余热闪蒸自结晶“3C-MED”(终版).pptx

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脱硫废水余热闪蒸自结晶“3C-MED”零排放技术介绍,北京国能中电环保技术股份有限公司,中国低能耗、废水零排放的全方案环保服务与运营管理引领者,报告人：

郑礼彦,公司简介,技术背景,技术介绍,案例与推广,目录,CONTENTS,1,2,3,4,1,公司简介,延迟符,集团概况,环保板块,超净电力能源板块,固废及新能源板块,环保金融板块,主营业务为工业烟气治理、环保装置运营维护服务、环保核心设备生产、相关工业废水治理等。

目前正在IPO进程中，计划在A股上市。

主营清洁电力能源的投资开发、建设、运营等；一2X350MW纯凝机组在实施阶段；一2X350MW热电联产机组在筹建阶段。

专注于有机废物的综合利用及环境综合治理业务，生物能源的投资商和有机废物利用技术的集成商。

专注于清洁电力和能源、环保领域的投（融）资、股权投资、资产并购、与政府和金融机构组建的环保产业基金的管理等,公司概况,成立于2011年12月，2016年5月完成股份制改制,注册资本金13782.4万元,拥有员工1400余人,拥有21家分、子公司,拥有环保设计、总承包、运营等多项资质,自主研发三十余项专利技术,主营业务,主营业务一,工业烟气污染物综合治理、无组织排放治理（脱硫、脱硝、除尘、气膜建筑等）,主营业务二,电力、钢铁行业环保装置运营服务,主营业务三,电厂全厂废水处理、脱硫废水零排放,主营业务四,环保核心设备专业生产、炭基催化剂生产,主营业务五,电厂节能改造、有色烟羽治理等,可提供EPC、BOT/TOT/ROT/BT等多种业务模式,主营业务六,陶瓷磨辊、激光熔覆、非晶金属材料,公司资质,环境工程专项设计甲级（大气）、环境工程专项设计贰级（水）、环保工程专业承包贰级、除尘脱硫脱硝环境污染治理设施运营壹级等10余项企业资质证书及认证；AAA级信用等级企业，中环协3A企业信用等级证书；“NOSA五星管理系统”三星级证书。

2,“3C-MED”技术背景,1、国家、地方政策及法规,政策法规,国家政策,地方政策,相关法规,水污染防治行动计划水十条1、2015年4月颁布；2、2017年是环保政策年，也是黑臭水体处理指标完成年；3、2017年还是“水十条”落地实施、完成阶段目标关键年。

排放标准要求越来越高北京市水污染物排放标准（DB11/307-2013）单位废水总排溶固（含盐量）小于1600mg/L山东省半岛流域水污染综合排放标准（DB37/676-2007）2016年1月1日起，外排水全盐量指标限制执行1600mg/L；以城市中水或循环水为主要水源的企业，全盐量指标限制为2000mg/L河北省地方标准氯化物排放标准（DB13/831-2006）氯化物以氯离子的形式排放，含氯废水最高允许排放限值分一级、二级、三级。

脱硫废水向城镇排水系统排放限值，氯离子的排放浓度不应超过350mg/L。

中华人民共和国水污染防治法十二届全国人大常委会第二十八次会议6月27日修订更加明确了各级政府的水环境质量责任，实施总量控制制度和排污许可制度，加大农业面源污染防治以及对违法行为的惩治力度。

决定自2018年1月1日起施行。

2、燃煤电厂脱硫废水对环境的影响,水资源和水环境问题不仅是制约我国工业发展的瓶颈，同时已成为生态文明建设亟待解决的关键问题。

燃煤火电厂是我国工业用水的大户，其用水量和排水量十分巨大，燃煤火电厂湿法脱硫后产生的废水，脱硫废水作为最末端的废水，如不进行深度处理，将会对环境造成危害，破坏土壤和地下水资源，直接导致江河水质矿化度提高，给土壤、地表水、地下水带来越来越严重的污染，危及生态环境。

同时也是对宝贵的水资源一种浪费。

火电厂脱硫废水水质特点,4、脱硫废水处理技术现状,4、脱硫废水处理技术现状,火电厂脱硫废水水质特点,成分复杂，水质、水量波动大，预处理难度大结垢离子含量高，浓缩易结垢，预处理运行成本高结晶盐处置难，盐成分波动大，盐资源化难度大,与燃煤品种、脱硫工艺、运行工况、烟尘量、石灰石品质、石膏脱水效果、脱硝系统氨逃逸诸多因素有关。

