申请日2015.11.13
公开(公告)日2016.03.23
IPC分类号C02F9/10; C02F1/12; C02F1/16; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种高盐废水的处理系统以及蒸发处理方法;所述处理系统包括依次相连的脱硫废水常规处理装置、高盐水浓缩装置、浓缩高盐水储存池和雾化器;所述处理系统还包括高盐水降沸点装置，其设置在浓缩高盐水储存池之前的任意适合位置;经雾化器喷出的浓缩高盐水的喷水量可以调节。所述处理方法包括(1)脱硫废水经常规处理后汇集上层清水，为高盐水，将高盐水进行浓缩减量，成为浓缩高盐水，储存在浓缩高盐水储存池中;在此过程中通过调整高盐水中盐份的种类和浓度来降低其蒸发沸点;(2)浓缩高盐水储存池中的浓缩高盐水经雾化器喷入炉膛至除尘器之间烟道内和/或炉膛内，雾化蒸发，结晶物混入到粉煤灰中被一同去除;其中根据烟气温度调节喷入炉膛至除尘器之间烟道内和/或炉膛内的浓缩高盐水的喷水量。
权利要求书
1.一种高盐废水的处理系统，包括依次相连的脱硫废水常规处理装置(2)、高盐水浓缩装置(4)、浓缩高盐水储存池(5)和雾化器;所述处理系统还包括高盐水降沸点装置(3)，其设置在浓缩高盐水储存池(5)之前的任意适合位置，用于降低将通过雾化器喷出的浓缩高盐水的沸点;经雾化器喷出的浓缩高盐水的喷水量可以调节。
2.权利要求1的处理系统，其中所述雾化器可以为一组或多组，浓缩高盐水储存池(5)与所述一组或多组雾化器相连，每一组雾化器的出口分别伸入炉膛至除尘器之间的一段烟道内或炉膛内，每组雾化器喷入烟道的喷水量都可以调节。
3.权利要求2的处理系统，浓缩高盐水储存池(5)与一组雾化器(9)相连，所述一组雾化器(9)的出口伸入到空气预热器至除尘器之间的烟道(8)内，且经雾化器(9)喷入空气预热器至除尘器之间的烟道(8)的喷水量可以调节。
4.一种高盐废水的烟道蒸发处理方法，包括以下步骤：
(1)脱硫废水经常规处理后汇集上层清水，为高盐水，将高盐水进行浓缩减量，成为浓缩高盐水，储存在浓缩高盐水储存池中;在此过程中通过调整高盐水中盐份的种类和浓度来降低其蒸发沸点;
(2)浓缩高盐水储存池中的浓缩高盐水经雾化器喷入炉膛至除尘器之间烟道内和/或炉膛内，雾化蒸发，结晶物混入到粉煤灰中被一同去除;其中根据雾化器出口所在空间的烟气温度调节雾化器的喷水量。
5.权利要求4的处理方法，步骤(1)中降低高盐水蒸发沸点的处理步骤是先加入碱，形成难溶的Mg(OH)2沉淀，再加入碳酸盐，形成CaCO3沉淀，去除高盐水中的钙、镁离子，使高盐水的蒸发沸点降低。
6.权利要求5的处理方法，进一步包括：在进行了降低高盐水蒸发沸点的处理步骤之后，在高盐水中加入适量盐酸,以将残留的微量CaCO3和 Mg(OH)2转化为CaCl2和MgCl2，避免喷水时CaCO3和Mg(OH)2析出堵塞管路及喷头。
7.权利要求4的处理方法，步骤(1)中降低高盐水蒸发沸点的处理步骤是加入碳酸盐和/或硫酸盐，以形成CaCO3沉淀，并形成溶解度较低的CaSO4、MgCO3和/或MgSO4，从而降低高盐水的蒸发沸点。
8.根据权利要求4-7任一项的处理方法，其中在步骤(2)中，将全部浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之间烟道内，根据空气预热器至除尘器之间烟道内的烟气温度调节喷入空气预热器至除尘器之间烟道内的喷水量。
9.根据权利要求8的处理方法，根据空气预热器至除尘器之间烟道内的烟气温度调节浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之间烟道内的喷水量，具体为：当该段烟道内的烟气温度较高时，喷入较多的浓缩高盐水;当该段烟道内的烟气温度较低时，喷入较少的浓缩高盐水;当该段烟道内的烟气温度低于高盐水的蒸发沸点时，不喷入浓缩高盐水。
