解决“脱硫废水零排放”最后一公里华中科技大学研发出新思路

2022-05-17 13:25:49科技日报

5月16日，由华中科技大学相关团队参与的“以空气为载体基于余热蒸发浓缩高盐废水及零排放技术”项目通过中国电力企业联合会鉴定。

鉴定现场，经质询答辩、资料审查、讨论评定等严格审议，11位行业专家组成的鉴定委员会一致认为，这项成果整体达到国际领先水平，同意通过科技成果鉴定。华中科技大学教授张军营估算，全国电厂如能广泛采取该技术，预计每年可减少二氧化碳排放量近4150万吨。

解决“脱硫废水零排放”最后一公里

该成果由华中科技大学张军营团队和天空蓝环保研发的“PM2.5团聚协同脱硫废水零排放技术”与青岛达能环保的“以空气为载体利用余热蒸发浓缩技术”组成。一举实现了脱硫废水零排放、细颗粒物(PM2.5)高效脱除和三氧化硫有效控制。

作为我国能源绿色低碳转型关键，如何发挥好燃煤电厂的调峰保障作用，同时兼顾煤炭低碳清洁化利用，是一项重要课题。

一直以来，脱硫废水是燃煤电厂处理难度最大的废水之一，其中含有大量重金属和氯离子，pH值偏酸性、固溶物含量高且具腐蚀性。最难解决的便是氯离子和腐蚀性问题。

为此，华电湖北发电有限公司黄石热电分公司，与华中科技大学等多家单位合作，尝试研发相关技术来破解这一难题。

研发团队介绍，他们通过团聚协同技术，以独有的高低温主烟道蒸发技术、使用钝化剂大幅降低减缓氯离子腐蚀速率，成功破解了脱硫废水零排放难题。

华电电力科学研究院检测数据显示，该技术满足不同工况下的脱硫废水处理，每小时能处理脱硫废水2立方米，除尘效率提升12.7%以上;实现非碱基三氧化硫脱除，脱除率达38%以上，各项指标均达到验收标准。

“该技术投入应用，可大幅降低减缓氯离子腐蚀速率，同时使细颗粒物团聚长大，提高除尘效率。此外，还能有效脱除三氧化硫，降低空气预热器的堵塞风险，提高炉效和机组负荷的适应性。”鉴定委员会副主任、华能集团湖南分公司总经理汪德良表示，该技术路线为解决相关问题提供了新思路，复合药剂可以抑制氯离子对系统的腐蚀。

据悉，在当前废水零排放技术成为燃煤电厂“刚需”技术背景下，脱硫废水零排放领域显示出巨大推广价值。目前，该成果已在华电集团、湖北能源集团、国家能源集团等大型电力集团成功应用，为燃煤电厂末端脱硫废水零排放提供指导及技术支持。

助力煤电节能改造和“双碳”目标实现

“发展清洁电力是企业减轻环保压力、保证环保安全、贯彻落实低碳发展既定目标的长期使命。废水零排放课题组从理论研究到实践探索都取得了可喜的成果。”华电湖北发电有限公司黄石热电分公司副总经理范青松对项目成果充分肯定。

燃煤电厂烟气中的三氧化硫严重影响了电厂机组运行的经济性和稳定性，成为火电企业减碳途中的“绊脚石”。三氧化硫与脱硝系统中的氨生成硫酸氢铵凝结物会造成空气预热器的腐蚀和堵塞，额外增加机组能耗，尤其不利于调峰机组运行。

“煤电发挥托底调峰保障作用，机组中低负荷运行趋多。此工况会造成更加严重的堵塞和腐蚀，因此三氧化硫治理更为迫切。”张军营介绍，“团聚协同多污染物治理技术”突破单一污染物治理技术屏障，创新“以废治废”环保新思路，可从源头治理PM2.5逃逸难题。

同时，该技术还能根据煤电灵活调峰需求，达到不同的三氧化硫脱除率，切断硫酸氢铵形成条件，降低空气预热器堵塞风险。降低空气预热器出口烟气酸露点，提高炉效，突破性解决一直困扰燃煤电厂空气预热器堵塞和设备腐蚀的难题，真正达到节能减排增效的目的。

“在煤电调峰升级背景下，该技术改造灵活、提效可调的优势，一举实现了强化减排和废物资源化利用，为燃煤电厂绿色低碳转型提供了灵活多样的选择和整体解决方案。”张军营表示，此次通过技术鉴定，是该技术继年初被列入《环保装备制造业高质量发展行动计划(2022—2025年)》后，再次得到肯定。如果能在全国广泛推广，其将有力支撑“双碳”目标实现。

(记者吴纯新通讯员郑晶)

关键词：脱硫废水领先水平华中科技大学环保研发