4、脱硫废水处理技术现状,主要沉降分离了脱硫废水中的固体颗粒物，但是沉降物无法综合利用。

对废水进行加药处理，造成二次污染。

对于废水中的氯离子没有进行处理，处理后的废水无法综合利用回用中易引起系统腐蚀和结垢,4、脱硫废水处理技术现状,传统脱硫废水处理工艺三联箱法,工艺路线,工艺特点,4、脱硫废水处理技术现状,目前常规脱硫废水零排放方法,工艺特点,1：

预处理+膜浓缩（正渗透+反渗透、电渗析、蝶式反渗透）+锅炉旁路高温烟气蒸发或蒸发结晶（或其它结晶方式）2：

预处理+低温主烟道直喷+高温旁路烟道蒸发3：

低温烟气混合加热蒸发4：

锅炉烟道旁路蒸发塔,去除废水中悬浮物、COD及各种离子浓缩工艺段可增加纳滤膜实现分盐，得到氯化钠等杂盐，也无法有效利用。

多数工艺需要对脱硫废水进行预处理，导致脱硫废水中的固体颗粒物的性质发生了变化，不再仅为石膏和盐类，造成了固废产生投资费用及运行成本高。

易造成雾化效果不好，湿壁，结垢，喷嘴磨损都是大概率事件。

对锅炉效率形成一定影响。

部分工艺影响低温省煤器或对烟羽治理构成负面影响。

蒸发雾化方法的水无法直接回收利用。

工艺路线,4、脱硫废水处理技术现状,蒸发分盐结晶工艺典型工艺路线及项目案例,吨水投资成本200300万，吨水运行费用50100元。

目前常规脱硫废水零排放方法,4、脱硫废水处理技术现状,烟道蒸发工艺典型工艺路线及项目案例,目前常规脱硫废水零排放方法,吨水投资成本150200万，吨水运行费用1050元。

4、脱硫废水零排放投资及直接运行成本对比,备注：

边界条件：

电价0.35元/度，标煤单价600元/吨,早期脱硫废水零排放多采用膜浓缩+分盐工艺投资基本上是在吨水300万元以上，吨水运行成本基本上80元以上，近几年脱硫废水零排放工艺多采用烟气蒸发方案的吨水投资多数在150万200万元之间，吨水运行成本多数在1550元之间。

“3C-MED”技术介绍,3,总体思路,2,总体思路,以废水中的石膏晶体为晶核，二次结晶，浓缩废水中的氯离子，使其以晶体形式析出。

通过真空方式，降低废水的沸点。

通过多效、快速蒸发，达到能量利用率最大化。

Lowconsumption低消耗Lowcost低成本Self-conrrol智能运行,技术概要,烟道气预热,一效蒸发器,二效蒸发器,后处理干化,利用烟道中烟气的热量，将烟道换热器内的水生成蒸汽进入一效蒸发系统，对脱硫废水进行加热。

蒸汽凝结后又回到烟道换热器内蒸发。

废水送至一效蒸发器中，经蒸汽加热后，在真空的作用下，闪蒸、结晶、浓缩，蒸发出的蒸汽进入到二效蒸发器,在二效蒸发器内进行闪蒸、结晶、浓缩。

所产生的蒸汽通过净烟气冷却。

后处理单元干燥机干化”“后处理单元高温烟气旁路蒸发干化方案”,工艺流程,工艺流程,工艺系统示意图,技术介绍,采用负压多效闪蒸技术，以废水中石膏固体颗粒物作为晶种进行自结晶；利用烟气余热为多效蒸发提供热源，蒸发过程采用多效闪蒸能源梯级利用技术，降低系统能耗；无预处理，不需加药；能达到95%以上回收水利用。

多效闪蒸系统将脱硫废水浓缩到原水1/20或更少，达到减量化的目的；浓缩液含固量大于50%，在此浓度下，利用含石膏浓缩液的流动性的特性，进入后处理干化单元；干化单元即可以采用干燥机干化方案，也可以采用压滤机压滤后的高温烟气旁路蒸发干化方案。

“无预处理余热闪蒸自结晶+干化或高温烟气旁路蒸发”技术,后处理干化单元,废水经多效闪蒸后，废水浓缩到含固量5055%，原水量缩减至原来的5%10%。

该状态下的浆液流动性非常好，通过螺杆输送泵，送至干燥机进行干化，干燥后的物料含水率小于15%，因无加药预处理，干化物成分为不含杂质石膏+结晶盐，便于运输或与脱硫石膏混合。

浓缩液中的水经过负压闪蒸回用；干燥机的特殊结构保证高得水率，超过95%；达到系统无废水、无废气的零排放。

考虑物料的特性和工艺的特点，干燥设备采用真空浆液干燥机。

干燥热源可采用加热蒸汽。

浓缩液经压滤机压滤后的固体不含盐，与脱硫石膏成分完全相同，可进入石膏库；压滤后不含固的澄清液浓盐水经雾化装置雾化后利用高温烟气热量在旁路干燥塔内对浓缩盐水清液进行加热蒸发。

