Page 88 - 电力与能源2024年第一期
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82 宋 伟:国内首台 1 000 MW 褐煤机组的脱硫废水零排放技术路线应用
下难以正常实施;焚烧的最大问题是喷嘴容易被 电耗,这不仅保证了系统的达标运行,还有效降低
腐蚀;膜分离技术处理高浓度废水时,会降低膜的 了运行费用。
使用寿命;采用普通蒸发结晶装置则需要消耗大
2 项目情况
量热能 。
[4]
为了降低蒸发过程的能耗,提高能量的利用 江苏能源乌拉盖 2×1 000 MW 高效超超临
效率,多效蒸发器逐渐受到关注。多效蒸发器重 界燃煤发电机组工程位于内蒙古自治区锡林郭
复利用热能,可降低热能耗和成本,提高效率 [5-6] 。 勒盟乌拉盖管理区,是国内首台褐煤百万机组,
在多效蒸发系统中,将生蒸汽或者烟道气通过热 本百万机组三效蒸发废水零排工艺处理的水量
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交换输入第一效加热器中,加热的物料进入第一 为 2×17 t·h 。本项目的蒸汽来源为烟道中安装
效分离器,由其产生的二次蒸汽,用作第二效加热 的烟气换热装置。其中由于褐煤燃烧的烟气具有
器的加热蒸汽。随后,加热的物料进入第二效分 很强的腐蚀性,所以烟气换热器中热媒水流经的
离器,在第二效分离器中产生的二次蒸汽用作第 部位及换热翅片,其材料耐腐蚀性应不低于 2205
三效加热器的加热蒸汽,如此依次进行,即前面 双相不锈钢材质。
一效的二次蒸汽作为后面一效的加热蒸汽,并且
3 配套主要设备工艺特点
末效的二次蒸汽可以用作低压力等级热源 [7-12] 。
现今,国内主要投入工业化应用的浓缩减量 三效蒸发系统主要设备采用的是济南山源环
工艺是热法浓缩技术。广东河源电厂 2×600 MW 保科技有限公司制造的多效加热器和分离器。经
超临界燃煤机组,设计处理量 22 m·h 的脱硫废 过本公司科研人员独立改造,加热器和分离器的性
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水采用两级预处理+四效蒸发结晶系统处理,1 t 能有了质的突破,解决了市场上设备易于结垢和换
废水消耗蒸汽约 0.28 t,耗电约 30 kWh·t -1[11] 。广 热效率低下的难题,确保了为本项目的高效实施。
东三水恒益电厂 2×600 MW 超临界机组,设计处 3.1 加热器
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理量 20 m·h -1 的脱硫废水采用两级卧式机械蒸 本项目加热器选用列管式,其依靠外部循环
汽压缩蒸发技术+两级卧式多效蒸发技术+卧式 泵使液体进行循环,具有传热系数大、抗盐析、抗
圆盘结晶的工艺,1t 废水消耗蒸汽约 0.3 t、耗电约 结垢、适应性强、易于清洗等特点。加热器进口部
30 kWh·t ,但是恒益电厂未采用软化处理,设备 位的导流筒比加热器本体空间更大,使得进入的
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结垢严重,清洗频繁,并且得到的结晶盐中含有重 蒸汽流速进一步放缓,可以有效地与换热管内的
金属,属于危废,无法回收 [11] 。长兴电厂废水零排 脱硫废水发生热交换,使蒸汽完全释放气化潜热,
放处理系统 2×660 MW,设计处理量 22 m·h 的 变为同等温度下的热水。另外,脱硫废水在换热
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脱硫废水主要由预处理单元、反渗透单元、正渗透 管内自下而上流动,换热管选用无缝管,经过内外
系统及多效强制循环结晶单元构成,1 t 废水消耗 抛光,可以减少污垢的附着。换热管内流速控制
-1 [11-12]
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蒸汽约 0.2 t,耗电约 10.4 kWh·t 。包头电厂 在 1.7~2.5 m· s ,较 快 的 流 速 带 动 较 小 晶 体 循
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零排放工程 2×600 MW,设计处理量 120 m·h -1 环。此外,管道设计时应尽量减少弯角和死角。
脱 硫 废 水 采 用 纳 滤 -反 渗 透 -碟 式 反 渗 透 -机 械 这些设计可以有效减轻甚至避免加热管表面
蒸 汽 再 压 缩 蒸 发 结 晶 的 工 艺 ,1 t 废 水 耗 电 约 结晶和结垢的问题,从而可在相当长的时间内天
60 kWh·t -1[11] 。综上所述,运用上述工艺进行脱 需要清洗。
硫废水处理所需的成本较高,工艺流程也不完善。 3.2 分离器
因此,本次设计借鉴上述经验,选用三效蒸发 本项目设计的分离器采用横向水平进料,分
工艺,其主要设备经过设计人员的改造,可以充分 离器的液位绝不能低于循环管的上沿,否则蒸汽
利用烟气余热,杜绝了蒸汽的消耗,运行成本只有 进入循环料液将引起蒸发器强烈振动。如果液位