某电厂脱硫废水处理工艺的论证
摘 要：通过对锅炉效率、锅炉设计、低温省煤器、除尘器和对粉煤灰品质几方面影响的分析，得出北方某电厂（2×660MW 燃煤机组）采用预处理+旁路烟道气处理脱硫废水工艺是可行的。
关键词：脱硫废水；预处理；旁路烟气
目前烟气脱硫废水深度处理工艺路线繁多，旁路烟道气处理工艺就是其中一种。将脱硫废水雾化后喷入烟道气，利用烟气余热将脱硫废水蒸发干燥，实现废水的终端处理，结晶盐随静电除尘器分离去除，结晶盐进入灰分，与飞灰一并综合利用。
1 脱硫废水调研及其特性
燃煤电厂湿法脱硫废水的典型水质见表1。
2 脱硫废水处理系统处理水量
北方某电厂（2×660MW燃煤机组）烟气脱硫废水需要进行深度处理，实现零排放。设备出力按15t/h进行设计。
3 脱硫废水深度处理工艺
北方某电厂（2×660MW燃煤机组）脱硫工艺拟定为预处理+旁路烟道气蒸发。
3.1 预处理工艺
针对脱硫废水的水质特点，目前脱硫废水预处理大都采用中和、絮凝、沉淀和过滤等处理工艺，主要流程如图 1 所示。
3.2 旁路烟道气蒸发工艺
从空预器前端引出一小部分高温烟气（300℃以上）进入烟道旁路蒸发结晶器，废水的蒸发在旁路烟道蒸发器（喷雾干燥塔）中完成，工艺流程如图 2 所示。
3.3 旁路烟道气蒸发技术对其它设备影响评估
3.3.1 对锅炉效率的影响
采用旁路烟道烟气蒸发技术，需在空预器入口前抽取部分高温烟气。
作为废水蒸发介质，抽取烟气量~150000Nm3/h（2 台炉），以 BRL 工况进行核算约占 4%总烟气量。
此时，由于通过预热器的烟气量减少，使得预热器出口的烟气温度有所降低，锅炉排烟温度降低约 5℃，这对锅炉效率是有利的；同时，预热器入口抽取的烟气量，其中的部分热量并未由预热器进行换热之后再回到锅炉内，这部分热量对锅炉来讲，属于热量损失，这对锅炉效率是不利的。预热器入口抽取烟气量之后，锅炉的排烟温度的降低，在一定程度上弥补了上述不利的热量损失。即抽取旁路烟气之后，虽然此时锅炉的排烟温度有所降低，但锅炉效率却与未抽取烟气时未降低排烟温度的锅炉效率相当。
总之，旁路投运时，对锅炉效率的影响轻微，也并不会额外增加锅炉的燃煤量，因而不影响锅炉的效率。
3.3.2 对锅炉设计的影响
首先，由于在预热器入口抽取的烟气量较少，对预热器本身的设计不会造成影响。
其次，抽取烟气后，预热器出口的一次/二次风温也降低了约 4℃，但由于本工程煤质的水分较小，对制粉系统干燥出力的要求不高，风温的降低并不影响制粉系统的干燥出力，因此抽取烟气后对制粉系统的设计也没有影响。
另外，由于预热器出口二次风温降低较小，因此对燃烧器的设计及炉内的燃烧状况几乎没有影响。
3.3.3 对低温省煤器效率的影响
由于脱硫废水旁路投运时，会造成空预器出口烟温降低~5℃，导致低温省煤器入口烟温降低~5℃，降低低温省煤器热效率，见表 2。
由表 2 可知，当低温省煤器投运时，由于脱硫废水旁路投运时，锅炉排烟温度降低，会降低低温省煤器对整个机组热耗贡献，机组热耗增加~4kJ/kWh，对应标煤耗增加 0.14g/kWh。
3.3.4 对除尘器影响分析
影响烟气露点的主要因素有：炉型、燃煤含硫量、燃煤含灰量、烟气含水量、烟气过剩系数；其他条件不变，烟气湿度增大，烟气的露点升高，但影响并不大，烟气湿度（VOL%）增加 0.205%，对露点、酸雾点温度的增加在 0.5℃以内，由于增加量很小，对除尘器的影响可以忽略。
3.3.5 对粉煤灰品质的影响分析
根据物料平衡计算，两台机组粉煤灰氯离子含量计算表见表 3。
表 3 中废水量是根据煤质和脱硫工艺水中的氯离子平衡后的计算值。粉煤灰用于制造水泥的粉煤灰中氯离子含量不高于 0.06%，在锅炉燃烧设计煤种和校核煤种情况下，产生的粉煤灰品质能满足相关硅酸盐水泥标准。
4 结 语
旁路烟道气工艺对锅炉、低温省煤器、除尘器的影响较小，产生的粉煤灰品质也能满足相关硅酸盐水泥的标准，因此，北方某电厂（2×660MW燃煤机组）采用预处理+旁路烟道气处理脱硫废水工艺是可行的。
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