不需要加药，脱硫废水成份来自于烟气成份，废水中只是增加了石膏成份，经高温烟气蒸发固体产物为不含杂质的结晶盐，因原水蒸发浓缩倍率高，干燥进水量仅有原有废水量的1/201/50且为不含固澄清液，蒸发效率高，运行稳定，所需高温烟气量少。

考虑物料的特性和工艺的特点，设备采用隔膜式压滤机和旁路高温干燥塔。

干燥热源采用锅炉省煤器后的少量高温烟气，蒸发后再回到原有除尘装置，结晶盐大部分被除尘器捕捉进入灰库中。

对烟气成分、灰的成分、锅炉效率、发电煤耗几乎没有影响，不影响除尘器除尘效率，不影响锅炉连续运行，不影响灰渣二次利用。

后处理单元干燥机干化,后处理单元高温烟气旁路蒸发干化方案,技术创新点,技术优势,1、能源阶梯利用,采用多效闪蒸技术，提高能源利用率,2、低能源消耗,利用锅炉尾部烟气余热，整个蒸发结晶过程无外部蒸汽输入,3、离子自结晶,不需要预处理，以脱硫废水中石膏颗粒物作为结晶晶种，实现废水自结晶，产物为石膏+结晶盐,蒸发器特殊结构保证高得水率，超过90%，系统无废水、无废气、无废弃固体,4、得水率高,技术优势,5、干化技术路线选择灵活,将脱硫废水浓缩到1/20或更少，浓缩液含固量大于50%，在此浓度下，浓缩液的流动性很好，可以采用干燥机进行干化方案，干化物成分为不含杂质石膏+结晶盐，便于运输或与脱硫石膏混合。

也可以用隔膜式压滤机压滤后的高温烟气蒸发干化，烟气成分、灰的成分、锅炉效率、发电煤耗几乎没有影响，不影响除尘器除尘效率，不影响锅炉连续运行，不影响灰渣二次利用。

6、模块化设计,标准化、模块化设计，提高设计精准度，缩短设计时间；PDMS三维设计管理系统，实现多专业实时协同设计，整体上保证设计结果准确性，已在多项目上设计建模实施。

4,案例与小结,典型案例,废水量：

20t/h（最大24t/h）。

废水中固体颗粒物浓度:

5.5%（质量比）。

废水中氯离子浓度：

1200015000mg/l,烟气余热加热及蒸汽加热相结合的方式

（1）蒸发凝结水量：

18t/h

（2）各效真空度：

-0.054-0.09MPa（3）装机功率：

450kw/h（4）出水温度（）：

50（5）固体含水率：

15%,案例天津石化热电厂20t/h脱硫废水闪蒸结晶零排放工程,基本参数,系统性能,典型案例,运行成本,案例天津石化热电厂20t/h脱硫废水闪蒸结晶零排放工程,典型案例,案例天津石化热电厂20t/h脱硫废水闪蒸结晶零排放工程,脱硫废水处理前后对比照,废水浓缩液经过压滤机分离后的石膏泥饼和滤液,废水浓缩液经干燥机后,典型案例,案例天津石化热电厂20t/h脱硫废水闪蒸结晶零排放工程,现场照片,设计图,典型案例,案例天津石化热电厂20t/h脱硫废水闪蒸结晶零排放工程,DCS截图,典型案例,现场系统照片,案例天津石化热电厂20t/h脱硫废水闪蒸结晶零排放工程,技术小结,01,02,03,04,节约水资源,水回收率：

95%。

通过闪蒸后，废水蒸发冷凝后的水可以再回用于脱硫系统，回收水也可以作为工业用水，水质能达到国家二级水质标准。

达到节约水资源的目的。

无二次污染物,将脱硫废水浓缩到1/20或更少，浓缩液含固量大于50%，在此浓度下，浓缩液的流动性很好，可以采用干燥机进行干化方案，干化物成分为不含杂质石膏+结晶盐，便于运输或与脱硫石膏混合。

也可以用隔膜式压滤机压滤后的高温烟气蒸发干化，烟气成分、灰的成分、锅炉效率、发电煤耗几乎没有影响，不影响除尘器除尘效率，不影响锅炉连续运行，不影响灰渣二次利用。

提高能源利用率,采用尾部烟道余热，采用烟气加热及多效闪蒸相结合技术。

实现能源阶梯利用，提高了能源的利用率。

加热脱硫废水，使得达到闪蒸温度，既达到余热利用，又可以降低烟气进入脱硫系统的温度，从而降低了脱硫系统的水耗。

通过烟气加热，进入脱硫系统的烟气温度可降低约58，降低脱硫系统阻力约60Pa，不会