某電廠脫硫廢水處理工藝的論證
摘 要：通過對鍋爐效率、鍋爐設計、低溫省煤器、除塵器和對粉煤灰品質幾方面影響的分析，得出北方某電廠（2×660MW 燃煤機組）采用預處理+旁路煙道氣處理脫硫廢水工藝是可行的。
關鍵詞：脫硫廢水；預處理；旁路煙氣
目前煙氣脫硫廢水深度處理工藝路線繁多，旁路煙道氣處理工藝就是其中一種。將脫硫廢水霧化后噴入煙道氣，利用煙氣余熱將脫硫廢水蒸發干燥，實現廢水的終端處理，結晶鹽隨靜電除塵器分離去除，結晶鹽進入灰分，與飛灰一并綜合利用。
1 脫硫廢水調研及其特性
燃煤電廠濕法脫硫廢水的典型水質見表1。
2 脫硫廢水處理系統處理水量
北方某電廠（2×660MW燃煤機組）煙氣脫硫廢水需要進行深度處理，實現零排放。設備出力按15t/h進行設計。
3 脫硫廢水深度處理工藝
北方某電廠（2×660MW燃煤機組）脫硫工藝擬定為預處理+旁路煙道氣蒸發。
3.1 預處理工藝
針對脫硫廢水的水質特點，目前脫硫廢水預處理大都采用中和、絮凝、沉淀和過濾等處理工藝，主要流程如圖 1 所示。
3.2 旁路煙道氣蒸發工藝
從空預器前端引出一小部分高溫煙氣（300℃以上）進入煙道旁路蒸發結晶器，廢水的蒸發在旁路煙道蒸發器（噴霧干燥塔）中完成，工藝流程如圖 2 所示。
3.3 旁路煙道氣蒸發技術對其它設備影響評估
3.3.1 對鍋爐效率的影響
采用旁路煙道煙氣蒸發技術，需在空預器入口前抽取部分高溫煙氣。
作為廢水蒸發介質，抽取煙氣量~150000Nm3/h（2 臺爐），以 BRL 工況進行核算約占 4%總煙氣量。
此時，由于通過預熱器的煙氣量減少，使得預熱器出口的煙氣溫度有所降低，鍋爐排煙溫度降低約 5℃，這對鍋爐效率是有利的；同時，預熱器入口抽取的煙氣量，其中的部分熱量并未由預熱器進行換熱之后再回到鍋爐內，這部分熱量對鍋爐來講，屬于熱量損失，這對鍋爐效率是不利的。預熱器入口抽取煙氣量之后，鍋爐的排煙溫度的降低，在一定程度上彌補了上述不利的熱量損失。即抽取旁路煙氣之后，雖然此時鍋爐的排煙溫度有所降低，但鍋爐效率卻與未抽取煙氣時未降低排煙溫度的鍋爐效率相當。
總之，旁路投運時，對鍋爐效率的影響輕微，也并不會額外增加鍋爐的燃煤量，因而不影響鍋爐的效率。
3.3.2 對鍋爐設計的影響
首先，由于在預熱器入口抽取的煙氣量較少，對預熱器本身的設計不會造成影響。
其次，抽取煙氣后，預熱器出口的一次/二次風溫也降低了約 4℃，但由于本工程煤質的水分較小，對制粉系統干燥出力的要求不高，風溫的降低并不影響制粉系統的干燥出力，因此抽取煙氣后對制粉系統的設計也沒有影響。
另外，由于預熱器出口二次風溫降低較小，因此對燃燒器的設計及爐內的燃燒狀況幾乎沒有影響。
3.3.3 對低溫省煤器效率的影響
由于脫硫廢水旁路投運時，會造成空預器出口煙溫降低~5℃，導致低溫省煤器入口煙溫降低~5℃，降低低溫省煤器熱效率，見表 2。
由表 2 可知，當低溫省煤器投運時，由于脫硫廢水旁路投運時，鍋爐排煙溫度降低，會降低低溫省煤器對整個機組熱耗貢獻，機組熱耗增加~4kJ/kWh，對應標煤耗增加 0.14g/kWh。
3.3.4 對除塵器影響分析
影響煙氣露點的主要因素有：爐型、燃煤含硫量、燃煤含灰量、煙氣含水量、煙氣過剩系數；其他條件不變，煙氣濕度增大，煙氣的露點升高，但影響并不大，煙氣濕度（VOL%）增加 0.205%，對露點、酸霧點溫度的增加在 0.5℃以內，由于增加量很小，對除塵器的影響可以忽略。
3.3.5 對粉煤灰品質的影響分析
根據物料平衡計算，兩臺機組粉煤灰氯離子含量計算表見表 3。
表 3 中廢水量是根據煤質和脫硫工藝水中的氯離子平衡后的計算值。粉煤灰用于制造水泥的粉煤灰中氯離子含量不高于 0.06%，在鍋爐燃燒設計煤種和校核煤種情況下，產生的粉煤灰品質能滿足相關硅酸鹽水泥標準。
4 結 語
旁路煙道氣工藝對鍋爐、低溫省煤器、除塵器的影響較小，產生的粉煤灰品質也能滿足相關硅酸鹽水泥的標準，因此，北方某電廠（2×660MW燃煤機組）采用預處理+旁路煙道氣處理脫硫廢水工藝是可行的。
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