随着国家对环保标准的严苛，各类废水排放标准的要求日益严格，火电厂作为用水、排水大户，无论从环境保护还是从经济运行角度来看，实现节水和废水的有效再利用已成为必然的选择，燃煤电厂实现脱硫废水零排放，我们利用锅炉热烟气作为热源，在喷雾干燥塔内将废水蒸发，水分进入烟气中，废水中的盐类干燥后被收集下来，真正达到脱硫废水的零排放。

1.概述

某公司两台锅炉为东方锅炉厂生产的DGl036/18.2-114 型锅炉。锅炉为亚临界参数、四角切圆燃烧方式、自然循环汽包炉。单炉膛п 型露天布置，燃用烟煤，一次再热，平衡通风、固态排渣，全钢架、全悬吊结构；每台机组各配置双室五电场静电除尘器，并配套湿法烟气石灰石—石膏脱硫系统，脱硫过程产生的废水来源于旋流站排放水，脱硫废水中含有的杂质主要是悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其杂质来源于烟气和脱硫用的石灰石。

采用废水处理系统，主要是去除悬浮物、重金属，调整pH及降低COD等，处理后的水质指标达到国标《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的第一类污染物最高允许排放浓度和第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。

2.脱硫废水喷雾干燥的工艺

脱硫废水系统是通过采用对旁路烟道脱硫废水喷雾干燥，出在保证机组安全性的前提下，通过优化脱硫废水整体处理工艺路线，达到燃煤机组经济技术性能先进的消减脱硫废水的目的。在设计煤种条件下，在锅炉机组100%负荷时，系统连续运行168小时，干燥塔设计处理能力5.0t/h，最大处理能力6.0t/h，处理后烟气湿度在要求范围，干燥塔底部干渣含水率小于2%。

脱硫废水处理的工艺路线如下：

1）脱硫废水及化水车间的水处理再生水和精处理再生水：

化水车间的水处理再生水从已接至灰场的管道处引出至浓缩澄清器；精处理再生水从现有排水槽排水泵出口管道引出至浓缩澄清器，储存在浓缩澄清器内的废水定期泵送入脱硫废水处理系统的三联箱中进行调质再流入清水箱，脱硫废水也经三联箱中进行调质再流入清水箱，调质后清水箱内的废水通过泵输送到废水缓冲箱，通过废水缓冲箱泵送到高位水箱，高位水箱自流至干燥塔内，经过高速旋转的雾化器雾化为细小液滴群，后与从脱硝出口引出的热烟气进行充分的热交换，利用烟气热量瞬间干燥脱硫废水，干燥产生的大颗粒固体物质从喷雾干燥塔底部的排放口排出；小颗粒固体物质经喷雾干燥塔干燥后的尾气返回电除尘进口处理。

2）化水车间反渗透浓水：

反渗透浓水泵送入化学水处理中和池储存，泵送入脱硫系统的工艺水箱，作为现有脱硫系统的工艺补水使用。因为本项目属于科技项目，故项目实施过程中应尽量减少对原机组系统、设备和管道布置的影响。

3.相关参数

1）锅炉主要设备参数（额定工况及BMCR工况）

4）脱硫废水的处理量

每台锅炉产生的废水量约5t/h，（烟气中HCL含量按照75mg/m3（标态、干基、6%O2），两台共10t/h；化水车间的水处理再生水和精处理再生水共约1.0t/h；两台机公用三套反渗透装置，产生的浓水总量约50t/h。

5）废水零排放工艺流程

加入石灰浆液的目的主要是调节脱硫废水的pH值，使脱硫废水确保呈碱性。石灰浆液制备系统流程为：

1）石灰粉经计量后加到消石灰罐，加入脱硫废水，配成浓度约0.5~1%的石灰浆液，然后石灰浆液由石灰浆液泵送到高位给料箱，自流进入喷雾塔。

2）为保证浆液量和浆液各组分的连续稳定，防止浆液沉淀，在消石灰罐、石灰浆液罐和高位给料箱均设置搅拌器。

烟气从现有空气预热器前的主烟道引出一部分，进入喷雾干燥塔，与经过雾化喷嘴雾化、喷射而出石灰浆液的细小颗粒充分接触，烟气中的二氧化硫和其它酸性成分随即被碱性吸收剂浆液迅速吸收，同时浆液液滴中的水分迅速挥发，废水中的盐类被干燥析出，混入原烟气的粉尘中，通过后续除尘器收集下来，冷却后的烟气排入主烟气系统中。

在系统进出口烟道设置进口挡板和出口挡板，进口挡板采用调节型执行结构，根据喷雾干燥系统出口烟道温度调节进入本系统的烟气量。出口挡板采用开关型执行结构。

烟气进入喷雾干燥塔后，与经过雾化喷嘴雾化、喷射而出的石灰浆液细小颗粒（平均雾滴直径10~60微米）充分接触，烟气中的二氧化硫和其它酸性成分随即与碱性吸收剂浆液快速反应成盐，同时浆液雾滴中的水分迅速挥发。从干燥塔出来的烟气经引风机输送返回原主烟道系统中。

通过对烟气分布、石灰浆液流量、雾滴尺寸和出口温度等的精确控制，浆液雾滴在到达吸收塔内壁前已充分干燥，即脱硫废水可以完全被干燥，水汽进入烟气中，废水中的盐被干燥析出，经仓泵气力输送至灰渣处理系统。

4.主要设备

1）喷雾干燥塔

每台锅炉配一个喷雾干燥塔，共配置两个，干燥塔尺寸为：内径8.5m，筒体高度16m，总高约36.5m。喷雾干燥塔由圆柱体和圆锥体上下部两部分组成，热烟气和废水均从塔顶部进入干燥塔内，干燥后的烟气从锥体的上部离开干燥塔，大颗粒固体物从塔底部进入仓泵。

2）旋转雾化器

旋转雾化器是整个喷雾干燥系统工艺核心部件，旋转雾化器的基本原理是，经调质后的脱硫废水泵送至高速旋转的雾化盘时，由于离心力的作用，废水伸展为薄膜或被拉成细丝（取决于转速和浆液量），在雾化盘边缘破裂分散为液滴。液滴的大小取决于旋转速度和浆液量。

3）烟气分布器

烟气分布器设置在喷雾干燥塔的顶部，烟气分布器的作用是使干燥用热烟气均匀地进入干燥塔内，与雾化液滴有效地混合，使水分迅速蒸发。烟气分布器上装有一定夹角的导风板，用来控制热烟气的流向，使雾滴与热烟气的混合达到合适要求，提高雾化效率。

5.结论

目前该公司330MW机组脱硫废水零排放已完成调试及初步性能试验，脱硫废水零排放系统基本达到设计要求，满足系统运行要求，喷雾干燥法处理脱硫废水的具有以下特点：

1）利用原烟气的热量，不需额外的蒸汽，是一种低能耗的技术；

2）该工艺流程简单、操作方便，投资省；

3）只需抽取少量的热烟气，对锅炉原系统影响小；

4）通过调节加入的石灰量，还可以脱除烟气中的二氧化硫。

需要进一步改善的地方

1.脱硫废水零排放的处理量与现有2台机组各负荷段的废水量的匹配，需进一步优化；

2.该脱硫废水零排放从锅炉2侧抽取的烟气进入喷雾干燥塔，出口烟气进电除尘四电场，造成电除尘出口2台吸风机进风量有差异（约5%），需运行进行调整；

3.现场地坑设计中未考虑临时检修、事故检修排放及反冲洗的浆液排放，需增加搅拌器，确保地坑中浆液及时排出。