10.根据权利要求4-9任一项的处理方法，其中所处理的高盐废水还包含其它工业高盐废水，其中将脱硫废水经常规处理后与其它工业高盐废水混合，然后进行后续处理，或者将脱硫废水与其它工业高盐废水混合后进行常规处理，然后进行后续处理。
说明书
一种高盐废水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及高盐废水的处理系统和方法，特别是燃煤锅炉烟气治理中产生的高盐脱硫废水的处理系统和方法。
背景技术
随着我国节水意识、环保意识的提升，许多运行燃煤锅炉的厂家要求全厂废水“零排放”设计。为满足脱硫系统正常运行及系统内物料平衡，需排放脱硫废水。脱硫废水含盐分高，具有高腐蚀、易结垢等特性。当前国内对此类脱硫废水一般采用三联箱处理，只去除废水中重金属及悬浮物，不能去除高浓度的氯离子，处理后的废液具有强腐蚀性，仍无法循环利用，不能实现“零排放”。此外其他水处理环节产生的最终废液也多为与脱硫废水类似的高盐水，不能循环利用。
国内外现有的高盐脱硫废水“零排放”工艺路线通常分为4个步骤：1废水预处理单元;2废水浓缩单元;3浓缩废水结晶单元;4固体废弃物处置。按照此技术路线，95%的废水转化为可循环利用的纯水，其余部分被干燥结晶为固体颗粒，再依据固体颗粒物的成分，确定按照产品销售还是作为废弃物再次处理。
传统的高盐脱硫水零排放工艺路线技术成熟，但初投资高，2台600MW燃煤机组脱硫废水零排放系统总造价近亿元;运行费用高，处理一吨高盐水成本达百元。所以至今国内只有2家电厂建设投运，全世界投运的厂家也不超过5家，难于市场化推广。
此外，国内一直有人在尝试将脱硫废水喷入除尘器前烟道实现蒸发结晶的方法(简称烟道蒸发方法)。如专利：CN104689676A(湿法脱硫废水利用系 统及其工艺)，CN104030512A(一种利用烟气余热处理末端废水的系统及其方法)，CN104129824A(火电厂脱硫废水综合治理及粉尘颗粒物减排方法)，CN104030512A(一种300MW及以上火力发电机组脱硫废水处理装置)等，但是上述构思的实际运行效果皆不佳，多年来，将高盐脱硫废水喷入除尘器前烟道的实验不断在尝试，但至今尚无一例成功实现脱硫废水零排放。
烟道蒸发方法虽然初投资低，运行成本低，但在实际操作时经常出现如下问题：管路腐蚀;管路结垢堵塞;喷枪冲刷磨损;液滴不能完全蒸发，与粉尘结合后，粘结在烟道、除尘器极板极线及输灰装置内。其中液滴不能完全蒸发是该方案失败的最主要原因。
液滴在烟道内能否完全蒸发，主要依赖以下4个要素：(1)停留时间，通常除尘器前的水平烟道长度在10-20米左右，烟气在此位置停留时间一秒钟左右;(2)液滴粒径大小，液滴蒸发时间与粒径平方正相关，粒径过大，则不能在除尘器烟道内完全蒸发，雾化后的液滴粒径基本呈正态分布，其中最大粒径的液滴虽然数量较少，但是蒸发时间最长，是导致烟道结垢堵塞的主要因素，现有烟道蒸发技术都优先选用双流体喷嘴，保证液滴最大粒径不超过100微米;(3)烟气温度与高盐脱硫废水沸点之差，液滴蒸发时间与此温差值负相关，温差越大液滴蒸发越快;(4)喷入水量，对于每只双流体喷嘴，水量越大，相应的液滴最大粒径越大，水量越小，相应的液滴最大粒径越小，另外烟道中水蒸发会降低烟温，对于相同粒径液滴，烟温下降幅度越大，蒸发所需时间越长。
受上述条件的限制，现有的烟道蒸发技术并不能保证在各种烟气条件下蒸发所产生的全部脱硫废水，看似成本低，但是大多情况下只能实现脱硫废水的减量排放，难于保证零排放，且安全性差，喷水量越大，对于烟道、除尘器结垢、堵塞的威胁越大。
发明内容
本发明的目的是针对传统高盐脱硫废水排放技术路线和烟道蒸发方法存 在的问题,提供一种高盐废水的处理系统以及处理方法。所述高盐废水以燃煤锅炉产生的脱硫废水为主，还可以包括其它水处理环节产生的废液。本发明适用于电力、造纸、化工、钢铁等领域的高盐废水的处理。
