隨著(zhù)可持續發(fā)展和環(huán)境保護等政策的深入落實(shí)，火電廠(chǎng)脫硫廢水零排放工作顯得尤為重要，如何在降低自身建設成本和運行成本的基礎上，做好脫硫廢水零排放，是當前火電廠(chǎng)發(fā)展過(guò)程中所面臨的重點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題。鑒于此，對當前脫硫廢水處理工藝-旋轉噴霧干燥法，進(jìn)行深入的分析探討是十分有必要的。
一、火電廠(chǎng)脫硫廢水零排放處理工藝闡述
從當前火電廠(chǎng)脫硫廢水零排放處理情況來(lái)看，濕法脫硫廢水的成分較為復雜，水質(zhì)變化大，雜質(zhì)多來(lái)自煙氣、工藝水所用的石灰石，其中的物質(zhì)以硫酸鹽、懸浮物、氯化物及重金屬為主，其中的多數物質(zhì)是當前國家明確要求控制的第一污染物。但是，因為水質(zhì)成分的復雜性，導致火電廠(chǎng)脫硫廢水處理工作面臨著(zhù)較大的難度。從當前我國火電廠(chǎng)脫硫廢水處理工藝使用情況來(lái)看，當前最常用的2種工藝包括煙道蒸發(fā)和傳統蒸發(fā)結晶，傳統蒸發(fā)結晶工藝可以分為預處理蒸發(fā)結晶和濃縮蒸發(fā)結晶兩種方式，而按照濃縮工藝的不同，又可以將濃縮蒸發(fā)結晶分為正滲透膜濃縮、反滲透分鹽濃縮及電滲析分鹽濃縮等方式。煙道蒸發(fā)處理工藝主要有旁路煙道蒸發(fā)和三聯(lián)箱預處理后直接煙道蒸發(fā)2種方式。煙道蒸發(fā)和傳統蒸發(fā)結晶2種工藝方式均可以最終實(shí)現脫硫廢水零排放的目的，不同的是，傳統蒸發(fā)結晶在實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì )增加火電廠(chǎng)的建設成本和運行成本，對火電廠(chǎng)經(jīng)濟效益產(chǎn)生了很大的影響，不利于火電廠(chǎng)長(cháng)期穩定發(fā)展，因此，在實(shí)際應用中存在一定的局限性。而煙道蒸發(fā)雖然憑借自身的優(yōu)勢逐漸發(fā)展為火電廠(chǎng)脫硫廢水處理的主體工藝，但是，不可避免的是，煙道蒸發(fā)在實(shí)際應用過(guò)程中存在煙道結垢、煙嘴堵塞及排放溫度過(guò)低等問(wèn)題，對實(shí)際的處理效果產(chǎn)生了較大的影響。隨著(zhù)近年來(lái)對煙道蒸發(fā)處理工藝的逐步重視，新出現的旋轉噴霧干燥法在解決道結垢、煙嘴堵塞及排放溫度過(guò)低等問(wèn)題過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要的作用，得到了一致認可，其應用范圍也得到了極大的擴展。
二、旋轉噴霧干燥法的原理和特點(diǎn)介紹
2.1 旋轉噴霧干燥法技術(shù)原理介紹
作為一種新型的脫硫廢水處理工藝，旋轉噴霧干燥法在工作時(shí)，可以將溶液、乳濁液及漿料在熱風(fēng)中噴霧成為細小的液滴，當液滴下落時(shí)，其中的水分可以被蒸發(fā)，進(jìn)而促使廢水中的鹽類(lèi)形成粉末狀或顆粒狀干燥物。旋轉霧化器是旋轉噴霧干燥法得以正常運行的核心，在工作時(shí)，每座噴霧干燥塔都需要配備1臺旋轉霧化器，通過(guò)自身的離心力可以讓料液伸展為薄膜，并做霧化的邊緣運動(dòng)，等到離開(kāi)霧化盤(pán)邊緣后，溶液可以化為直徑為10～60μm的精細漿霧滴，隨后通過(guò)與熱煙氣接觸可以蒸發(fā)其中的水分，并通過(guò)對煙氣溫度、廢水流量及霧滴尺寸等參數進(jìn)行調整，讓廢水霧滴提前充分干燥，避免或減少“濕壁”現象的出現。
2.2 旋轉噴霧干燥法特點(diǎn)
從長(cháng)期的實(shí)際應用中發(fā)現，旋轉噴霧干燥法在火電廠(chǎng)脫硫廢水處理中主要有以下幾方面的特點(diǎn)：
(1)液體霧化效果較好且均勻。煙氣和液滴可以以160～200m/s的相對速率脫離霧化器，并在霧化過(guò)程中可以讓每升液漿形成200m2的表面積;
(2)可以有效控制材料成本。噴霧干燥系統的溫度遠遠高于露點(diǎn)溫度，所以塔體和煙道等會(huì )與煙氣介質(zhì)發(fā)生接觸的材料無(wú)須進(jìn)行特殊處理，普通碳鋼即可滿(mǎn)足需求。另外，需要注意的一點(diǎn)是，對于與脫硫廢水密切接觸的霧化盤(pán)，則需要采用哈氏合金材質(zhì)。
三、旋轉噴霧干燥法進(jìn)行火電廠(chǎng)脫硫廢水處理后取得的成效
3.1 機組信息
