【摘 要】
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我国90%左右的燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,该技术脱硫效率高,运行稳定,技术成熟,但会产生大量的脱硫废水。若不加以处理,则会造成极大的水资源浪费和环境污染。因此,脱硫废水的零排放处理及其资源化利用必不可少。本文针对脱硫废水在蒸发浓缩过程中结垢难题,研究在不同温度、真空度、含泥率下脱硫废水的特性及其影响因素,进一步通过中试试验证明了小试试验数据的真实可靠,最后利用Aspen Plus模拟电
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我国90%左右的燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,该技术脱硫效率高,运行稳定,技术成熟,但会产生大量的脱硫废水。若不加以处理,则会造成极大的水资源浪费和环境污染。因此,脱硫废水的零排放处理及其资源化利用必不可少。本文针对脱硫废水在蒸发浓缩过程中结垢难题,研究在不同温度、真空度、含泥率下脱硫废水的特性及其影响因素,进一步通过中试试验证明了小试试验数据的真实可靠,最后利用Aspen Plus模拟电厂三效蒸发系统,提出了现场蒸发器稳定运行的调控策略。具体研究内容如下:（1）通过现场调研及对脱硫废水的蒸发速率、浓缩倍率及硫酸钙在40-100℃时溶解度减少特性,确定三效蒸发系统各效蒸发器的温度及真空度为60℃、0.72MPa、70℃、0.62 MPa、80℃、0.46 MPa。根据脱硫废水蒸发速率随含泥率的增大而降低,结晶重量逐渐增大,在考虑蒸发过程中的节能,建议进入蒸发设备的脱硫废水含泥率≤4%。进一步考虑实际运行过程中含泥率增大后的结垢倾向,建议实际运行过程中的出料密度控制在1.35 g/m L左右。在对脱硫废水进行微观形貌观察时可知其主要结晶物质的先后结晶顺序为硫酸钙、悬浮物、硫酸镁及氯化钙、氯化镁,综合市场上四种材质的价格及抗腐蚀可连续使用这一系列条件后,以2205材质最适合真实脱硫废水的蒸发器内壁的选择。（2）通过实验室小试试验的实验结果在中试设备上进行实验放大,验证实验室小试试验的结果在中试设备上的放大能力,对于小试试验中选择的80/70/60℃及其对应绝对压力的大小是可行的;对于含泥率3%～6%原水,均可直接进入蒸发系统蒸发浓缩,废水循环泵运行平稳,换热管无堵塞现象,选择的含泥率4%大小的脱硫废水可作为中试设备进水含泥率的大小。同时,当蒸发浓缩密度达到1.35 g/L后,废水循环泵出现震动,可能由于含固量过高,流动性变差导致,可作为工程化应用中出料密度的依据;同时,试验系统蒸发能力最大14 L/h,达到设计蒸发能力,蒸发工艺应用于脱硫废水浓缩减量技术上是可行的。（3）利用Aspen Plus对电厂处于不同负荷、不同进水量等工况进行模拟。发现每效蒸发器蒸汽的生成量在1500-3000 kg/hr、热负荷在1000-2000 Kw/h、蒸汽总量在4500-7500 kg/hr、出料密度在1.34-1.37 g/m L范围内进行波动。为避免热量的浪费,建议在三效蒸发系统设置智能控制系统,控制低温负压蒸汽流量的大小,保证进水量小于180吨/天,稳定一效加热器的入口温度,在进水量小于180吨/天时低温负压蒸汽流量不大于400 kg/h,进水量大于180吨/天时的流量不大于750 kg/h。
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