提升蒸发效率,降低出口灰分含水率;通过适当增大干燥塔尺寸,延长高温烟气在干燥塔内停留时间,可提升热量利用率,实现低气液比条件下的蒸发干燥;两类旁路蒸发工艺相比,旋转喷雾蒸发因雾化效果较好、气液混合均匀,蒸发性能略优于旁路烟道工艺。     

脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究

针对旋转喷雾和旁路烟道两类高温旁路烟气蒸发技术工艺,开展脱硫废水蒸发特性对比实验,结合可视化荧光示踪法及单液滴蒸发试验研究了废水雾滴在高温烟气中的蒸发过程,分析了烟气温度及烟气停留时间对蒸发性能的影响,并比较了两类废水蒸发工艺的差异。结果表明：脱硫废水液滴接触热烟气后将迅速失去表面自由水分,表面成壳固化为半干颗粒;旋转喷雾蒸发塔内主蒸发区域温度迅速降低,提高烟气温度有助于提升蒸发效率,降低出口灰分含水率;通过适当增大干燥塔尺寸,延长高温烟气在干燥塔内停留时间,可提升热量利用率,实现低气液比条件下的蒸发干燥;两类旁路蒸发工艺相比,旋转喷雾蒸发因雾化效果较好、气液混合均匀,蒸发性能略优于旁路烟道工艺。     

深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

脱硫废水烟道蒸发处理工艺所用喷嘴易被脱硫废水中悬浮颗粒物堵塞,为此提出与之配套的深度过滤脱硫废水预处理工艺,将脱硫废水在雾化蒸发前进行固液深度分离预处理。深度过滤处理后,脱硫废水中悬浮物质量浓度可以降低到40 mg/L,水中99%以上的固体颗粒粒径小于1 μm。通过建模理论计算和Fluent软件模拟,对脱硫废水深度过滤-烟道蒸发工艺进行研究,结果表明,烟气温度越高,雾化液滴粒径越小,越有利于雾化废水的蒸发。综合考虑蒸发效果和能耗成本,建议实际工程应用中可将雾化液滴直径控制在60 μm。所得研究结果可供雾化喷射装置设计、烟道蒸发系统运行优化参考。     

多效蒸发工艺处理火电厂脱硫废水的影响研究

为全面评价多效蒸发工艺应用于火电厂脱硫废水处理的相关影响,选取某电厂为对象开展研究。数据显示,此工艺可实现废水回用率90%以上,单位废水处理直接运行成本约为16.98元/t。所安装的烟道换热器使系统烟气阻力增加约38 Pa,使烟气脱硫入口烟温降低约4.4℃,减少吸收塔烟气量约25 840 m³/h。结晶产物进入石膏脱水系统,石膏中Cl^-、Mg²⁺质量分数分别由掺入前的0.009%、0.15%升高至2.78%、2.89%,使石膏品质下降;滤液水Cl^-质量浓度分别由掺入前的2015 mg/L、1947 mg/L升高至6134 mg/L、6275 mg/L,不利于对脱硫浆液的氯离子质量浓度进行控制。结晶产物从空预器入口烟道喷入,使石膏在粉煤灰中总量增加0.004%～0.005%,氯化物增加约0.01%,仍可满足粉煤灰作为商业使用的要求,但此方式易导致烟道局部积灰及预热器堵塞。结晶产物与电厂炉渣掺配用于加气混凝块制作,是电厂目前消纳结晶产物的主要方式。     

脱硫废水零排放技术——蒸发结晶

FGD废水处理现状石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是国内燃煤电厂的主流工艺,脱硫过程中产生的废水中重金属、SS和COD较高,特别是高含盐量使得处理后的废水回用难度很大,目前所采用的深度处理方法都不是很理想,无法实现脱硫废水真正的零排放。常规处理法:通过氧化、中和、沉淀、絮凝等方法去除脱硫废水中的重金属及污染物,形成的泥饼送到灰场堆放,处理后的废水CL。离子浓度很高容易产生二次污染。深度处理—排入渣水系统:常规处理后的脱硫废水排入电厂水力排渣系统,废水中的重金属与碱性的渣水发生反应,渣水处理     

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。     

脱硫废水烟道蒸发过程数值模拟研究

建立脱硫废水烟道蒸发数值模拟平台,对实验室装置和典型660 MW超临界机组脱硫废水的蒸发过程进行了数值模拟研究。结果表明:基于该平台计算出的结果与实验数据有较好的一致性,模型的准确度较高;烟气温度对脱硫废水蒸发影响较大,温度的升高将促进蒸发的加速;雾化角对蒸发影响较小,但雾化角变大会使积灰加重;非均匀粒径中大直径液滴对蒸发影响较大,完全蒸发时间更长。     

