摘 要:通過對鍋爐效率、鍋爐設計、低溫省煤器、除塵器和對粉煤灰品質(zhì)幾方面影響的分析,得出北方某電廠(2×660MW 燃煤機組)采用預處理+旁路煙道氣處理脫硫廢水工藝是可行的。
關(guān)鍵詞:脫硫廢水;預處理;旁路煙氣
目前煙氣脫硫廢水深度處理工藝路線繁多,旁路煙道氣處理工藝就是其中一種。將脫硫廢水霧化后噴入煙道氣,利用煙氣余熱將脫硫廢水蒸發(fā)干燥,實現(xiàn)廢水的終端處理,結(jié)晶鹽隨靜電除塵器分離去除,結(jié)晶鹽進入灰分,與飛灰一并綜合利用。
1 脫硫廢水調(diào)研及其特性
燃煤電廠濕法脫硫廢水的典型水質(zhì)見表1。
2 脫硫廢水處理系統(tǒng)處理水量
北方某電廠(2×660MW燃煤機組)煙氣脫硫廢水需要進行深度處理,實現(xiàn)零排放。設備出力按15t/h進行設計。
3 脫硫廢水深度處理工藝
北方某電廠(2×660MW燃煤機組)脫硫工藝擬定為預處理+旁路煙道氣蒸發(fā)。
3.1 預處理工藝
針對脫硫廢水的水質(zhì)特點,目前脫硫廢水預處理大都采用中和、絮凝、沉淀和過濾等處理工藝,主要流程如圖 1 所示。
3.2 旁路煙道氣蒸發(fā)工藝
從空預器前端引出一小部分高溫煙氣(300℃以上)進入煙道旁路蒸發(fā)結(jié)晶器,廢水的蒸發(fā)在旁路煙道蒸發(fā)器(噴霧干燥塔)中完成,工藝流程如圖 2 所示。
3.3 旁路煙道氣蒸發(fā)技術(shù)對其它設備影響評估
3.3.1 對鍋爐效率的影響
采用旁路煙道煙氣蒸發(fā)技術(shù),需在空預器入口前抽取部分高溫煙氣。
作為廢水蒸發(fā)介質(zhì),抽取煙氣量~150000Nm3/h(2 臺爐),以 BRL 工況進行核算約占 4%總煙氣量。
此時,由于通過預熱器的煙氣量減少,使得預熱器出口的煙氣溫度有所降低,鍋爐排煙溫度降低約 5℃,這對鍋爐效率是有利的;同時,預熱器入口抽取的煙氣量,其中的部分熱量并未由預熱器進行換熱之后再回到鍋爐內(nèi),這部分熱量對鍋爐來講,屬于熱量損失,這對鍋爐效率是不利的。預熱器入口抽取煙氣量之后,鍋爐的排煙溫度的降低,在一定程度上彌補了上述不利的熱量損失。即抽取旁路煙氣之后,雖然此時鍋爐的排煙溫度有所降低,但鍋爐效率卻與未抽取煙氣時未降低排煙溫度的鍋爐效率相當。
總之,旁路投運時,對鍋爐效率的影響輕微,也并不會額外增加鍋爐的燃煤量,因而不影響鍋爐的效率。
3.3.2 對鍋爐設計的影響
首先,由于在預熱器入口抽取的煙氣量較少,對預熱器本身的設計不會造成影響。
其次,抽取煙氣后,預熱器出口的一次/二次風溫也降低了約 4℃,但由于本工程煤質(zhì)的水分較小,對制粉系統(tǒng)干燥出力的要求不高,風溫的降低并不影響制粉系統(tǒng)的干燥出力,因此抽取煙氣后對制粉系統(tǒng)的設計也沒有影響。
另外,由于預熱器出口二次風溫降低較小,因此對燃燒器的設計及爐內(nèi)的燃燒狀況幾乎沒有影響。
3.3.3 對低溫省煤器效率的影響
由于脫硫廢水旁路投運時,會造成空預器出口煙溫降低~5℃,導致低溫省煤器入口煙溫降低~5℃,降低低溫省煤器熱效率,見表 2。
由表 2 可知,當?shù)蜏厥∶浩魍哆\時,由于脫硫廢水旁路投運時,鍋爐排煙溫度降低,會降低低溫省煤器對整個機組熱耗貢獻,機組熱耗增加~4kJ/kWh,對應標煤耗增加 0.14g/kWh。
3.3.4 對除塵器影響分析
影響煙氣露點的主要因素有:爐型、燃煤含硫量、燃煤含灰量、煙氣含水量、煙氣過剩系數(shù);其他條件不變,煙氣濕度增大,煙氣的露點升高,但影響并不大,煙氣濕度(VOL%)增加 0.205%,對露點、酸霧點溫度的增加在 0.5℃以內(nèi),由于增加量很小,對除塵器的影響可以忽略。
3.3.5 對粉煤灰品質(zhì)的影響分析
根據(jù)物料平衡計算,兩臺機組粉煤灰氯離子含量計算表見表 3。
表 3 中廢水量是根據(jù)煤質(zhì)和脫硫工藝水中的氯離子平衡后的計算值。粉煤灰用于制造水泥的粉煤灰中氯離子含量不高于 0.06%,在鍋爐燃燒設計煤種和校核煤種情況下,產(chǎn)生的粉煤灰品質(zhì)能滿足相關(guān)硅酸鹽水泥標準。
4 結(jié) 語
旁路煙道氣工藝對鍋爐、低溫省煤器、除塵器的影響較小,產(chǎn)生的粉煤灰品質(zhì)也能滿足相關(guān)硅酸鹽水泥的標準,因此,北方某電廠(2×660MW燃煤機組)采用預處理+旁路煙道氣處理脫硫廢水工藝是可行的。