燃煤电厂脱硫系统排水水量不高,但水质特性复杂,处理难度大。在现行的环保政策要求下,要求电厂实现废水的零排放,而脱硫系统作为电厂用水系统的末端,使得脱硫废水的“零排放”成为了实现燃煤电厂废水的“零排放”的技术关键。本文以华北某燃煤电厂作为研究对象,对脱硫废水烟道蒸发“零排放”工艺进行了深入的研究。通过水夹点技术建立了燃煤电厂用水网络模型,以该模型预测电厂用水变化过程。研究了当电厂用水水质发生变化时,脱硫系统用水水质、水量的变化。通过实验,研究了以电石渣替代传统双碱法中石灰的可行性及最佳反应条件,以实现对脱硫废水预处理工艺的改良。通过计算流体力学结合Fluent软件,分析建立了旁路烟道蒸发系统的数学模型,分析在实际工况条件下旁路烟道蒸发工艺的可行性。研究表明,在电厂新鲜水水源从地下水变更为污水厂处理中的情况下,通过全厂用水模型分析,调整该电厂循环冷却水和脱硫系统的浓缩倍率,并调整电厂的用水过程,使脱硫废水的进水全部变为废水处理系统产水。脱硫系统进水的氯离子浓度为351mg/L,排水氯离子浓度为9886mg/L,全厂废水水排放量从120t/h降至14 t/h,减少了 88.3%。并且使脱硫系统承担了全部的废水排放。使全厂总的废水排放量能够满足零排放工艺的要求。通过XRD定量分析,确定了电石渣样品的组分主要包含Ca(OH)2、CaC03、Si02、Fe2O3、Fe和Mg/Al类水滑石杂质。其中Ca(OH)2占样品总质量的83.14%,可以从有效成分上分析表明电石渣可替代石灰除去脱硫废水中Mg2+。通过实验确定了电石渣-碳酸钠法预处理脱硫废水的最佳实验条件为:室温下搅拌时间15min,搅拌速率500r/min,在此条件下Mg2+去除率达到99%以上时电石渣加药量为10.5 g/L,Ca2+去除率达到99%以上时碳酸钠的加药量为9 g/L。通过拥挤沉速测定实验并对颗粒物的粒径分析,电石渣处理脱硫废水的反应液中固体颗粒平均粒径为25.4 μm,与石灰-碳酸钠法形成的固体颗粒相比提高了 39.3%。固体悬浮物沉降速率提高了 3倍。研究证明了,电石渣-碳酸钠法与传统方法的处理效果相当,且直接处理成本降低15.7%,澄清池占地面积减少40%。通过计算流体力学建立烟道蒸发的数学模型,并用Fluent软件进行数值模拟,得到了在不同烟气流速下的蒸发液滴运动轨迹、烟道出口温度云,对蒸发效果进行了分析,确定了旁路烟道蒸发器的设计参数为:蒸发烟气抽取自空气预热器前高温烟气,烟气温度为330℃。主体蒸发段高度为11m,直径D=2.8m;蒸发器内布置三支喷枪,呈等边三角形布置,喷枪距圆心距离为0.55 m;喷枪的喷射参数为:喷枪流量为1000 L/h,喷射管径为D32,平均雾化粒径为52μm,最大雾化粒径120μm。最优烟气流速为3～4m/s。并通过带入不同锅炉工况参数,证明了在该设计参数下烟道蒸发效果良好,从而了实现脱硫废水的“零排放”。