发明人经过研究发现，首先，盐分的种类和浓度会影响高盐水的沸点。通常盐分提高1%(千份之十)，沸点提高0.16度，脱硫废水常规处理后的高盐水，所含盐分中含有较高的CaCl2和MgCl2，CaCl2和MgCl2易溶于水，且随着水温的升高，其溶解度有明显的上升，当对脱硫废水进行烟道蒸发时，随着CaCl2和MgCl2的浓缩，液滴沸点也在升高，液滴最终沸点可达到150度以上，超过烟气温度，液滴蒸发速率较慢，且很难有干态CaCl2和MgCl2析出，液滴最终产物多是粘稠的CaCl2和MgCl2浆泥。其次，一台300MW机组脱硫系统产生的高盐水可达6t/h，如将全部高盐水喷入烟道中并完全蒸发，会使烟气温度降低8-10度，当烟气温度较低时，则难于保证全部高盐废水的蒸发。在我国300MW以上燃煤机组，满负荷时，烟温多在130-150摄氏度，但低负荷时，烟温会明显下降，因此在低负荷烟温过低时，喷入的高盐废水完全不能蒸发，导致烟道蒸发方案的失效。目前的应用烟道蒸发的项目，大多忽视了蒸发与烟温的关系，在低烟温时仍然大量喷水，导致了液滴不能完全蒸发，与粉煤灰结合，粘合烟道、除尘器部件、堵塞输灰设备。
本发明的处理系统和处理方法通过调整高盐水中盐份种类和浓度来降低高盐废水的蒸发沸点，以增加烟气温度和高盐废水的蒸发沸点之间的温差并提高蒸发效果;通过浓缩高盐废水以减少烟道蒸发喷水量;并且根据机组负荷和烟气温度调节烟道蒸发喷水量，从而达到可达到经济高效处理高盐脱硫废水的目的，进一步可以实现高盐废水的零排放。
根据本发明的一个方面，提供一种高盐废水的处理系统，包括依次相连的脱硫废水常规处理装置、高盐水浓缩装置、浓缩高盐水储存池和雾化器;所述处理系统还包括高盐水降沸点装置，其设置在浓缩高盐水储存池之前的任意适合位置，用于降低将通过雾化器喷出的浓缩高盐水的沸点;经雾化器喷出的浓缩高盐水的喷水量可以调节。
在使用上述处理系统对高盐废水，例如脱硫废水进行处理时，从脱硫塔排出的脱硫废水进入脱硫废水常规处理装置进行常规处理后，通过高盐水浓缩装置进行浓缩减量，在此过程中，使用高盐水降沸点装置降低高盐水的蒸发沸点，然后将蒸发沸点已降低并且已浓缩的浓缩高盐水储存在浓缩高盐水储存池中，所述雾化器出口伸入到炉膛至除尘器之间的烟道内和/或炉膛内，浓缩高盐水储存池中的浓缩高盐水经雾化器喷入炉膛至除尘器之间的烟道内和/或炉膛内，根据雾化器出口所在空间的烟气温度调节雾化器的喷水量。
在一个实施方案中，所述高盐水降沸点装置设置在脱硫废水常规处理装置与高盐水浓缩装置之间并与它们相连，对脱硫废水进行常规处理后，首先进行降低蒸发沸点的处理，然后再进行浓缩减量。
在另一个实施方案中，所述高盐水降沸点装置合并在脱硫废水常规处理装置之中，以实现在脱硫废水的常规处理过程中降低其蒸发沸点。
在又一个实施方案中，所述高盐水降沸点装置设置在高盐水浓缩装置与浓缩高盐水储存池之间并与它们相连，对脱硫废水进行常规处理后，首先进行浓缩减量，然后再进行降低蒸发沸点的处理。
所述“炉膛至除尘器之间的烟道”是指炉膛至除尘器之间的一段或多段烟道。所述的“一段烟道”中的“段”是指炉膛至除尘器之间任意两个部件之间的烟道。所述部件包括但不限于炉膛、省煤器、空气预热器、和/或除尘器等，炉膛至除尘器之间的一段或多段烟道包括但不限于空气预热器至除尘器之间烟道、省煤器至空气预热器之间烟道、炉膛至省煤器之间烟道、和/或联接炉膛至除尘器之间的任意两个部件间的旁路烟道等。
在特定的实施方案中，所述雾化器可以为一组或多组，浓缩高盐水储存池与所述一组或多组雾化器相连，每一组雾化器的出口分别伸入到炉膛至除尘器之间的一段烟道内或炉膛内，每组雾化器喷入烟道的喷水量都可以调节。每一组雾化器可以包括一个或多个雾化器。
在优选的实施方案中，浓缩高盐水储存池与一组雾化器相连，所述一组雾化器出口伸入到空气预热器至除尘器之间的烟道内，且经雾化器喷入空气 预热器至除尘器之间的烟道的喷水量可以调节。
