1.實(shí)驗原因及目的

(1)實(shí)驗原因

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過(guò)程中，由于煙氣中HCl及石灰石脫硫劑中含氯組分等的溶解吸收，會(huì )使脫硫漿液中Cl濃度逐漸升高，為了維持系統穩定運行和保證石膏品質(zhì)，需控制脫硫漿液中Cl濃度不高于20000mg/L，定期排出一部分漿液，即脫硫廢水，廢水成分主要包括懸浮物、過(guò)飽和的亞硫酸鹽和硫酸鹽、無(wú)機鹽離子（Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-）及重金屬等，其中很多是國家環(huán)保標準中要求控制的類(lèi)污染物。由于水質(zhì)的特殊性及各種重金屬離子對環(huán)境很強的污染性，脫硫廢水處理難度大且需進(jìn)行單獨處理。脫硫廢水水量在電廠(chǎng)廢水中比例較小，其含鹽量高、污染種類(lèi)多、水質(zhì)波動(dòng)大，已成為燃煤電廠(chǎng)中成分復雜、處理難度大的廢水。隨著(zhù)廢水排放標準的日益嚴格及用水、排水收費制度的建立，火電廠(chǎng)作為用水、排水大戶(hù)，無(wú)論從環(huán)境保護還是從經(jīng)濟運行角度，節約用水和減少外排廢水已變得十分必要。

2015年4月16日，國務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動(dòng)計劃》，簡(jiǎn)稱(chēng)“水十條”。嚴苛的環(huán)保政策促使電廠(chǎng)的廢水必須實(shí)施零排放。

現有常規的脫硫廢水零排放工藝路線(xiàn)比較，如表1。

通過(guò)表1比較結果，不難看出，低溫蒸發(fā)濃縮+旁路煙道蒸發(fā)大的優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)需進(jìn)行預處理，不受廢水處理總量限制，有很高的靈活性，且操作簡(jiǎn)單，日常維護量小等，在廢水零排放市場(chǎng)，具有很強的優(yōu)勢，未來(lái)市場(chǎng)空間很大。該工藝在運行過(guò)程中，將廢水濃縮的將廢水中的水蒸發(fā)出來(lái)，回收利用，在實(shí)現廢水零排放的還可以實(shí)現節水的目的。

(2)實(shí)驗目的

①由于廢水含Ca2+、Mg2+、SO42-高，濃縮后設備尤其是換熱器易堵塞，重點(diǎn)考慮晶種法防結垢問(wèn)題，保證系統長(cháng)期穩定運行；

②摸索各設備換熱系數K。

2.實(shí)驗原理及工藝描述

(1)實(shí)驗原理

低溫蒸發(fā)技術(shù)原理：將脫硫廢水加熱到一定溫度后引入蒸發(fā)室，由于該蒸發(fā)室中的壓力控制在低于熱脫硫廢水溫度所對應的飽和蒸汽壓的條件下，故熱脫硫廢水進(jìn)入蒸發(fā)室后急速地部分氣化，從而使熱脫硫廢水自身實(shí)現了濃縮的目的。

(2)工藝描述

本試驗選擇單效強制循環(huán)蒸發(fā)工藝，熱源選用低品位蒸汽。

物料流向：原料經(jīng)進(jìn)料泵進(jìn)入蒸發(fā)室，蒸發(fā)室內廢水經(jīng)強制循環(huán)泵輸送至加熱室管程，而后被加熱后的廢水進(jìn)入蒸發(fā)室蒸發(fā)濃縮，達到濃縮要求后經(jīng)出料泵排出。

蒸汽及冷凝水流向：飽和生蒸汽進(jìn)入加熱室殼程與原料進(jìn)行換熱，冷凝后排至界外再利用；分離產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入間接冷凝器，與間接冷凝器殼程的循環(huán)水換熱冷凝后，冷凝水進(jìn)入冷凝水罐收集，輸送至外界再利用，間接冷凝器內的不凝氣由真空泵排出。

本套系統中會(huì )產(chǎn)生少量不凝氣，長(cháng)期積累會(huì )在冷凝側的局部形成較高濃度，導致傳熱效率明顯下降，本蒸發(fā)系統在加熱室設有專(zhuān)用的不凝氣排出口，在蒸發(fā)過(guò)程中可隨時(shí)打開(kāi)不凝氣閥門(mén)進(jìn)行定期排出，以tigao傳熱效率。

3.實(shí)驗數據及分析

本實(shí)驗裝置按照廢水進(jìn)料量1000kg/h，蒸發(fā)量按照667kg/h，濃縮倍率按照3倍進(jìn)行設計。

試驗過(guò)程中進(jìn)行了兩組168連續運行試驗，一組原水取自澄清器后，一組原水取自三聯(lián)箱前。

澄清器后原水中主要為可溶解性鹽分及少量懸浮物，澄清器后取水168期間，進(jìn)入系統的廢水總量184t（含可溶性鹽及懸浮物）,平均每小時(shí)廢水給料量1095kg/h；二次蒸汽冷凝水總量116.28t,平均每小時(shí)蒸發(fā)量為692kg/h；平均濃縮倍率2.72倍。本組試驗濃縮液出料泵排放量與進(jìn)料泵liuliang連鎖，進(jìn)料泵liuliang與蒸發(fā)室液位連鎖，由于蒸發(fā)室液位波動(dòng)較大，未達到濃縮倍率要求，在8月14日19:10修改濃縮倍率為3.6，8月15日10:47修改濃縮倍率為4，15:28調整濃縮倍率為4.5。

三聯(lián)箱前原水中主要為可溶解性鹽分及懸浮物，懸浮物濃度為1%～3%，三聯(lián)箱前取水168期間，進(jìn)入系統的廢水總量193t（含可溶性鹽及懸浮物）,平均每小時(shí)廢水給料量1149kg/h；二次蒸汽冷凝水總量122.69t，平均每小時(shí)蒸發(fā)量為730kg/h；平均濃縮倍率2.74倍。本組試驗濃縮液出料泵排放量與二次蒸汽冷凝水liuliang連鎖，進(jìn)料泵liuliang與蒸發(fā)室液位連鎖，蒸發(fā)室液位波動(dòng)范圍調小，且168試驗期間未進(jìn)行參數調整。