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燃煤电厂脱硫废水零排放烟道蒸发技术

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术在我国燃煤电厂烟气脱硫领域得到了广泛应用，其技术成熟、适应性强，使得该工艺成为我国当前燃煤电厂烟气脱硫的主流选择。据统计，我国超过90%的燃煤电厂采用了这种脱硫技术。

在湿法烟气脱硫工艺中，为确保脱硫系统的正常运行，通常需要控制吸收塔中的氯离子含量低于20000mg/L。因此，脱硫系统需要定期排放一定量的脱硫废水。值得注意的是，脱硫废水的排放并不连续，每次排放的水质和水量都不尽相同。煤质、石灰石成分、脱硫装置运行方式、补充水等因素都会对脱硫废水的水质和水量产生影响。

脱硫废水的水质较差，污染物种类繁多，主要包括悬浮物、氯化物、氟化物、亚硫酸盐、硫酸盐以及微量重金属等。同时，脱硫废水具有高硬度、低碱度和高氯离子的特点。大量排放这样的废水会对环境造成污染，因此，将燃煤电厂脱硫废水处置从达标排放转变为综合利用，实现脱硫废水“零排放”具有重要意义。这不仅可以避免废水大量排放带来的环境污染，还体现了清洁生产、循环经济的发展理念，符合我国节能减排的政策，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。

研究脱硫废水的零排放工艺，使得废水不向环境中排放，是燃煤电厂实现可持续发展的必由之路，也是未来脱硫废水系统研究的重要方向。目前，烟道蒸发法在国内外的应用案例颇多，这种方法可以根据蒸发位置的不同，分为烟道内蒸发和烟道外蒸发两种。

烟道内蒸发技术通过双流体雾化喷嘴将脱硫废水直接喷入除尘器前的入口烟道进行蒸发处理。这种技术的工艺简单，投资运行成本低，但存在烟道腐蚀、污染物沉积等风险。烟道外蒸发技术则是将脱硫废水通过旋转雾化器雾化成粒径几十微米的雾滴，喷入喷雾干燥装置内。该装置抽取部分空气预热器前热烟气作为热源，在喷雾干燥装置内将废水蒸发，从而实现脱硫废水零排放。

与传统的蒸发结晶法相比，烟道外蒸发技术具有系统简单、运行可靠、投资费用低等优点。以下将以某燃煤电厂废水零排放项目为例，对该项目所采用的烟道外蒸发工艺系统进行详细的应用分析，以期为我国燃煤电厂脱硫废水处理提供有益的借鉴和参考。

总之，石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术在我国燃煤电厂中的应用日益广泛，脱硫废水的零排放已成为行业关注的焦点。通过对脱硫废水零排放工艺的研究和应用，有助于实现燃煤电厂的可持续发展，减轻环境污染，符合我国的政策导向，具有重要的实践意义。

1、烟道外蒸发技术工艺流程

将脱硝反应器出口的热烟气引出至干燥装置，与经过雾化喷嘴雾化后的脱硫废水雾滴充分接触，使脱硫废水雾滴完全蒸发，降温后的烟气接回至空预器与电除尘间的烟道。废水中污染物转化为结晶盐类，一部分掉落至干燥装置底部，通过气力输送至燃煤电厂现有的灰渣处理系统；另一部分随烟气夹带进入电除尘器，与飞灰一起被去除。工艺流程如图1所示。

2、烟道外蒸发技术工艺系统

烟道外蒸发工艺系统主要包括烟气系统、喷雾干燥装置系统、工艺水及废水供应系统等。

2.1烟气系统

烟气系统主要包括烟气进出口挡板门和烟道等。烟气自SCR反应器与空预器之间的烟道引接，烟气进入喷雾干燥装置，与被离心雾化器雾化后的脱硫废水充分接触，雾化液滴中的水被迅速蒸发，同时脱硫废水中的盐类被干燥，部分流入干燥装置底部，部分随烟气接至电除尘器前烟道。为调节进入本系统的烟气量，在从SCR反应器出口引入的烟道处配置进口挡板，进口挡板采用调节型执行结构，为电动单轴双百叶形式；出口挡板采用开关型执行结构，为电动单轴双百叶形式。系统烟道是喷雾装置进口和出口段的烟道，烟道根据可能出现的不利条件进行设计。干燥装置进口和出口烟道最小壁厚设计为不小于6mm，壁板采用Q355-B材质，烟道内烟气流速不超过15m/s。烟道设计压力为±5000Pa。烟道外部有充分加固和支撑，以满足在各种工况下能安全稳定的运行要求。

2.2喷雾干燥装置

系统喷雾干燥装置主要由干燥装置、离心雾化器和热风分布器等组成。喷雾干燥装置为脱硫废水雾化干燥的容器。高温烟气进入喷雾干燥装置后，与脱硫废水雾滴在雾化过程中充分接触，使雾滴中的水分迅速蒸发。在这个过程中，脱硫废水中的盐类得到干燥，部分混合到原烟气的粉尘中，部分则流入干燥装置的底部。

干燥装置底部的灰渣通过气力输送设备被送至燃煤电厂现有的灰渣处理系统。喷雾干燥装置作为工艺核心设备，为确保其运行过程中不产生诸如酸露点腐蚀等现象，离心雾化器底部下方一定范围内的装置内侧壁板处贴衬合金。此外，干燥装置壁板采用Q355-B材质。

干燥装置采用上部为圆柱段、下部为圆锥段的设计形式，其设计压力为±3000Pa。在烟道设计过程中，特别增加了倾斜向下的烟气进口，以优化流场分布。

离心雾化器是确保废水雾化成微小颗粒的关键设备。其运行稳定，颗粒雾化均匀，易于维护且