目前，世界上主流的煙氣脫硫工藝可分為濕法、半干法及干法三大類(lèi)。其中石灰石―石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前世界上應用最廣泛的煙氣脫硫除塵技術(shù)，它具有脫硫效率高、設備方便維護、煤種范圍適用廣、運行可靠性高和原材料價(jià)廉易得等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　過(guò)去，火電廠(chǎng)脫硫廢水的排放標準一直遵循《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)規定進(jìn)行，但隨著(zhù)環(huán)保要求越來(lái)越高，該標準已不符合時(shí)代經(jīng)濟發(fā)展的要求。根據脫硫廢水水質(zhì)自身的特點(diǎn)，國家制定了新的《火電廠(chǎng)石灰石―石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標》(DL/T997-2006)，該指標規定了脫硫廢水處理系統出口的檢測參數和參數范圍。見(jiàn)表1所列。

　　1、脫硫廢水的來(lái)源

　　石灰石―石膏濕法脫硫工藝采用石灰石漿液作為煙氣中SO2的脫硫吸收劑，將石灰石在濕磨機中破碎后與少量水混合，經(jīng)行研磨，在研磨過(guò)程中注入工藝水，制成石灰石漿液。石灰石漿液通過(guò)脫硫吸收塔循環(huán)漿液泵，打入吸收塔上部的漿液噴嘴處，由于吸收塔內的煙氣是自下而上的運動(dòng)，與由噴嘴自上而下噴淋的石灰石漿形成對流接觸，煙氣中的二氧化硫通過(guò)化學(xué)酸堿中和反應被吸收進(jìn)入石灰石漿液中，二氧化硫被除去。在煙氣中SO2不斷被吸收的同時(shí)，煙氣中的氯離子也不斷被漿液吸收。由于氯離子濃度的過(guò)高會(huì )給生產(chǎn)帶來(lái)很多不利影響，譬如降低溶液的PH值，降低二氧化硫在漿液中的溶解率，并且易使漿液中的CaSO4易于結垢，無(wú)法形成石膏晶體，以及加快金屬管路腐蝕等。脫硫系統要穩定工作，就要保證系統中氯離子維持在較低的濃度上，須要定時(shí)向脫硫系統漿液中摻入一定量的工藝水，在工作過(guò)程中就會(huì )不可避免地產(chǎn)生脫硫廢水。由于脫硫廢水中含有很多有毒、有害物質(zhì)，如果直接排放會(huì )對環(huán)境造成污染，因此為了保護環(huán)境和脫硫系統的正常運行，應當對脫硫廢水經(jīng)行環(huán)保處理。

　　2、工藝流程

　　2.1 脫硫廢水的凈化預處理

　　由于脫硫廢水中含有各種雜質(zhì)、漂浮物以及各種重金屬離子，因此脫硫廢水不能直接進(jìn)入廢水蒸發(fā)系統中。鑒于此，我們要對脫硫廢水進(jìn)行預處理。濰坊公司根據實(shí)際情況及國內外脫硫廢水處理技術(shù)工藝的穩定性、經(jīng)濟性等方面考慮，選擇“預沉淀+深度過(guò)濾-煙道霧化蒸發(fā)”處理工藝作為脫硫廢水處理系統方案，包括沉淀、中和、絮凝和濃縮澄清等四個(gè)主要步驟進(jìn)行處理。該方案采用物理化學(xué)方法去除廢水中的主要雜質(zhì)。首先在中和箱中加入石灰乳，使廢水中的pH值上升到9.0~9.5左右，在高堿性環(huán)境中，廢水中大多數的重金屬離子會(huì )形成難溶于水的化合物而沉淀析出。經(jīng)過(guò)中和箱處理大多數的重金屬離子后的廢水進(jìn)入沉降箱。在沉降箱中，向廢水溶液中加入TMT15或Na2S等有機硫化學(xué)藥劑，可以與廢液中的殘留的Cd2+、Hg2+等金屬離子反應，生成難溶于水的硫化物沉淀，前兩個(gè)步驟主要目的是除去溶液中的重金屬離子。然后，經(jīng)過(guò)凈化處理后的溶液進(jìn)入絮凝箱，在絮凝箱中，溶液中的膠體顆粒和懸浮物顆粒在絮凝劑(如FeClSO4)化學(xué)作用下產(chǎn)生凝聚和聚集反應，從而形成大顆粒，并在重力的作用下沉淀下來(lái)。最后，在進(jìn)入澄清池前，在絮凝箱出口處加入混凝劑，強化絮凝劑等化學(xué)藥劑。在澄清池中，經(jīng)行二次絮凝和二次物理沉降，絮凝物后的大顆粒會(huì )沉淀到池底形成污泥，大部分污泥通過(guò)污泥輸送泵輸送到污泥壓濾機，形成污泥濾餅外派到污泥堆放處，小部分的污泥作為下一個(gè)循環(huán)沉淀所需要的晶核重新返回到中和箱。經(jīng)過(guò)化學(xué)和物理作用后的廢水溶液中的上部分溢流到凈水箱，凈水箱中專(zhuān)門(mén)設置了符合國家標準的用于檢測水質(zhì)的pH值和水質(zhì)濁度的儀表，如果水質(zhì)達到環(huán)保排放標準則外排，如果不合格則繼續處理，如此循環(huán)往復，直到合格為止。脫硫廢水流程圖如下圖1所示：

　　2.2 脫硫廢水煙道蒸發(fā)

