【精彩论文】脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究

观点凝练

摘要：针对旋转喷雾和旁路烟道两类高温旁路烟气蒸发技术工艺，开展脱硫废水蒸发特性对比实验，结合可视化荧光示踪法及单液滴蒸发试验研究了废水雾滴在高温烟气中的蒸发过程，分析了烟气温度及烟气停留时间对蒸发性能的影响，并比较了两类废水蒸发工艺的差异。结果表明：脱硫废水液滴接触热烟气后将迅速失去表面自由水分，表面成壳固化为半干颗粒；旋转喷雾蒸发塔内主蒸发区域温度迅速降低，提高烟气温度有助于提升蒸发效率，降低出口灰分含水率；通过适当增大干燥塔尺寸，延长高温烟气在干燥塔内停留时间，可提升热量利用率，实现低气液比条件下的蒸发干燥；两类旁路蒸发工艺相比，旋转喷雾蒸发因雾化效果较好、气液混合均匀，蒸发性能略优于旁路烟道工艺。
结论：（1）利用旋转喷雾蒸发技术处理脱硫废水，塔内温度分布呈现先显著降低，后基本趋于稳定的趋势；脱硫废水从旋转雾化器喷出后迅速蒸发，存在主蒸发区，脱硫废水雾滴在主蒸发区域的停留时间为2.0~3.0 s，随后是蒸发析出的未干盐分进一步蒸干至含水率低于2%的过程；烟气在喷雾蒸发塔内的停留时间需要维持在25 s以上才能保证塔出口颗粒含水率低于2%。

（2）入口烟温升高，液滴与烟气相对温差越大，传热驱动力越强，废水蒸发速率越大，蒸发产物含水率越低；蒸发气液比下降，即废水量上升时，塔内平均温度水平下降，烟气中水汽浓度上升，蒸发产物含水率上升；在12 000 Nm³/m³气液比下，入口烟温593 K能满足蒸干要求。

（3）在8 000 Nm³/m³气液比条件下，将烟气停留时间从18 s增至45 s可实现塔底灰分含水从4%降至2%以下。在保证入口烟温的前提下，适当增加烟气停留时间可使废水液滴有充足时间同热烟气接触，降低蒸发气液比；在实际工程可通过适当增大蒸发塔尺寸、降低抽取烟气量等手段实现低气液比下的蒸发干燥，以降低对锅炉能耗的影响。

（4）两类旁路高温烟气蒸发工艺均能满足脱硫废水零排放要求，其中旁路烟道蒸发工艺因雾化粒径较大、烟道尺寸受限及流场混合不够均匀等原因使其蒸发性能略逊于旋转喷雾蒸发工艺。

引文信息

赵宁, 冯永新, 林廷坤, 等. 脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究[J]. 中国电力, 2022, 55(7): 193-200.ZHAO Ning, FENG Yongxin, LIN Tingkun, et al. Study of evaporation performance between centrifugal spray evaporation and bypass flue evaporation to treat desulfurization wastewater[J]. Electric Power, 2022, 55(7): 193-200.

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编辑：于静茹

校对：李博

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