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西安娛網棋牌遊戲大廳下載告訴你常溫結晶分鹽零排放脫硫廢水處理技術(二)

2019-09-26  來自: 西安娛網棋牌遊戲大廳下載環境科技有限公司 瀏覽次數:6

煙氣蒸發工藝

煙氣蒸發工藝分為煙道直噴工藝、旁路蒸發工藝以及衍生出來的煙氣濃縮與結晶耦合工藝等。

1、 煙道直噴工藝

煙道直噴工藝一般旨在利用除塵器之前的低溫段煙氣餘熱, 圖1是典型的煙道直噴脫硫廢水處理工藝。

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圖1 煙道直噴脫硫廢水處理工藝

脫硫廢水經過必要預處理後, 通過壓縮空氣加壓之後, 由霧化噴嘴直接噴入預熱器之後、除塵器之前的煙道內, 霧化液滴隨煙氣蒸發汽化, 結晶析出鹽塵, 一起進入除塵器。此時煙氣溫度較低, 一般被認為是餘熱利用, 對鍋爐效率幾乎沒有影響, 投資和運行成本較低。煙道直噴的風險主要來自噴嘴堵塞、煙道腐蝕和結垢等。

2、 旁路蒸發工藝

與煙道直噴工藝不同, 旁路蒸發工藝通過建造獨立的噴霧幹燥塔來實現脫硫廢水的霧化蒸發。圖2是典型的旁路蒸發脫硫廢水處理工藝

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圖2 旁路蒸發脫硫廢水處理工藝

脫硫廢水經必要的預處理之後, 由噴嘴從上方噴入單獨設置的噴霧幹燥塔, 形成霧化液滴, 與引自預熱器前的高溫煙氣在幹燥塔內相遇, 霧化液滴汽化並結晶析出鹽塵, 一起從幹燥塔出口進入預熱器後、除塵器前的煙道內。

由於設置了獨立的幹燥塔, 脫硫廢水的霧化蒸發過程在幹燥塔內完成, 因此主煙道的腐蝕和結垢風險可以排除。但由於使用預熱器前高溫煙氣, 因此旁路蒸發對鍋爐的效率有一定的影響。與煙道直噴相比, 旁路蒸發的接受程度更高一些。

、耦合煙氣蒸發工藝

耦合煙氣蒸發工藝旨在結合煙道直噴利用低溫煙氣餘熱和旁路蒸發安全性較高的優勢, 利用低溫煙氣旁路蒸發進行脫硫廢水的濃縮, 利用高溫煙氣旁路蒸發進行濃縮液的結晶。圖3是典型的煙氣濃縮與結晶耦合脫硫廢水處理工藝。

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圖3 煙氣濃縮與結晶藕合脫硫廢水處理工藝

該工藝由2個旁路煙氣蒸發工藝耦合而成, 並分別設置了獨立的濃縮塔和幹燥塔。濃縮塔的熱源煙氣是低溫煙氣, 引自除塵器和脫硫引風機之後。脫硫廢水首先進入濃縮塔, 在低溫煙氣的加熱下蒸發濃縮, 汽化後隨煙氣送回主煙道一並進入脫硫塔。濃縮塔底部的濃縮液則被進一步送入幹燥塔完成結晶固化。幹燥塔的引送風模式和運行模式與2.2節介紹的旁路蒸發一致, 霧化結晶形成的鹽塵也被除塵器截留。

耦合煙氣蒸發工藝有效避免了主煙道的腐蝕與堵塞風險, 對鍋爐效率的影響也更低。但使用了2個煙氣蒸發塔, 工藝比較複雜, 投資成本相對較高, 濃縮塔煙氣增壓所需要的額外能耗也不可忽視。

4、 煙氣蒸發對鍋爐效率的影響

脫硫廢水的含鹽量與海水相當, 汽化潛熱約為2.30 kJ/g, 因此從能耗看, 每蒸發1 m3脫硫廢水約相當於消耗100 kg標煤, 以發電煤耗300 g/ (kW·h) 換算, 則約相當於333 kWh的電量。

在煙氣蒸發工藝中, 以低溫煙氣作為熱源的直噴或旁路工藝可以認為是餘熱利用, 對鍋爐效率基本沒有影響。而以高溫煙氣作為熱源的旁路蒸發對鍋爐效率會產生一定影響。以1台1 GW機組為例, 假設脫硫廢水排量為10 m3/h, 從熱值看全水量高溫煙氣蒸發約需要每小時消耗燃煤1 000 kg, 即煤耗損失為1 g/ (kW·h) 。如果再假設高溫煙氣為300℃, 而100℃以下即為無法利用的廢熱, 則對煤耗的實際影響會稍低, 約為0.7 g/ (kW·h)。

煙氣蒸發工藝對鍋爐效率的實際影響需要根據具體工藝和水量來進行具體估算。需要說明的是, 煙氣蒸發脫硫廢水處理工藝具有較高能耗的原因在於該工藝無法回收冷凝潛熱。與之形成對照的是, 蒸發結晶工藝可以高效回收冷凝潛熱, 因此能耗幾乎低1個數量級。

、煙氣蒸發對粉煤灰利用的影響

煙氣蒸發處理脫硫廢水過程中, 霧化結晶後的鹽塵進入煙道並被除塵器捕捉, 從而進入粉煤灰。脫硫廢水中含有大量的氯離子, 而氯離子可能對粉煤灰的利用產生潛在影響。仍然以1台1 GW機組為例, 假設脫硫廢水排量為10 m3/h, 脫硫廢水中的氯離子的質量濃度假設為10 g/L, 則氯離子的總量為100 kg/h。而以發電煤耗300 g/ (kW·h) 計算, 該機組的燃煤用量為300 t/h, 粉煤灰的產量按20%計算, 即60 t/h。因此, 如果脫硫廢水中的鹽全部進入粉煤灰, 則粉煤灰中氯離子的含量淨增加約0.17%。

雖然GB/T 1596-2017並沒有限定粉煤灰中氯離子的含量, 但國標GB 50010-2010要求混凝土中氯離子的質量分數不高於0.05%~0.30%[20,21]。如果煙氣蒸發脫硫廢水處理工藝被大量工業應用, 在粉煤灰的相應標準中限定氯離子含量將是大概率事件。



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