燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展论文_杨涛

燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展论文_杨涛

(大唐环境产业集团股份有限公司特许经营分公司三门峡项目部 河南三门峡 472100)

摘要:为了使燃煤电厂更好的对脱硫废水进行处理。在本文中,重点研究和分析了燃煤电厂脱硫废水处理技术的应用情况。首先,简单论述了脱硫废水的特征和相关影响因素,并且分析了现有的脱硫废水处理技术,逐一探讨了各种技术存在的优点和缺陷,以此为我国燃煤电厂废水处理工作的开展提供相应的依据。

关键词:燃煤电厂;脱硫废水;处理技术

伴随着社会经济的快速发展,科学技术得到了一定的改进和更新,不管是在企业生产期间,还是人们日常生活中,均加大了对各种电气设备的应用力度,在此种情况下,需要较多的电力来促进该项设备的稳定运行。在我国,虽然电力行业在不断的发展水电以及清洁能源电力,不过燃煤机组占据的比例较大。在燃烧燃煤期间,经常产生较多的杂质,这一杂质会对环境产生一些污染,所以,在电厂系统内通常会引进一些处理设备来清除这些有害物质,不过在清除的时候,一些硫化物会残留在水中形成脱硫废水,此种废水现象对于环境以及人们健康产生了极大的危害。所以,加大对燃煤电厂脱硫废水处理技术研究和应用力度是很有必要的,其能够降低燃煤电厂对环境产生的影响。

1、脱硫废水传统的处理技术

在早期阶段中,我国对于燃煤电厂脱硫废水处理的约束程度比较少,在以往的处理手段上,经常采用粗放式的工艺,主要涉及到煤场进行喷洒、灰场喷洒等。在煤场以及灰场进行喷洒的时候,通常是处于安全和抑尘等角度将脱硫废水直接喷洒到煤场和灰场中。不过,在实际过程中,还存在着废水用量较小等问题。其次,因为工艺没有对污染物自身进行有效的处理,那么在目标转移的时候可能会对附近的环境造成一定的影响。水力冲灰需要将脱硫废水直接融入到水力除灰设备中,这样做的目的是对灰分起到运输的作用,然而对于该项工艺而言,不能应用于气力清灰等类似的机组,其对于废水的用量比较少,很难对其进行消除,同时还会对有关金属管道造成很大的影响。

2、脱硫废水的主要特点和影响的因素

2.1 脱硫废水的特点

一般情况下,在燃煤电厂发展过程中,经常会出现较多的脱硫废水,对于这些脱硫废水而言,不单会对环境造成影响,当然,还会对不同类型的设备带来问题,一旦设备长时间和废水进行接触之后,那么废水自然会对设备产生腐蚀情况,进而降低设备的各种使用性能。在脱硫废水过程中,还包括以下几个特征;第一,水质偏弱酸性,这个时候需要对脱硫废水进行相应的测试,在调查中可以看出来,我国脱硫废水的PH值大多数是在5.0范围内;其次,在废水中经常存在比较多的悬浮物,而在脱硫废水中,少的话会有上千,多的悬浮物可能有上万;再次,在脱硫废水中还是有其他的有害物质,比如,汞、铅等多种金属物质;最后,盐类物质可能比较多,比如,硫酸盐、亚硫酸盐等,在这其中,亚硫酸盐的成分比较低。

2.2影响脱硫废水的主要因素

其实在燃煤电厂发展的时候,煤炭资源是比较重要的燃料,所以,本身的好坏对脱硫废水有着决定性影响。当前,煤炭包含的不利因素比较多,那么之后产生的化学物质也会比较多,这样在进行处理时,化学浓度会产生更高的脱硫废水,与此同时,废水的排放量会一直提高。如果化学元素比较多的情况下,那排放出来的烟气含量中也会随之增多,因此,要想防止设备出现问题,这个时候需要不断提高脱硫浆液,还需要增加脱硫废水的数量。由此可见,对污染气体或是杂质进行处理的时候,需要使用石灰石,在这些石灰石元素中,经常会出现锌等多种细小颗粒,所以在发展过程中,会将这些细小颗粒保留在废水中,进而使脱硫废水出现一些重金属的元素。

3、零排放的工艺

在目前的脱硫废水处理技术中,零排放处理技术是最为先进的一项技术,它主要是指电厂按照一系列的工艺过程将脱硫废水中的污染物进行脱离,以液体的方式向外进行排除,现阶段,经常应用到的技术包含蒸发结晶和烟道蒸发。