　　脫硫廢水煙道蒸發(fā)技術(shù)是一種基于噴霧高溫干燥技術(shù)的工藝，噴霧干燥技術(shù)的基本原理是用霧化器將廢水溶液霧化后與壓縮空氣混合噴入高溫煙道內，在煙道內以霧滴狀與高溫煙氣接觸，可以在短時(shí)間內迅速將液滴汽化蒸發(fā)。其特點(diǎn)是由于液滴的蒸發(fā)表面積非常大，并且溶液霧化后的小液滴溫度與煙道里的煙溫溫差非常大，只要與高溫氣體接觸，就發(fā)生快速的熱交換，并迅速將霧化后液滴中的大部分的水蒸發(fā)掉，形成只有少量水分的固體粉塵顆粒，因而干燥速率非?？?。脫硫廢水煙道蒸發(fā)就是利用這種技術(shù)把經(jīng)過(guò)凈化處理的脫硫廢水進(jìn)行煙氣蒸發(fā)處理，從而達到脫硫廢水環(huán)保零污染排放的目的。

　　具體步驟是將脫硫廢水進(jìn)行凈化預處理，凈化后的脫硫廢水經(jīng)過(guò)廢水輸送泵打入廢水蒸發(fā)系統的預沉池中，預沉池中脫硫廢水的上清液通過(guò)廢水排出泵打入到一體化霧化蒸發(fā)安保器進(jìn)行固液分離處理，系統沉淀的污泥通過(guò)污泥排出泵輸送到污泥緩存箱緩存。上清液經(jīng)過(guò)一體化霧化蒸發(fā)安保系統處理后，廢水中粒徑>20μm的顆粒被截留分離出來(lái)，經(jīng)過(guò)處理后廢水中懸浮物的含量降低到0.5%以下。過(guò)濾后的廢水輸送至系統清水箱，經(jīng)過(guò)固液分離處理后的廢水通過(guò)清水泵輸送到電除塵器入口處的霧化噴射裝置中。在霧化裝置中廢水被充分霧化后與壓縮空氣混合噴入到高溫煙道內，并在高溫煙氣強烈的熱交換的作用下迅速蒸發(fā)變成水蒸氣。其中不溶于水的結晶顆粒隨煙氣一起進(jìn)入電袋除塵器中，并被電袋除塵器中靜電吸附板捕捉而從煙氣中分離出來(lái)。蒸發(fā)的水蒸氣隨除塵后的煙氣進(jìn)入脫硫吸收塔，在除霧器沖洗水的冷卻作用下，水蒸氣遇冷凝結成小水滴進(jìn)入脫硫塔的漿液循環(huán)系統。整個(gè)脫硫廢水煙道處理技術(shù)過(guò)程可以通過(guò)DCS實(shí)現遠程監控和控制，可實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測整套設備的運行數據，當設備運行參數異常時(shí)可以第一時(shí)間發(fā)現，并進(jìn)行處理，此舉可以有效地提高設備利用率和運行中設備穩定性，可以確保提高設備的投入使用率。脫硫廢水煙道處理技術(shù)DCS控制流程圖如下圖2所示

　　3、廢水的蒸發(fā)效果

　　濰坊公司二期3號機組除塵器運行情況列于下表。

　　機組滿(mǎn)負荷運行時(shí)，除塵器入口煙氣的組煙氣量分別為342萬(wàn)m3/h(實(shí)際狀態(tài))，含塵量為42.8g/m3，煙氣入口平均溫度為141℃。濰坊公司二期#3機組不同負荷下除塵器入口煙氣參數為：負荷75%，平均127℃，煙氣量約為291萬(wàn)m3/h(實(shí)際狀態(tài))，含塵量約為32g/Nm3;負荷50%，平均121℃，煙氣量約為219萬(wàn)m3/h(實(shí)際狀態(tài))，含塵量約為28.6g/Nm3。在投入廢水蒸發(fā)系統以后電除塵入口溫度有一個(gè)下降趨勢，煙道蒸發(fā)投入后在不同的機組負荷運行條件下入口煙溫的變化趨勢如下圖所示：

　　從上圖電除塵入口溫度趨勢圖可以看到，脫硫廢水噴入煙道后，煙氣的入口煙氣溫度平均下降了2℃~3℃，由于此時(shí)煙氣溫度依然高于酸露點(diǎn)溫度，所以不會(huì )對電除塵器灰塵靜電吸附板和煙道產(chǎn)生腐蝕。并且由于采用脫硫廢水蒸發(fā)工藝后，煙氣濕度適當增加，煙氣溫度有所降低，這就降低了煙氣流速，提高了粉塵粒徑，增加了灰塵的電阻比，在一定程度上提高了電除塵器的使用壽命和除塵效率。

　　根據對電除塵器煙道積灰檢測桿的檢測，噴后積灰檢測桿有少量松軟性積灰，無(wú)硬結性積灰，這說(shuō)明廢水已經(jīng)完全蒸發(fā)。

　　4、結論

　　脫硫廢水煙道蒸發(fā)系統分為前處理系統和后處理系統。其中預處理系統包括脫硫廢水澄清過(guò)濾系統和一體化霧化蒸發(fā)安保系統，后處理系統即煙道霧化蒸發(fā)噴射系統，整個(gè)過(guò)程控制系統采用DCS集中控制。脫硫廢水蒸發(fā)系統投入以來(lái)，當工況是65%時(shí)，每小時(shí)可蒸發(fā)脫硫廢水2t左右，當工況在70%以上時(shí)，每小時(shí)可蒸發(fā)脫硫廢水3t左右。滿(mǎn)負荷運行時(shí)，一天可以蒸發(fā)大約70t左右的脫硫廢水。設備自投入運行以來(lái)運行效果良好，運行參數正常，符合預期的設計效果。對實(shí)現火力發(fā)電行業(yè)的環(huán)保節能健康積極的發(fā)展進(jìn)行了積極的探索和嘗試，為清潔新能源健康發(fā)展，注入了新的動(dòng)力。(來(lái)源：華電濰坊發(fā)電有限公司)