數值模擬在燃煤電廠廢水零排放中的應用

毛 霖，張金成，秦福初，馬孝棟

（1.國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司，重慶 401122；2.通遼第二發電有限責任公司，內蒙古 通遼 028000）

為滿足居民對電力逐年增加的需求，國家大力提升電力建設速度。截至2021年5月底，全國發電裝機容量達到22.4 億kW，我國發電裝機容量和發電量已連續多年位居世界第一，其中，火力發電廠的裝機容量仍占50%左右。目前，火力發電廠幾乎都采用濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（FGD）減少二氧化硫的排放。在應用過程中，為了降低吸收塔被腐蝕的速度，該技術需要控制塔內脫硫漿液的氯離子濃度小于20 000 mg/L，因此必須外排一部分廢水，即脫硫廢水。隨著環保政策的收緊，國家要求新建火力發電廠必須實現廢水零排放。目前，我國電力行業脫硫廢水零排放思路較為一致，技術路線大體可分為預處理+濃縮+蒸發結晶三部分。很多火力發電廠新建、在建的脫硫廢水零排放項目廢水預處理和濃縮方式各有不同，但是最終的濃縮廢水都需要進行蒸發結晶處理，實現水和鹽的分離，進而實現廢水零排放。

針對蒸發結晶工藝，國內學者已經開展了大量的數值模擬研究，解決了部分理論問題。翟明等[1]利用標準k（湍動能）-ε（湍流耗散率）模型，結合脈動燃燒器尾管的試驗參數，進行湍流脈動與換熱的數值模擬。冉景煜等[2]建立了液滴在低溫煙氣中運動和蒸發的數學模型，獲得了液滴溫度、直徑隨時間的變化規律，分析了液滴直徑、速度和煙氣速度對蒸發的影響；……