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3.1 蒸发结晶

在蒸发结晶中,可以采取浓缩和加热的方式,使得脱硫废水浓度不断增加,从而形成比较饱和的状态,而在分析出结晶盐以后,这个时候需要和溶液进行脱离。其中比较典型的技术路线可以分为预处理+浓缩+结晶。在预处理过程中,其目的是减少废水的硬度,不断缓解或者是预防溶液在浓缩发展过程中的堵塞情况。经常用到的软化方式是双碱法,其实就是向废水中投放熟石灰等多种元素,在进行去除的时候,需要使用废水钙离子和镁离子等。这样做的目的是提高废水浓缩,比如,采取反渗透、电渗透以及膜蒸馏等多种使用方法。另外,结晶采取的是多效蒸发结晶以及机械压缩式蒸发结晶。

首先,在多效蒸发结晶中,该系统是根据多个蒸发器形成的,而废水和新蒸汽也需要进入器皿内进行换热,由此产生二次蒸汽和浓缩液,这些浓缩液直接进入蒸发器内进行换热。以此类推,如果前一秒出现蒸发的效果,那么后一秒会出现蒸发的热源,与此同时,如果前一秒产生浓缩液,那么后一秒会加大浓缩的力度,从而会将废水中分析出结晶盐,以此实现固液的分离。同样的情况下,该工艺技术可以将蒸汽的热能进行多次转换,最后使用的能量利用率会比较高。

其次,机械压缩式蒸发结晶中,该系统是将蒸汽和废水一同进入到加热器内换热,而在废水汽化中经常会存在二次蒸汽经气液脱离以后,然后直接送入到压缩机内,这样在压缩机内会直接进行压缩,热量如果提高后,需要再次送入到加热器和废水进行换热,在废水汽化中,出现二次蒸汽经气液脱离以后,直接送入到压缩机内,这样在压缩机内会直接进行压缩,热量如果提高后,需要再次送入到加热器和废水进行换热,同样类推进行反复使用,蒸汽如果进入到压缩机和加热器内,那么废水会跟着浓度的提升最后达到饱和的阶段。

总体上来讲,蒸发结晶技术需要将脱离废水中的盐进行结晶脱离和提纯的话,在这样的情况会直接提高回收利用效率,还能够实现废水的零排放。但是,在该阶段中,路线的过程和控制过程过于复杂,成本相对来讲比较高,比如,在某省河源某燃煤电厂中,采用的机组属于多效强制循环蒸发结晶工艺,在处理方式上会采取多类型的投资形式,从而达到比较高的效益,而投资形式上也会比较高,甚至是达到了一亿元;又比如,在某燃煤电厂中,会采用MED+MVR融合的技术进行处理,投资成本比较高。由此一来,国家在盐业管理体系中明确的指出:禁止结合盐土、硝土废液进行处理,这样会使得蒸发出的结晶技术很难进行销售,即使是作固废处理成本也会比较高。

3.2 烟道蒸发

在烟道蒸发中,该技术需要将脱硫废水直接进行雾化,还需要喷射到锅炉尾部烟道中,这个时候要结合排烟余热将废水进行蒸发,而蒸发产生的结晶盐等多种杂质会直接进入到烟气除尘器中。根据工艺还可以划分为低温烟道蒸发技术和高温烟道技术。

首先,在低温烟道蒸发技术中,脱硫废水需要经过装置以后被雾化喷射到空预器和电除尘器中,并且在烟道内部中还需要吸收低温烟气热量蒸发。显然,因为干空预器和电除尘器范围内的烟气温度比较低,在机组额定下可能会达到110℃,一旦当负荷减少时,气温会达到100℃以下,由此,蒸发的效果不是很理想。

其次,在高温烟道附近,蒸发技术需要按照系统设定和空预器连接起来,并且在空预器接口处经常出现高温现象,这样会直接将烟气进入到附近安装是废水蒸发器中。由此可见,在该技术中,空预器之前的高温烟气比较高,因此机组在运行的时候可以保证废水的整体效果。

4、小结

以上所述,现阶段推广的脱硫废水过程中,主要是以化学沉淀技术、蒸发结晶和烟道蒸发技术为主,在这样的发展过程中,需要根据重金属和悬浮物等物质的特点进行去除,特别是在使用过程中,需要对加药方式和加药量进行相应的控制,把一些存在废水污染的物质排除,从而对后期燃煤电厂脱离废水技术处理起到一定的作用。

参考文献:

[1]李飞.燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展[J].科技资讯,2018,16(04):93-95.

[2]石秀芝.燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用分析[J].科技创新与应用,2016(36):104-262.

[3]马双忱,于伟静,贾绍广,柴峰,张润盘.燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展[J].化工进展,2016,(01):255-262.

论文作者:杨涛

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/12

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