危險(xiǎn)廢物焚燒中鍋爐排污水回用于煙氣脫酸的可行性分析

羅培源　姚　婷

（深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司廣東深圳518049）

危險(xiǎn)廢物焚燒中鍋爐排污水回用于煙氣脫酸的可行性分析

羅培源姚婷

（深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司廣東深圳518049）

針對(duì)目前危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)中鍋爐的排污現(xiàn)狀，提出了將鍋爐排污水用于焚燒系統(tǒng)的煙氣脫酸，可降低焚燒系統(tǒng)的用水量和藥劑的消耗量，減輕廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行壓力。

鍋爐排污水；煙氣脫酸；危險(xiǎn)廢物焚燒

1　前言

危險(xiǎn)廢物焚燒處置是將國家危險(xiǎn)廢物名錄核準(zhǔn)的可焚燒危險(xiǎn)廢物置于溫度高達(dá)1100℃～1200℃的焚燒爐膛內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒，使廢物中的可燃成份與空氣中的氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，廢物轉(zhuǎn)化為煙氣和少量性質(zhì)穩(wěn)定的固定殘?jiān)倪^程。目前國內(nèi)較成熟的危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)主工藝路線為：焚燒爐（廣泛采用“回轉(zhuǎn)窯+二燃室”模式）——余熱鍋爐——煙氣急冷脫酸塔——干式反應(yīng)器——布袋除塵器——煙囪。余熱鍋爐作為焚燒系統(tǒng)熱量回收及煙氣降溫的主要裝置，常設(shè)置于焚燒爐后，回收產(chǎn)生的蒸汽可用于供熱或發(fā)電。余熱鍋爐出口的煙氣流經(jīng)急冷塔，在急冷塔中需噴加氫氧化鈣乳液或NaOH溶液，用于煙氣降溫和系統(tǒng)脫酸。

余熱鍋爐在運(yùn)行過程中需通過連續(xù)排污、定期排污，使鍋爐中隨著鍋爐水不斷蒸發(fā)而濃度逐漸增加的水垢、殘?jiān)鹊靡耘懦觯乐乖阱佂不蛩浔诠艿佬纬伤福绊戝仩t水循環(huán)和傳熱效率，從而保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。連續(xù)排污一般從鍋筒中接近含鹽量濃度最大的蒸發(fā)面下放出爐水，以維持爐水額定的含鹽量及堿度。定期排污一般從蒸發(fā)受熱面的最低點(diǎn)引出，常設(shè)在水冷壁下集箱，用于排出沉渣、鐵銹等；鍋爐排污水一般排至廢水收集池，這不僅造成水資源和藥劑的浪費(fèi)；還加大了配套廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行壓力。若將鍋爐的排污水用于系統(tǒng)石灰漿的補(bǔ)充水，則排污水中的水和堿性藥劑（如NaOH、Na3PO4）可得到充分的利用。

2　脫酸原理

深圳危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目余熱鍋爐給水使用的是離子交換后的軟化水；余熱鍋爐中添加的藥劑以NaOH和Na3PO4為主，鍋爐水中的堿度以鈉、鎂的化合物和磷酸鹽等形式存在。鍋爐排污水的pH值約10～12，鍋爐排污水量約0.25 t/h～0.4t/h。

危險(xiǎn)廢物焚燒過程中，廢物中的S、Cl、N等元素在高溫條件下生成HCl、SO2、NOx化合物存在于焚燒煙氣中。急冷脫酸塔常設(shè)置石灰漿或NaOH溶液噴槍，用于去除煙氣中的酸性氣體。以為例，它和酸性氣體反應(yīng)如下：

HCl+NaOH→NaCl+H2O

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O

SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O

NoO+NO2+O2+2NaOH→2NaNO3+2H2O

由于鍋爐排污水中大量堿性化合物離子的存在，使得其可以根據(jù)上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫酸效果，且排污水中雜質(zhì)較少，與氫氧化鈣乳液無相容性反應(yīng)，故可直接回用于石灰漿攪拌罐中，實(shí)現(xiàn)混合脫酸效果。

3　工藝改造

深圳危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目原余熱鍋爐排污水經(jīng)連排擴(kuò)容器后直接排入收集溝中。現(xiàn)在不改變連排擴(kuò)容器本體的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)排污水自動(dòng)回用：（1）連排擴(kuò)容罐原出水口增設(shè)旁路，旁路安裝電磁閥1及手動(dòng)閘閥，閥門后設(shè)置離心泵3，通過泵送排污水至石灰漿攪拌罐中。原出水口手動(dòng)閘閥前增設(shè)電磁閥2。（2）在連排擴(kuò)容器中增設(shè)液位傳感器4。兩個(gè)手動(dòng)閘閥為常開狀態(tài)，設(shè)置罐中液位未達(dá)到設(shè)定值時(shí)電磁閥為常關(guān)狀態(tài)；當(dāng)排污水液位達(dá)到設(shè)定值（高位）后電磁閥1啟動(dòng)，離心泵3數(shù)秒后自動(dòng)啟動(dòng)，將排污水泵送至攪拌罐中，連排擴(kuò)容罐液位降至設(shè)定值（低位）時(shí)離心泵3停止運(yùn)行，電磁閥1關(guān)閉。（3）若離心泵3未能自動(dòng)啟動(dòng)，或投入運(yùn)行仍無法能使液位有效降低至設(shè)定值（低位）時(shí)，電磁閥2自動(dòng)啟動(dòng)，排污水直接流入收集溝中，液位降至設(shè)定值（低位）時(shí)，電磁閥2關(guān)閉；同時(shí)傳輸報(bào)警信號(hào)至中控室。

圖1　排污水回用工藝圖

4　效益分析

4.1經(jīng)濟(jì)效益

深圳危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目余熱鍋爐的排污水量約為9t/d；水質(zhì)硬度≤0.03mmol/L，pH值為10～12，磷酸鹽含量≤30mg/L；若直接排放至收集池，須經(jīng)廢水系統(tǒng)處理后方可排放。現(xiàn)項(xiàng)目用水成本約為5.5元/噸，廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行綜合成本約22.0元/噸，則成本減少約247.5元/天；設(shè)備投資成本約1.65萬元，僅需兩個(gè)月余即實(shí)現(xiàn)收支平衡，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2環(huán)境效益

（1）鍋爐排污水回收利用后，降低了廢水排放量，減輕廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行壓力；（2）鍋爐排污水用于急冷塔脫酸，可充分利用排污水中的堿性物質(zhì)和水體本身。

5　結(jié)語

余熱鍋爐排污水的有效利用，可降低焚燒系統(tǒng)用水量及氫氧化鈣的消耗量，減輕廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，減少資源的浪費(fèi)；與其他排污水的回收利用方案相比，此方案具有改造小，實(shí)施簡單，投資少的優(yōu)點(diǎn)，適合危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目等小型鍋爐的使用。

[1]原云霞.淺談鍋爐排污水回收與利用[J].機(jī)械管理開發(fā),2015,1.

[2]楊冬,徐文忠,陳元芝,王家鵬.鍋爐排污水的綜合利用[J].節(jié)能技術(shù)，2003，5.

[3]宋秀斌.鍋爐排污水回用技術(shù)探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2011,21.