在另一些优选的实施方案中，浓缩高盐水储存池与多组雾化器相连，所述多组雾化器中的一组的出口伸入到空气预热器至除尘器之间的烟道内，所述多组雾化器中的其它组雾化器的出口分别伸入到炉膛至空气预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内，且所述其它组雾化器中的每一组雾化器的出口分别伸入炉膛至空气预热器之间的一段烟道内或炉膛内，经雾化器喷入空气预热器至除尘器之间的烟道内的喷水量可以单独调节，经雾化器喷入其它烟道内和/或炉膛内的喷水量可以统一调节或分别单独调节。
在优选的实施方案中，雾化器出口伸入到烟道的水平段中，例如伸入到空气预热器至除尘器之间烟道的水平段中。在更优选的实施方案中，雾化器出口伸入到烟道中的位置优选使得浓缩高盐水的蒸发路径更长，例如伸入到空气预热器至除尘器之间烟道内的雾化器出口的位置优选位于该段烟道水平段中靠近空气预热器的一端。
如本文所述的，脱硫废水常规处理装置是本领域技术人员众所周知的且已用于工业应用。脱硫废水常规处理装置通常用于去除脱硫废水中的污染物，例如用于调节pH、去除COD和重金属以及悬浮物质。但由于目前氯离子、钙离子、镁离子尚未列入污染物控制指标，因此本领域中脱硫废水的常规处理一般不去除氯离子、钙离子、镁离子。脱硫废水常规处理装置例如可以是用于中和脱硫废水，使重金属沉淀，使颗粒、胶体物质和悬浮物沉淀，以及使絮凝物沉积成为污泥的脱硫废水处理装置。在本发明的各个实施方案中，脱硫废水常规处理装置可以是三联箱处理装置。
如本文所述的，高盐水降沸点装置是指用于降低高盐水的蒸发沸点的装置。本发明中，高盐水的蒸发沸点是指高盐水在烟道内蒸发浓缩后达到饱和状态时的沸点。高盐水的蒸发沸点取决于其中所含的盐的种类，例如主要含有NaCl的高盐水的蒸发沸点基本上等于饱和NaCl溶液的沸点，即106℃。本领域技术人员知道如何降低高盐水的蒸发沸点，例如通过调整高盐水中盐份种类和浓度，如除去会导致蒸发沸点高的盐分，使高盐水成为具有低蒸发 沸点的盐溶液。例如，可以通过加入碱液如NaOH或KOH和/或碳酸盐如Na2CO3或K2CO3，以形成Mg(OH)2和/或CaCO3沉淀，去除高盐水中的钙、镁离子，使得高盐水成为蒸发沸点低的NaCl或KCl等溶液;再例如，可以通过加入碳酸盐和/或硫酸盐，以形成CaCO3沉淀并形成溶解度较低的CaSO4、MgCO3和/或MgSO4，从而降低高盐水的蒸发沸点。因此本领域技术人员知道应当如何配置所述高盐水降沸点装置的结构。例如，可以使用常规的深度软化装置作为高盐水降沸点装置。高盐水降沸点装置可以由浆液池、加药泵、沉淀池等组成。
高盐水浓缩装置是进行高盐水浓缩减量的装置。用于浓缩减量的装置是本领域技术人员众所周知的，包括但不限于膜浓缩系统、多效强制循环蒸发系统(强制MED)、立管降膜机械蒸汽压缩蒸发系统(立管MVC)、卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发系统(卧式MVC)、正渗透系统(MBC)、低温蒸发系统(CWT)等。
可用的雾化器是本领域技术人员众所周知的，例如所述雾化器可以是双流体雾化器、单流体雾化器、超声雾化设备、旋转离心喷雾器。在本发明中，雾化器可以包括喷枪(含喷嘴)、空压机、水泵等，其中喷枪伸入到烟道内，空压机、水泵和其它部件设置在烟道外。优选地，雾化器可以是双流体雾化器。
调节雾化器喷出水量的方法是本领域技术人员众所周知的，例如，包括，但不限于：通过计量阀、通过流量调节阀、或者其他流量调节装置进行调节，或者通过雾化器自身的流量调节功能进行调节，或者通过调整每组雾化器中多个雾化器的打开个数进行调节，或者它们的组合等。
根据本发明的另一个方面，提供一种高盐废水的烟道蒸发处理方法，包括以下步骤：
(1)脱硫废水经常规处理后汇集上层清水，为高盐水，将高盐水进行浓缩减量，成为浓缩高盐水，储存在浓缩高盐水储存池中;在此过程中通过调整高盐水中盐份的种类和浓度来降低其蒸发沸点;
(2)浓缩高盐水储存池中的浓缩高盐水经雾化器喷入炉膛至除尘器之间烟道内和/或炉膛内，雾化蒸发，结晶物混入到粉煤灰中被一同去除;其中根据雾化器出口所在空间的烟气温度调节雾化器的喷水量。