筆者所在的火電廠(chǎng)所使用的燃煤發(fā)電機組建設規模為2×300MW，抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組具有一次再熱、雙杠雙排汽及直接空冷的優(yōu)勢，并配合石膏濕法煙氣脫硫系統與SCR脫硫裝置。脫硫廢水處理時(shí)采用的處理系統為三聯(lián)箱系統，三聯(lián)箱可以通過(guò)投加石灰、有機硫、絮凝劑等實(shí)現干灰拌濕或者灰場(chǎng)噴灑等操作。
3.2 旋轉噴霧干燥法工藝
筆者所在的火電廠(chǎng)，通過(guò)對當前諸多的脫硫廢水處理工藝進(jìn)行分析研究，最后，決定將旋轉噴霧干燥法應用到脫硫廢水處理中。具體的操作要點(diǎn)內容是：將原來(lái)的三聯(lián)箱系統旁入，并增加了煙氣系統、廢水輸送系統及噴霧干燥系統等主要的系統。改造后的脫硫廢水處理工藝具體有以下幾方面的工藝流程：
(1)在原來(lái)的空氣預加熱器前端部位加入旁路煙道，可以有效引出3%～5%的煙氣量。并且在煙道進(jìn)、出口設置擋板門(mén)，可以隨時(shí)根據噴霧干燥系統出后的煙道溫度對進(jìn)入系統的煙氣進(jìn)行調節，其他煙道采用開(kāi)關(guān)型擋板門(mén);
(2)當煙氣進(jìn)入噴霧干燥塔后，可以被分布成繞霧化盤(pán)邊緣向下流動(dòng)及繞霧化盤(pán)旋轉流動(dòng)的煙氣流，當與細小廢水液滴發(fā)生接觸后，滴液中的水分可以得到快速有效的揮發(fā)，原煙氣中的粉塵可以被除塵器集中處理;
(3)為了保證及時(shí)有效地向噴霧干燥塔提供廢水，在改造過(guò)程中，在噴霧干燥塔附近或者脫硫區重點(diǎn)設置了1套脫硫廢水收集箱。
3.3 改造后的運行效果
筆者所在的火電廠(chǎng)采用的旋轉噴霧干燥系統廢水處理能力為5t/h，機組在100%負荷工況下可以保證抽取的煙氣量控制在3%～5%，熱煙氣在3000～5000m3/h，而當煙氣溫度達到330～350℃時(shí)，噴霧干燥塔的廢水處理量可以達到4～5t/h，運行1年后檢查發(fā)現，機組所處理的廢水量可以達到10000t，運行情況良好，未出現煙道結垢及噴嘴堵塞等情況。另外，在檢查過(guò)程中發(fā)現，當空預器進(jìn)、出口溫度保持一致時(shí)，所投運的廢水比不投廢水的一、二次風(fēng)溫度下降了6.108.4℃，如果將一、二次風(fēng)的溫度提高3～5℃，則空預器的入口煙溫也會(huì )平時(shí)高出約12℃。
3.4 對粉煤灰產(chǎn)生的影響
根據相關(guān)的規范要求，粉煤灰硅酸鹽水泥中含有的粉煤灰含量必須控制在40%以下，氯離子的質(zhì)量分數<0.06%。通過(guò)檢測后發(fā)現，筆者所在的火電廠(chǎng)脫硫廢水工藝中氯離子的質(zhì)量分數為1387×10-6，也就是0.1387%，按照國家規范計算后得出，成品粉煤灰硅酸鹽水泥中氯離子的質(zhì)量分數為0.0555%，符合普通水泥氯離子質(zhì)量分數的要求(<0.06%)。
3.5 為火電廠(chǎng)帶來(lái)的經(jīng)濟效益
對旋轉噴霧干燥法在火電廠(chǎng)脫硫廢水零排放改造中的應用效果進(jìn)行檢核后發(fā)現，相比濃縮蒸發(fā)系統，旋轉噴霧干燥工藝可以有效地降低火電廠(chǎng)建設成本和運行成本，分析產(chǎn)生這種情況的的原因是，旋轉噴霧干燥工藝減少了脫硫廢水處理環(huán)節中的三聯(lián)箱預處理環(huán)節，與濃縮蒸發(fā)系統相比，降低的運行成本高達50%，取得的經(jīng)濟效益更為顯著(zhù)。此外，旋轉噴霧干燥工藝系統流程短，使用的工藝設備也比濃縮蒸發(fā)系統少，廢水不需要經(jīng)過(guò)任何的預處理流程，可以直接輸送至噴霧干燥塔。更重要的是，旋轉噴霧干燥系統所采用的零件不易損壞，不需要支付過(guò)多的維修費用，僅需要按時(shí)對霧化器的封圈、墊圈等進(jìn)行常規檢查即可。
四、結語(yǔ)
綜上所述，將旋轉噴霧干燥法應用于火電廠(chǎng)脫硫廢水中，可以有效地減少火電廠(chǎng)建設車(chē)本和運行成本，可以為火電廠(chǎng)帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益。同時(shí)，旋轉噴霧干燥法不需要額外的蒸汽源，操作簡(jiǎn)單快捷，解決了傳統脫硫廢水工藝的弊端，對鍋爐造成的影響較小，不易出現煙道結垢等問(wèn)題，在火電廠(chǎng)脫硫廢水處理中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。因此，可以將這種技術(shù)工藝廣泛應用和推廣于脫硫廢水處理中。( >
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