国际首创 | 脱硫废水进间接空冷塔内高效蒸发新工艺

近日,由甘肃电投武威热电有限责任公司投资,中国能建旗下中南电力设计院有限公司设计、总承包的“武威热电脱硫废水蒸发处理EPC示范工程”一次通过72小时试运行,各项性能指标完全优于合同保证值,这标志着甘肃电投武威热电有限公司(2×350兆瓦)热电联产工程全面实现了废水“零排放”,电厂水资源的综合利用率达100%。
自研技术 攻坚克难
 
近年来,随着大气环境和水环境污染的日益严峻,燃煤电厂一直因高能耗和高污染饱受诟病,自2015年国务院发布“水污染防治行动计划”以来,国家针对水污染与防治的相关法律、法规的密集出台,电厂废水“零排放”成为了发电企业贯彻绿色发展理念,推进生态文明建设的必然路径。
所谓“零排放”,是指无限地减少污染物和能源排放直至零的活动。电厂“废水零排放”是一项复杂的系统工程,需统筹考虑全厂给水及排水系统,最终达到无污废水外排。电厂大部分废水通过简单处理即可完全消纳,而脱硫废水却是个例外。
脱硫废水成因复杂、污染物种类繁多,含盐量高,腐蚀性强,被誉为燃煤电厂中的“顽疾”。脱硫废水处理难度大,一度成为制约电厂真正实现“零排放”的瓶颈问题。
多年来,中南电力设计院有限公司坚持追求科技创新,促进生态环境保护,自主开展了多项“脱硫废水”相关课题研究,并取得了诸多科研创新成果。
“武威脱硫废水处理示范工程,是基于中南电力设计院有限公司大型科研项目‘脱硫废水进间接空冷塔蒸发方案研究’的成果,针对脱硫废水减量处理提出的全新思路和解决方案。”项目负责人罗峻峰解说道,电厂废水“零排放”虽有部分成功案例,但都存在投资高、能耗高的缺点。利用空冷塔内高温、低湿空气实现脱硫废水高效蒸发的方案是对废热的充分利用,是国内外首创的脱硫废水处理新工艺。
方案研发之初,如何强化脱硫废水高效蒸发以满足电厂脱硫废水减量目标,一直是行业未能解决的技术难题。为尽快攻克该“技术堡垒”,中南电力设计院有限公司以博士张春琳为核心的科研攻关团队迎难而上,毅然向该技术发起冲击。他们紧盯技术前沿,大胆自主创新,奔赴各电厂、装备设备公司进行实地考察,充分调研,搭建平台,并结合蒸发原理、特性及外部条件等进行了全面深入的分析研究,提出了增设脱硫废水蒸发塔强化传热、传质的技术方案,并通过实验室测试得出了脱硫废水在蒸发塔填料内的蒸发规律,为方案研究提供了基础数据。
“地基搭好了,上部构架支撑也是房子稳固的关键。”项目主管总工刘瑜指出,蒸发塔外部条件将直接影响系统的稳定运行。为获得更详细的运行状态参数,确保系统运行安全可靠,团队查阅钻研各类数据资料,运用三维数值反复模拟研究、测试,掌握了不同气象条件、不同机组负荷下机力通风蒸发塔在空冷塔内的运行规律。
项目团队最终在设计理念、技术路线、工程实践上一一突破,一举攻克了技术难题,成功掌握了脱硫废水高效蒸发技术方案,研发出了“脱硫废水进间接空冷塔内高效蒸发新工艺”。该工艺的高效、先进,得到了各级专家的一致好评,专家们普遍认为该工艺为脱硫废水“零排放”领域重大突破,达到了国际领先水平,具有广阔的应用前景和社会价值。
成功推广 高效运用
“技术难题解决了,但从报告到生产线的成果转化却遇到了产业化的难题。”中南电力设计院有限公司发电工程公司总经理刘璟谈道,从理想化的数据到真正在实际项目中实施运用,需要付出更大地努力。
“不管有多难,都不能放弃,做好吃苦的准备,就一定有收获”,面对推广难的问题,中南电力设计院有限公司副总经理胡玉清的鼓励犹如一粒定心丸。缜密部署,深耕细挖,与公司服务的各大发电集团紧密接洽,结合项目实际情况开展技术介绍和宣讲。功夫不负有心人,该技术得到了甘肃电投武威热电有限责任公司领导及专家的高度认可,双方于2019年5月签订了合作协议。
工程于5月28日正式开工,在中南电力设计院有限公司发电工程公司、总承包项目部和各参建单位的共同努力下,历经近五个月的日夜兼程、通力合作,项目于10月20日圆满完成了72小时试运行。
经核算分析比较,“脱硫废水进间接空冷塔内高效蒸发新工艺”具有初投资低、运行费用低、节能、高效、废热利用等诸多优点,是国内外首创的一种脱硫废水减量新工艺。同时,该工艺方案还可作为常规脱硫废水零排放的前置方案,能有效降低后续蒸发水量,达到节能降价的良好效果。工艺方案的运用实施具有周期短、人力投入少的优点,在西北地区拥有较好的市场前景。
工程的顺利投产,是中南电力设计院有限公司坚持创新驱动发展,提升核心竞争力,开拓相关市场的重要成果,也是公司科研成果的转化和推广应用的重要突破。
“该工程也是中南电力设计院有限公司努力践行社会责任,积极开展技术创新的结果,中南电力设计院有限公司将以此为契机,力争在技术上做深做透,不断开拓创新,在‘脱硫废水’领域走在行业前列,致力能源生态环保建设,服务经济社会可持续发展”,胡玉清表示。

主办单位

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山东家电行业协会水处理设备专业委员会

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