根据本发明，上述“雾化器出口所在空间的烟气温度”是指该空间中尚未喷入浓缩高盐水时的烟气温度。
在一个实施方案中，在步骤(1)中，对于脱硫废水经常规处理后汇集的上层清水，即高盐水，首先调整其中的盐分的种类和浓度，以降低该高盐水的蒸发沸点，然后再进行浓缩减量。
在另一个实施方案中，在步骤(1)中，在脱硫废水的常规处理过程中同时调整盐分的种类和浓度以降低其蒸发沸点，然后汇集常规处理后的上层清水，为高盐水，再将此高盐水进行浓缩减量。
在又一个实施方案中，在步骤(1)中，对于脱硫废水经常规处理后汇集的上层清水，即高盐水，首先进行浓缩减量，然后再调整浓缩高盐水中的盐分的种类和浓度以降低其蒸发沸点。
本发明中，“脱硫废水”可以是锅炉烟气湿法脱硫中来源于吸收塔(或脱硫塔)的排放水。
本文中，“高盐废水”、“高盐水”可以互换使用，均指含盐量高的废水。“高盐废水”可以是脱硫废水，或者脱硫废水经常规处理之后得到的上层清水。
本文所述的脱硫废水的常规处理，是指去除脱硫废水中的污染物，包括调节pH、去除COD和重金属以及悬浮物质等，例如可以包括用碱液(通常是Ca(OH)2)中和脱硫废水，加入Ca(OH)2和有机硫化物使重金属沉淀、加入絮凝剂和助凝剂使颗粒、胶体物质和悬浮物沉淀，和/或使絮凝物沉积成为污泥等步骤。由于目前氯离子、钙离子、镁离子尚未列入污染物控制指标，因此本领域中脱硫废水的常规处理一般不去除氯离子、钙离子、镁离子，所以脱硫废水经常规处理后，其上层清水中仍然包含高浓度的氯离子、钙离子、镁离子等，仍然是高盐水，由于其中含有较高的氯离子浓度，因此也可以称为 高氯水。高氯水的腐蚀性较强，难于工业应用，自然界中的海水就是典型的高氯水。
通过调整高盐水中盐份的种类和浓度来降低蒸发沸点的处理过程是本领域技术人员熟知的，例如除去会导致蒸发沸点高的盐分，使高盐水成为具有低蒸发沸点的盐溶液。
在一些优选的实施方案中，降低高盐水蒸发沸点的处理步骤可以包括向高盐水中先加入碱，形成难溶的Mg(OH)2沉淀，再向其中加入碳酸盐，形成CaCO3沉淀，去除高盐水中的钙、镁离子，使高盐水的蒸发沸点降低。所加入的碱和碳酸盐可以是任何碱或碳酸盐，只要它们的加入能够去除高盐水中的钙、镁离子并降低高盐水的蒸发沸点。优选地，碱可以是NaOH或KOH，加入后使镁离子形成Mg(OH)2沉淀，碳酸盐可以是Na2CO3或K2CO3，加入后使钙离子形成CaCO3沉淀。加入的碱和碳酸盐的量没有特别限制，其量可以适于去除部分钙、镁离子，也适于可以去除全部钙、镁离子。当加入足量的碱和碳酸盐以使高盐水中的全部钙、镁离子尽可能地形成Mg(OH)2和CaCO3沉淀时，高盐水中主要存在的是钠离子和氯离子或钾离子和氯离子，由于NaCl饱和溶液或KCl饱和溶液的沸点低于CaCl2饱和溶液和MgCl2饱和溶液，因此降低了高盐水蒸发沸点。可以通过本领域众所周知的方法，例如通过沉淀或通过旋转滤网除去Mg(OH)2沉淀和CaCO3沉淀。
经过碱和碳酸盐处理后的高盐水为Mg(OH)2和CaCO3饱和溶液，很容易因温度变化或水分蒸发而再次析出固态的Mg(OH)2和/或CaCO3，造成管路或雾化器的堵塞。因此，在进一步优选的实施方案中，在经过碱和碳酸盐处理获得的高盐水中再加入适量盐酸,以将残留的少量CaCO3和Mg(OH)2转化为CaCl2和MgCl2，避免喷水时CaCO3和Mg(OH)2析出堵塞雾化器。
在另一些优选的实施方案中，降低高盐水蒸发沸点的处理步骤可以包括向高盐水中加入碳酸盐和/或硫酸盐，以形成CaCO3沉淀，或形成溶解度较低的CaSO4、MgCO3和/或MgSO4，从而降低高盐水的蒸发沸点。优选地，碳酸盐是Na2CO3或K2CO3，加入后使钙离子形成CaCO3沉淀，并使镁离子 形成溶解度较低的MgCO3，硫酸盐是Na2SO4或K2SO4，加入后使钙离子形成溶解度较低的CaSO4，并使镁离子形成溶解度较低的MgSO4，通过降低高盐水中所含盐的溶解度达到降低高盐水蒸发沸点的目的。加入的碳酸盐和硫酸盐的量没有特别限制，其量可以适于与部分钙、镁离子发生反应，也可以适于与全部钙、镁离子发生反应。