脱硫废水旁路塔雾化蒸发数值模拟

脱硫废水成分复杂难以回用，一些电厂已开始采用烟道雾化蒸发处理技术对其进行处理。脱硫废水直接喷入烟道会带来腐蚀、积灰、堵塞等问题，设置旁路蒸发塔对脱硫废水进行干燥是一种较好的选择。为研究此项技术，以某330 MW 机组为例，通过计算脱硫废水与烟气的热质平衡，确定了烟气抽取量，建立了物理模型，利用数值模拟的方法对烟气流场进行优化，对喷嘴布置方式、液滴直径、烟气温度等的选择进行稳态模拟。结果表明：抽取烟气量仅占总烟气量的2.27%，烟气流场即能够充满整个蒸发塔；三喷嘴的雾化蒸发效果可以使蒸发塔出口温度达到设计值120℃；液滴直径80 μm 以下，液滴颗粒无贴壁，液滴直径60 μm时蒸发效果好。为延长颗粒停留时间，使颗粒无贴壁、少团聚，宜采用烟气旋流方式、三喷嘴、60 μm雾化粒径以及600 K以上的入口烟气温度。     

火电厂脱硫废水的处理

介绍了火力发电厂湿法烟气脱硫装置排水的主要成分,水质特征,分析讨论了火电厂烟气脱硫废水中需要处理的项目以及各处理项目的处理方法和工艺流程。并简要介绍了目前火电厂海水烟气脱硫后海水的处理方法以及我国重庆珞璜电厂湿式石灰石－石膏法烟气脱硫废水和深圳西部电厂海水烟气脱硫后海水的处理情况。     

脱硫废水深度处理方法

<正>脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中,会富集重金属元素和Cl-离子等,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,脱硫装置需排出一定量的废水,以控制脱硫浆液系统的氯化物和氟化物浓度。由于脱硫废水的水质特点,一般情况下,废水经简单处理后,用于煤场喷洒及灰拌湿等。下面探讨及论述废水的几种深度处理方法。     

脱硫废水膜浓缩-旁路烟气蒸发零排放处理系统设计及应用

为解决现有脱硫废水零排放工艺投资运行费用高、结晶固体盐难以处置等问题,本文提出了“预处理-膜浓缩-旁路烟气蒸发”零排放处理系统,在山东某火力发电厂完成了系统的工程设计和建设,并进行了调试运行和试验。结果表明:“一体式软化澄清-机械过滤-超滤”预处理工艺保证了高压反渗透的正常运行,澄清器出水ρ(Ca2+)<50 mg/L,ρ(Mg2+)<100 mg/L,过滤器产水浊度为0.2～0.4 NTU,超滤产水浊度平均为0.05 NTU;高压反渗透在回收率为40%工况条件下,脱盐率约为99%,运行压力、压差无明显上升,产水电导率为0.40~0.55 mS/cm;旋转和两相流雾化蒸发器合计平均喷水量约为4.0 m3/h,烟气流通正常,脱硫废水雾滴完全蒸干,自动化程度高;该零排放处理系统可实现单台350 MW机组脱硫废水零排放,应用前景良好。     

火电厂脱硫废水的处理

介绍了火力发电厂湿法烟气脱硫装置排水的主要成分、水质特征,分析讨论了火电厂烟气脱硫废水中需要处理的项目以及各处理项目的处理方法和工艺流程。并简要介绍了目前火电厂海水烟气脱硫后海水的处理方法以及我国重庆珞璜电厂湿式石灰石－石膏法烟气脱硫废水和深圳西部电厂海水烟气脱硫后海水的处理情况。     

脱硫废水低温烟气蒸发零排放系统平衡计算

2019年7月在湖北鄂州发电厂投运了一套利用低温烟气余热蒸发脱硫废水的零排放处理系统。为了优化该系统运行操作参数,在投运初期调整试验过程中采用系统水平衡、盐平衡和热量平衡等计算方法进行了平衡试验研究。结果表明:在系统稳定运行条件下,处理脱硫废水能力达到16.19 m?/h;系统烟气放热和浆液吸热基本达到平衡;排泥量（泥与废水质量比）控制在0.165可维持系统盐平衡。     

脱硫废水自然蒸发影响因素及规律探究

利用失重法和X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)表征法,对自然条件范围内(风速0~7 m/s、温度0~50℃、湿度15%~95%)脱硫废水自然蒸发过程进行基础实验研究。结果表明:脱硫废水蒸发速率为0.000 3~0.214 3 g/(h·cm~2);受环境影响规律与水相似,温度越高、风速越大、湿度越低,脱硫废水蒸发速率越大,且受温度影响最突出;液相离子的存在降低了蒸发速率,离子种类不同对蒸发速率影响稍有差异,但差别较小;实验中,脱硫废水的质量浓度(溶解性总固体)对其蒸发速率影响甚微;在脱硫废水pH值为1、12、7.5~8.5时,蒸发速率呈现3个峰值,将pH值调至7.5~8.5,脱硫废水蒸发速率最大。     

