高低温烟气旋风蒸发技术处理脱硫废水技术解析

高低温烟气旋风蒸发技术处理脱硫废水技术解析高低温烟气旋风蒸发技术处理脱硫废水技术解析1工艺流程简介工艺流程简介该技术的工艺路线如下1)从烟气系统空预器前的高温烟气段引取一股高温烟气，再从空预器后的高温烟气段引取一股低温烟气分别进入浓液蒸发器，使其作为浓液蒸发的热源和浓液载体。2)将脱硫废水处理所得浓液经泵送至浓液蒸发器，为使进入蒸发器中的浓液能被烟气快速蒸发，浓液进入蒸发器时被雾化为细小雾滴，采用两相流雾化喷嘴，利用压缩空气进行雾化。3)高温烟气从蒸发器顶部进入蒸发器。4)浓液雾化喷嘴布置在烟气均流设施后，雾化喷嘴分多组，以方便在线清洁维护。5)低温烟气从雾化喷嘴后分几路沿切线方向进入蒸发器，为雾滴蒸发提供持续热源，同时，由于切向进风烟气沿筒壁速度快，使雾滴不碰壁，避免结垢。采用如此分级烟气进入的设计，一方面，有利于雾滴在烟气中均布;另一方面，可减少高温烟气的使用量，节约运行成本。6)浓液蒸发后，液体中的离子将生成盐，以固体细粉形式进入烟气中，然后通过烟气均布装置进入除尘器入口烟道。7)浓液蒸发后，产生的水蒸汽在脱硫系统中冷凝下来。2技术创新点技术创新点(1)该技术的创新点在于采用高、低温烟气作为浓液蒸发热源，既可保证液体有效蒸发，又可减少使用高温烟气量，降低运行成本。(2)蒸发器设计采用高温烟气从顶部进入，通过放大气流截面和烟气整流装置后，使烟气流速均匀，速度适当。液体喷洒在此位置，更有利于喷洒的水雾分散。而后，有一路或多路低温烟气进气，低温烟气沿筒体圆周的切线方向进入，低温烟气的加入，保证水分蒸发的热源，低温烟气沿切线方向进入，使蒸发器内的烟气流向由原来的直线流变为螺旋式流动，且筒壁流速较快。一方面，增长气流路径，有利蒸发;另一方面，使雾滴不易黏在壁上，防止结垢。(3)浓液的喷洒采用多支喷雾喷嘴，采用双相流雾化喷嘴，双相流雾化喷嘴可降低雾化粒径，采用多支喷雾喷嘴，可保证蒸发器在工作时有一支喷雾喷嘴处在自清洁状态，保证蒸发器工作的稳定性。(4)采用先进的CFD流场模拟技术，确定适当的喷射位置和喷入角度及喷入量，保证浓缩液的雾化颗粒与烟气充分接触，使液滴完全蒸发。(5)高湿度高钠盐成分烟气掺入原烟气中，降低了烟尘比电阻，提高了下游除尘器的除尘效率，有一举两得的效果。3技术难点与影响因素技术难点与影响因素该技术难点在于1)合适的高温烟气、低温烟气比例，高温烟气采用省煤器出口、SCR反应器入口的烟气，低温烟气采用空气预热器后的烟气作为蒸发浓液水分热源，如果取用的热烟气较多，将会影响锅炉的效率，取用热烟气较少，不利于浓液蒸发。2)喷嘴布置位置的选择，既要使雾滴均匀分散到烟气中，又要防止雾化液滴喷射到蒸发器壁上。3)如何防止雾化喷嘴堵塞是技术难点，废水浓液盐分含量高、容易结晶结垢堵塞喷嘴。4烟气引取位置的影响烟气引取位置的影响该技术引取烟气的位置有1)省煤器出口，SCR反应器入口2)SCR反应器出口，空预器入口3)空预器出口，电除尘器入口。以上各点的气体参数见表(1)选择省煤器出口、SCR反应器入口的烟气作为热源，蒸发1m3的浓缩液(含盐量为15%，旋风分离器出口温度>120℃)需要热烟气量约10,000Nm3，现有300MW机组的废水量为5～15m3，经过预处理和膜浓缩后浓液的量为1～3m3(膜回收率按80%考虑)，如按照2m3浓水进行计算，需要热烟气量为2万Nm3，300MW机组的烟气量约为100万Nm3，选取的烟气量占总烟气量的2%。因省煤器出口的NOx含量高，为300~500mg/Nm3，会使烟囱处的NOx含量上升6～10mg/Nm3。因此该技术不选择省煤器出口的烟气作为热源。因此该技术不选择省煤器出口的烟气作为热源。(2)选择SCR反应器出口、空预器入口处的NOx含量低，不会影响脱硝效果。此处烟气温度在310℃～420℃。以一台300MW机组为例，假设脱硫废水浓液为1～3m3(蒸发器出口烟温>120℃)，需要热烟气量1.0万～3.0万Nm3，300MW机组的烟气量为100万Nm3，抽取气体量占总气体量的1.0%～3.0%，对锅炉效率有一定的影响：增加煤耗25167kg/h。如果浓液处理量为1m3，蒸发器的直径为2m。(3)选择空预器出口，电除尘器入口。此处烟气温度为140℃～150℃，取150℃，如果以一台300MW机组为例，假设脱硫废水浓液为1m3(蒸发器出口烟温>110℃)，需要热烟气量为6万Nm3，处理量为1m3时，旋风分离器的尺寸直径为5.5m。且因蒸发器有500～800Pa的压损，因此需配置一台风机，使投资费用和运行费用均提高。但选取此处的烟气作为热源不会影响锅炉效率。综上所述，通过投资成本、运行稳定及工艺的特点综合考虑，选择综上所述，通过投资成本、运行稳定及工艺的特点综合考虑，选择SCR反应器出口烟反应器出口烟气