本发明中，高盐水的蒸发沸点是指高盐水在烟道内蒸发浓缩后达到饱和状态时的沸点，高盐水的蒸发沸点取决于其中所含的盐的种类，例如主要含有NaCl的高盐水的蒸发沸点基本上等于饱和NaCl溶液的沸点，即106℃。
浓缩减量通常是指浓缩以减少体积的过程，在浓缩减量的同时可以回收清水。用于浓缩减量的技术和/或设备是本领域技术人员众所周知的，包括但不限于膜浓缩系统、多效强制循环蒸发系统(强制MED)、立管降膜机械蒸汽压缩蒸发系统(立管MVC)、卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发系统(卧式MVC)、正渗透系统(MBC)、低温蒸发系统(CWT)等。
将高盐废水进行浓缩减量时，浓缩倍数可以根据浓缩系统的实际浓缩能力确定，例如为浓缩系统的可浓缩倍数，也可以根据实际情况确定浓缩倍数。在优选的实施方案中，所述根据实际情况确定浓缩倍数是指根据燃煤机组产生的脱硫废水量和空气预热器至除尘器之间的烟道内可蒸发水量确定浓缩倍数。其中燃煤机组产生的脱硫废水量可以是燃煤机组在各种工况(例如100%负荷、75%负荷或50%负荷或上述各种负荷的组合)下产生的脱硫废水量。确定燃煤机组在各种工况下产生的脱硫废水量属于本领域的常规技术。其中空气预热器至除尘器之间的烟道内可蒸发水量是指在空气预热器至除尘器之间的烟道内可以完全蒸发的高盐水量，在不同的工况(例如燃煤机组100%负荷、75%负荷或50%负荷或上述各种负荷的组合)下该水量也不同，随着机组负荷百分比越大，空气预热器至除尘器之间的烟道内的烟气温度越高，空气预热器至除尘器之间的烟道内的可蒸发水量也越大，该水量可以根据机组参数，如负荷值、烟温、雾化喷嘴参数等估算，也可通过试验确定，这些均属于本领域的常规技术。在优选的实施方案中，根据实际情况计算确定的浓缩倍数 大于或等于运行期间燃煤机组产生的总脱硫废水量与空气预热器至除尘器之间的烟道内总可蒸发水量之比，或者大于或等于单位时间内燃煤机组产生的脱硫废水量与空气预热器至除尘器之间的烟道内可蒸发水量之比，在这种情况下，燃煤机组产生的脱硫废水经浓缩后可以全部喷入空气预热器至除尘器之间的烟道内并完全蒸发，从而实现脱硫废水的零排放。此外，在一些实施方案中，由于所使用的浓缩系统可能不能满足根据实际情况确定的浓缩倍数，此时，如果根据实际情况确定的浓缩倍数大于或等于所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数，则选择所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数作为本发明方法中的浓缩倍数，如果根据实际情况确定的浓缩倍数小于所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数，则可以选择根据实际情况确定的浓缩倍数至所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数范围内的任意浓缩倍数作为本发明方法中的浓缩倍数。
本发明中，浓缩高盐水可以喷入到炉膛至除尘器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内，根据烟气温度分别调节喷入每一段烟道或炉膛的喷水量。
在优选的实施方案中，将全部浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之间烟道内，根据空气预热器至除尘器之间烟道内的烟气温度调节喷入空气预热器至除尘器之间烟道内的喷水量。