脱硫废水烟道雾化蒸发的数值模拟研究

脱硫废水具有水质复杂、高悬浮物、高含盐量以及重金属种类多等特点,是电厂系统末端最难处理的废水,脱硫废水烟道蒸发是未来脱硫废水处理技术中最具经济性的方案之一。通过计算流体动力学数值模拟方法,建立脱硫废水除尘器烟道蒸发模型,对烟道内脱硫废水蒸发特性进行了仿真计算及理论分析。结果表明：废水雾化液滴直径、烟气温度、烟气流动轨迹均会对废水蒸发效率产生较大影响,烟气速度工况变化对雾化液滴蒸发效率影响较小。雾化液滴直径越小,液滴完全蒸发率越高,发生烟道壁面碰壁概率越小,雾化液滴蒸发速率越快;烟气温度越高,雾化液滴的完全蒸发时间越短,液滴在烟道内的运动轨迹越短,雾化液滴蒸发效率越高;当烟气流动方向和雾化液滴同向流动时,雾化液滴蒸发速率较慢,当控制烟气流动方向与雾化液滴切向垂直流动时,单位时间内液滴蒸发速率较快。     

脱硫废水旋转雾化及其干燥蒸发特性试验研究

旋转喷雾干燥是实现脱硫废水零排放的一种重要技术手段。利用多普勒三维粒度分析仪(PDA)测试分析了旋转雾化器出口脱硫废水的粒径分布特性,考察了废水组分及物性等对雾化特性的影响;并利用脱硫废水喷雾干燥试验平台开展了不同烟气物性、脱硫废水水质及喷雾干燥条件下的脱硫废水蒸发特性试验研究。结果表明,旋转雾化器具有良好的变工况适应能力,雾化液滴粒径主要集中在30μm以下,高盐废水雾化过程中会产生少量大粒径液滴,但对蒸发过程无明显影响,热烟气与废水流量比在1.0~1.3*10~4m~3/t范围内能够实现良好的干燥效果。     

脱硫废水烟道蒸发工艺协同脱汞效率研究

燃煤电厂脱硫废水成分复杂,处理难度大。以某燃煤电厂600 MW机组为研究对象,进行了脱硫废水（人工配制）烟道蒸发试验,探索了协同脱汞的可行性,并讨论了脱硫废水氯离子质量浓度与机组运行负荷等对脱汞效率的影响。研究结果表明,将脱硫废水喷射至烟道进行雾化干燥的协同工艺,不仅有效提高了烟气中HCl含量,而且能促使更多Hg⁰转化为较易被飞灰吸附的Hg²⁺,可实现脱硫废水零排放和烟气汞的减排;废水中的氯离子对脱汞效率有较大的影响,当废水中氯离子质量浓度由21 250 mg/L增加至36 500 mg/L时,烟气中气态汞的协同脱除效率由95%降至58%;与机组低负荷运行时协同脱汞效率相比,高负荷条件下协同脱汞效率有所降低。     

蒸发浓缩工艺处理高盐废水的原理与应用

介绍"蒸发浓缩+蒸发干燥"废水处理关键技术,采用蒸发、浓缩等物理方法,最终将盐分析出并收集.该项技术彻底解决了高盐废水含盐量高、处理难度大的问题,实现了真正意义上的废水"零排放",确保电厂废水废气的环保参数达标排放.     

脱硫废水烟道蒸发工艺对烟气酸露点影响分析

为研究脱硫废水烟道蒸发工艺对烟气酸露点的影响，在某600 MW机组上进行烟道蒸发中间试验（中试），实测废水蒸发前后烟气中H₂O和SO₃浓度，并采用不同计算公式计算酸露点。中试结果表明：在空气预热器后1/4烟道中（烟气量为4×10⁵~5×10⁵ m³/h）喷入900~1 400 L/h的废水时，烟气中的水蒸气质量分数增加了0.7~0.9个百分点，而烟气中的SO₃浓度却降低30%~50%，说明废水烟道蒸发促进了SO₃向硫酸雾的转化并促进了其在飞灰颗粒上的吸附；废水喷入烟道蒸发后，烟气酸露点反而有所降低，虽然烟气平均温度降低了9~14 ℃，但废水喷入后的烟温仍基本高于废水喷入后的酸露点，因而脱硫废水烟道蒸发不会造成下游烟道和设备的低温腐蚀。     

脱硫废水水量计算及烟道处理技术

介绍了石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FGD)中脱硫废水水量的计算,以及脱硫废水零排放技术中的烟道处理技术的可行性.实际应用结果表明,脱硫废水烟道处理技术可以实现有害物质零排放,而且不会对烟道和电除尘器产生腐蚀,同时,可减少FGD运行的水耗及电耗.