燃煤热水锅炉烟气余热回收冷凝水利用途径研究

研究背景

燃煤锅炉烟气余热回收系统产生的烟气冷凝水含有复杂成分，若未合理处理直接用于湿法脱硫系统，易导致脱硫浆液pH值、密度调整困难，增加药剂消耗，并使石膏含水率高、脱水困难，同时增加热泵机组腐蚀结垢风险。此外，若未明确有效利用途径，冷凝水可能溢流至环境或城镇污水管网，造成环境污染和水资源浪费。

烟气冷凝水量理论分析

烟气冷凝水产生量可通过道尔顿分压定律计算，烟气温度在50-55℃时，水蒸气体积分数占12-18%，蕴含大量热量。冷凝除湿过程中，烟气始终保持饱和状态。

冷凝水水质特点及影响

冷凝水水质对系统运行有显著影响：

• 脱硫系统：不处理直接使用会导致浆液pH值、密度调整困难，药剂消耗增加，设备磨损加剧，石膏脱水困难。
• 热泵机组：易引发腐蚀结垢。 进入脱硫系统的水质要求需符合《火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程》（DL/T 5196—2016），进入热泵机组的水质需满足相关国家标准（GB）。

烟气冷凝水利用途径分析

烟气冷凝水的主要利用途径包括：

1. 处理后回用：满足湿法脱硫系统和热泵机组的水质要求，实现水资源重复利用，但水处理工艺复杂、成本高。
2. 处理后外排：排放标准较低，水处理工艺简单、成本低，但易造成环境污染和水资源浪费。

关键数据

生产运行期内，湿法脱硫系统耗水量为34467吨，烟气余热回收系统冷凝水产生量为32234吨，部分时间段内湿法脱硫系统用水量低于冷凝水产生量。

水处理技术路线

• 处理回用：预处理（蒸发塘、蒸发结晶、MED、MVR等）→减量浓缩（膜法、热法）→末端固化（化学软化+沉淀+过滤）。
• 对外排放：传统“三联箱”水处理方法。

结论

1. 烟气冷凝水成分复杂，不经处理直接用于脱硫系统会增加运行风险，应进行有效处理。
2. 最佳利用途径为处理后用于湿法脱硫系统补水，可降低原水利用量约30%，但需建立应急蓄水池防止溢流污染。
3. 水处理浓水可用于冲渣及原煤湿润，固体沉淀物与脱硫石膏掺混处理，多余浓水需进一步处理达标后排放。