在其它优选实施方案中，将一部分浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间的烟道内，将其余浓缩高盐水喷入到炉膛至空气预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内，喷入到空气预热器至除尘器之间烟道内的浓缩高盐水的喷水量单独调节，喷入到其它烟道内和/或炉膛内的浓缩高盐水的喷水量统一调节或分别单独调解。
在优选的实施方案中，根据实际情况调节浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之间烟道的喷水量。例如，当该段烟道内的烟气温度较高时，由于烟道内可蒸发水量较大，因此可以喷入较多的浓缩高盐水;当该段烟道内的烟气温度较低时，由于烟道内的可蒸发水量较小，因此喷入较少的浓缩高盐水;当该段烟道内的烟气温度低于高盐水的蒸发沸点时，由于烟道内无法蒸发高盐水，因此不喷入浓缩高盐水，例如当空气预热器至除尘器之间烟道内的烟 气温度低于饱和NaCl溶液的沸点，即106℃时，不向该段烟道内喷入浓缩高盐水。
在进一步优选的实施方案中，根据空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量确定该段烟道内喷入的浓缩高盐水的量，其中喷入的浓缩高盐水量小于等于空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量。其中空气预热器至除尘器之间烟道内的可蒸发水量是指在空气预热器至除尘器之间烟道内可以完全蒸发的高盐水量，在不同的工况(例如燃煤机组100%负荷、75%负荷或50%负荷或上述各种负荷的组合)下该水量也不同，，随着机组负荷百分比越大，空气预热器至除尘器之间的烟道内的烟气温度越高，空气预热器至除尘器之间的烟道内的可蒸发水量也越大，该水量可以根据机组参数，如负荷值、烟气温度、雾化喷嘴参数等估算，也可通过试验确定，这些均属于本领域的常规技术。
在进一步优选的实施方案中，当浓缩高盐水的量小于或等于空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量时，将全部浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间的烟道内，或者，当浓缩高盐水的量大于空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量时，将尽可能多的浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间的烟道内，优选地，所述尽可能多的浓缩高盐水基本上等于空气预热器至除尘器之间的烟道内的可蒸发水量，同时将其余的浓缩高盐水喷入到炉膛至空气预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内。例如，计算的浓缩倍数是大于或等于运行期间燃煤机组产生的总脱硫废水量与空气预热器至除尘器之间烟道内总可蒸发水量之比，或者大于或等于为单位时间内燃煤机组产生的脱硫废水量与空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量之比，如果浓缩系统实际浓缩能力可满足计算的浓缩倍数，可以按照计算的浓缩倍数对高盐水进行减量浓缩，并将全部浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之间烟道内，如果浓缩系统实际浓缩能力不能满足计算的浓缩倍数，则按照浓缩系统的最大浓缩倍数对高盐水进行减量浓缩，此时，浓缩高盐水量大于空气预热器至除尘器之间的烟道内的可蒸发水量，则将空气预热器至除尘器之间烟道 内可蒸发水量的浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间烟道内蒸发，将其余浓缩高盐水喷入到炉膛至空气预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内蒸发。
