國家能源電廠脫硫廢水零排放項目中低溫閃蒸濃縮工藝解析
近五年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國目前的發(fā)電結(jié)構(gòu)仍然以火力發(fā)電為主，占比在70%左右；其次是水電，占比在14%左右；核電占比5%，風電和太陽能等占比較小。
火力發(fā)電又以燃煤發(fā)電為主導(dǎo)，煤炭燃燒過程中產(chǎn)生大量的二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染物。為了降低煙氣外排污染，燃煤電廠一般會配置完善的煙氣處理系統(tǒng)，其中脫硫系統(tǒng)是重要的組成部分。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)由于具有脫硫效率高、技術(shù)成熟、設(shè)備布置緊湊和對水質(zhì)變化適應(yīng)性強等優(yōu)點，已成為我國當前電廠煙氣脫硫的主流處理工藝。在濕法煙氣脫硫工藝中，隨著吸收反應(yīng)的不斷進行，漿液中Cl-濃度逐漸升高，過高的Cl-濃度一方面影響脫硫效率；另一方面會影響石膏品質(zhì)，還會引起管道腐蝕。為了維持吸收系統(tǒng)穩(wěn)定運行、保證石膏產(chǎn)品質(zhì)量和脫硫效率，需要控制漿液中Cl-濃度，一般要求低于20000ppm，因此需不斷排出部分漿液。盡管脫硫廢水水量在電廠廢水中占比很小，但是其含鹽量高、污染物種類多，水質(zhì)波動大、高濁度、高硬度等特點，因此成為燃煤電廠中成分最為復(fù)雜、處理難度最大的廢水。
項目綜述
電廠項目為新建2×1000MW等級超超臨界燃煤發(fā)電機組，同步配套建設(shè)2套石灰石—石膏濕法煙氣脫硫裝置及其公用系統(tǒng)。
本項目脫硫廢水要求達到零排放，設(shè)計處理水量：25m3/h，惡劣工況下脫硫廢水總TDS值為40000--60000mg/L。整體零排放系統(tǒng)主要包括兩個部分：低溫閃蒸濃縮+旁路煙道噴霧干化。
合眾思（北京）環(huán)境工程有限公司（以下簡稱合眾思）負責低溫閃蒸濃縮工藝段的工藝包（合眾思?HLTC）設(shè)計、裝置成套設(shè)備供貨和技術(shù)服務(wù)。
設(shè)計目標
01 脫硫廢水零排放系統(tǒng)處理能力≮25m3/h
02 整套裝置年等效可用系數(shù)[(可用小時-降低出力等效停運小時)/統(tǒng)計期間小時]：不小于95%
03 有序用電實施原則年運行時間：6000小時
04 保證距設(shè)備(包括保溫)及外罩1m空間處，測得的噪音值不大于85dB(A)
05 設(shè)備壽命期內(nèi)，系統(tǒng)出力損失保證不超過20%
06 產(chǎn)水水質(zhì)達到脫硫工藝水補水要求
工藝說明
濕法脫硫廢水低溫閃蒸濃縮處理技術(shù)是以石膏晶種技術(shù)原理為核心，合眾思完成了工藝參數(shù)調(diào)整、設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化等大量創(chuàng)造性的改進，最大程度上延緩甚至消除了蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)垢積鹽情況的發(fā)生。
核心設(shè)備：低溫濃縮系統(tǒng)核心設(shè)備是一套三效強制循環(huán)蒸發(fā)裝置，真空條件下操作，產(chǎn)水的回收率最高可達90%。
熱源：低溫閃蒸濃縮熱源取自引風機后煙氣余熱，不增加新的能源消耗，過熱蒸汽作為備用熱源。
冷卻水：系統(tǒng)內(nèi)自建整套冷卻循環(huán)水裝置，僅需少量補水，不抽取廠區(qū)系統(tǒng)循環(huán)水，不影響主機運行。
廢水流程：廢水旋流器上清液進入緩沖池，由廢水給料泵直接打入一效蒸發(fā)器，在強制循環(huán)泵的作用下，廢水經(jīng)過一效換熱器加熱后進入一效分離室完成氣液分離。初步濃縮液進入二效繼續(xù)濃縮，最終濃縮完成液由三效排出，經(jīng)出料泵打入旁路煙道噴霧干化系統(tǒng)。
蒸汽/冷凝水流程：加熱蒸汽進入一效加熱室，冷凝放熱后由首端冷凝水泵打出系統(tǒng)回用。廢水蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽最終冷凝后收集進入尾端冷凝水罐，由尾端冷凝水泵送入脫硫工藝水箱或作為循環(huán)冷卻水補水。
工藝特點
01 濃縮系統(tǒng)采用負壓低溫操作，可以有效預(yù)防或減緩設(shè)備腐蝕。
02 不需要預(yù)處理，無藥劑成本消耗，無固體鹽產(chǎn)生，運行成本低。
03 低溫閃蒸濃縮熱源為煙氣余熱，不增加新的能源消耗。
04 整套系統(tǒng)設(shè)備少，流程短，投資成本低。
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