在本发明中，运行期间燃煤机组产生的总脱硫废水量是指运行期间燃煤机组在所运行的各种工况下产生的脱硫废水量的总和，单位时间内燃煤机组产生的脱硫废水量是指单位时间内燃煤机组在所运行的各种工况下产生的脱硫废水量的总和，运行期间空气预热器至除尘器之间烟道内总可蒸发水量是指运行期间在所运行的各种工况下空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量的总和，单位时间内空气预热器至除尘器之间烟道内总可蒸发水量是指单位时间内在所运行的各种工况下空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量的总和。
各种工况下空气预热器至除尘器之间烟道内的可蒸发水量的确定在本领域技术人员的能力范围之内，例如可以这样确定：通常，雾化喷嘴喷出的液滴大部分为小粒径液滴，小部分是大粒径液滴，当这些液滴喷入空气预热器至除尘器之间烟道后，当烟气温度高于液滴沸点温度时，短时间(例如约0.3秒)内大部分小粒径液滴快速蒸发，烟温从原始烟温T0快速下降到某一温度值T1，之后的较长时间烟温保持相对稳定，使剩余的大粒径液滴蒸发，其中原始烟温T0在不同的工况下是不同的，因此，首先确定在特定工况下使大粒径液滴在空气预热器至除尘器之间烟道内完全蒸发的T1温度值，然后确定各种工况下使空气预热器至除尘器之间烟道内的烟气温度从T0下降至T1可喷入的最大水量，即为各种工况下空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量。优选地，所述特定工况是最恶劣工况，即100%负荷工况，在最恶劣工况下，烟温较高，可喷入水量较大，大粒径液滴的粒径较大、量较多，且此工况下烟气流速高，液滴停留时间短，因此使大粒径液滴完全蒸发的T1温度值较高，该T1温度值完全可以满足其它工况下大粒径液滴的完全蒸发。其中在特定工况下使大粒径液滴完全蒸发的T1温度值可以根据烟温、烟道长度、液滴停留时间、液滴沸点、雾化喷嘴参数等确定，可以根据经验估算， 也可以通过试验确定。使烟温从T0下降至T1可喷入的最大水量可以根据烟温、烟道长度、液滴停留时间、液滴沸点、雾化喷嘴参数等确定，可以根据经验估算，也可以通过试验确定。
在本发明的特定实施方案中，所处理的高盐废水可以包括脱硫废水和其它工业高盐废水。可以将脱硫废水经常规处理后与其它工业高盐废水混合，然后进行后续处理，也可以将脱硫废水与其它工业高盐废水混合后进行常规处理，然后进行后续处理。
本发明的特点在于在对脱硫废水进行常规处理后，先去除对沸点温度影响较大的CaCl2、MgCl2，降低高盐水的蒸发沸点，并将高盐水进行浓缩减量，然后再喷入烟道内和/或炉膛内雾化，同时还优化了不同负荷条件下的喷水量，使得雾化后的浓缩高盐水能够被完全蒸发，最后用除尘器捕捉蒸发后的杂质，形成一条投资经济、运行安全可靠的高盐废水零排放技术路线。
本发明具有以下有益效果：(1)本发明将高盐水中的高溶解度的CaCl2、MgCl2转化为其他低溶解度的盐类，降低高盐水沸点，提高蒸发效率，最终产物以干态物质为主，不会再带来除尘器、烟道积灰，输灰管道堵塞，除尘器效率下降等问题;(2)本发明在常规的烟道蒸发方法的基础上增加了高盐水浓缩减量及储存池，可以根据机组负荷、烟气温度合理配置废水喷入时间和喷水量，以保证高盐废水在烟道内全部蒸发，虽然提高了设备投资，但能大大提高了技术应用的安全性并实现全部高盐水的蒸发去除;(3)本发明的方法与常规烟道蒸发方法相比，由于对高盐水进行了浓缩，且喷入的高盐水沸点更低，因此在相同工况下，可蒸发水量更大;(4)高盐水浓缩减量步骤提取出的纯水可循化利用于其它工艺环节，喷淋水的蒸发降低了烟温，间接节省了脱硫系统所需喷淋水量，该部分水也得到了充分利用;(5)蒸发后的结晶盐富含氯离子，是很好的烟气调质成分，对后面的静电除尘器有明显的提效作用;。
本发明较传统高盐废水处置技术，取消了结晶器，及结晶盐处置单元，可降低投资2/3，降低运行费1/2，也大大减少了设备故障率及维护工作量。
