申请日2017.08.09
公开（公告）日
2017.11.24
IPC分类号
C02F1/16;C02F1/12;C02F103/18
摘要
本发明涉及一种利用烟气余热处理脱硫 废水的系统及方法，系统包括：接收烟气的空预器、除尘器、脱硫塔以及喷雾干燥塔，烟气经第一烟道进入空预器内，空预器的出烟口与除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，其中，喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，第一废水水管上设有第一水泵、第一阀门，喷枪的喷嘴连通第二烟道，喷枪连接有空气压缩机，脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。
权利要求书
1.一种利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，包括：接收烟气的空预器、除尘器、脱硫塔以及喷雾干燥塔，烟气经第一烟道进入所述空预器内，所述空预器的出烟口与所述除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，其中，所述喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，所述第一废水水管上设有第一水泵、第一阀门，所述喷枪的喷嘴连通第二烟道，所述喷枪连接有空气压缩机，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，所述第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。
2.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷雾干燥塔的出口烟气通过第五烟道引回第二烟道中，具体引回位置在第二烟道内喷枪的喷嘴位置的前部，距离喷嘴的位置10米以上。
3.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，所述喷枪的喷嘴为气液两相流喷嘴。
4.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷雾干燥塔内的换热形式包括顺流换热和逆流换热。
5.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷雾干燥器下部设有干燥器灰斗，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通。
6.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷枪的喷嘴喷出水雾的方向与烟气流动方向垂直。
7.一种利用烟气余热处理脱硫废水的方法，其特征在于，利用权利要求1至6中任一所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统进行如下两种方式对脱硫废水进行干燥：
方式一：第一水泵将脱硫废水抽取到喷枪中，空气压缩机输出压缩空气将脱硫废水打散成雾滴并喷入第二烟道中利用烟气对脱硫废水进行干燥；
方式二：从第一烟道中抽取出部分烟气，将烟气送入喷雾干燥塔中，脱硫废水经第二废水水管进入喷雾干燥塔与烟气进行换热，换热后水蒸气蒸发通过第五烟道进入烟气中，盐分析出后与烟气中的飞灰凝聚并部分进入喷雾干燥器下部的燥器灰斗中，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通；
方式一、方式二各自独立运行，互不干扰。
8.根据权利要求7所述的利用烟气余热处理脱硫废水的方法，其特征在于，喷枪的喷嘴喷出的水雾的平均粒径控制在50μm至70μm。
9.根据权利要求7所述的利用烟气余热处理脱硫废水的方法，其特征在于，从第一烟道中抽取出的烟气量在总烟气量的2％以内。
说明书
利用烟气余热处理脱硫废水的系统及方法
技术领域
本发明涉及火力发电厂脱硫废水终端处理领域，特别是涉及一种利用尾部烟气余热处理脱硫废水的系统及方法。
背景技术
我国绝大多数电厂均采用石灰石-石膏湿法脱硫技术脱除烟气中的SO2。为维持脱硫塔内的氯平衡或其他离子平衡，在实际运行中会向外排放一定量的脱硫废水。脱硫废水成分复杂、污染物种类多，是燃煤电厂最难处理的废水之一。目前国内主要采用化学沉淀法处理脱硫废水，处理后的废水中仍含有高浓度的溶解性固体，主要包括氯化物等，很难回用，一般采取直接排放的方法处置。但直接排放后很容易造成二次污染。随着水污染控制技术的进步和污染物排放标准的日益提高，该方法在未来废水处理中将受到限制。
近年来研究产生了一种利用烟气余热蒸发干燥脱硫废水的新工艺。采用双头喷嘴，将脱硫废水经压缩空气雾化后喷入空气预热器和电除尘器间的烟道，利用热烟气使废水完全蒸发，废水中的污染物转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰一起被电除尘器收集下来，从而除去污染物并实现废水的零排放。该技术克服了传统化学沉淀技术的系统配置设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护量大等缺点，另外烟气温度的降低和湿度的增大也有利于降低飞灰比电阻，提高电除尘器的效率。然而，该技术在实际运行中仍存在着一些弊端。为避免对下游烟道和除尘器造成腐蚀，该技术对烟气温度要求较高，必须保证烟气与脱硫废水雾滴换热后的温度高于烟气酸露点5℃左右。因此，当因机组负荷较低或运行水平较差等引起空预器后的烟温较低时，脱硫废水须暂停喷入，此时将产生脱硫废水无法处理的难题。另外，为避免脱硫废水雾滴在烟道内蒸发不完全造成的下游烟道和除尘器的结垢和腐蚀，这种技术处理的脱硫废水量比较有限，一台300MW机组满负荷运行每小时最大可以处理3-4.5吨脱硫废水。当电厂脱硫废水排放量较大时，烟道内余热烟气蒸发技术面临处理能力不足的难题。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种利用烟气余热处理脱硫废水的系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种解决了烟气余热干燥蒸发脱硫废水工艺的低负荷退出的问题的利用烟气余热处理脱硫废水的系统及方法。
本发明利用烟气余热处理脱硫废水的系统，包括：接收烟气的空预器、除尘器、脱硫塔以及喷雾干燥塔，烟气经第一烟道进入所述空预器内，所述空预器的出烟口与所述除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，其中，所述喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，所述第一废水水管上设有第一水泵、第一阀门，所述喷枪的喷嘴连通第二烟道，所述喷枪连接有空气压缩机，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，所述第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。
进一步地，喷雾干燥塔的出口烟气通过第五烟道引回第二烟道中，具体引回位置在第二烟道内喷枪的喷嘴位置的前部，距离喷嘴的位置10米以上。
进一步地，所述喷枪的喷嘴为气液两相流喷嘴。
进一步地，喷雾干燥塔内的换热形式包括顺流换热和逆流换热。
进一步地，喷雾干燥器下部设有干燥器灰斗，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通。
进一步地，喷枪的喷嘴喷出水雾的方向与烟气流动方向垂直。
本发明利用烟气余热处理脱硫废水的方法，利用上述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统进行如下两种方式对脱硫废水进行干燥：
方式一：第一水泵将脱硫废水抽取到喷枪中，空气压缩机输出压缩空气将脱硫废水打散成雾滴并喷入第二烟道中利用烟气对脱硫废水进行干燥；
方式二：从第一烟道中抽取出部分烟气，将烟气送入喷雾干燥塔中，脱硫废水经第二废水水管进入喷雾干燥塔与烟气进行换热，换热后水蒸气蒸发通过第五烟道进入烟气中，盐分析出后与烟气中的飞灰凝聚并部分进入喷雾干燥器下部的燥器灰斗中，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通；
方式一、方式二各自独立运行，互不干扰。
进一步地，喷枪的喷嘴喷出的水雾的平均粒径控制在50μm至70μm。
进一步地，从第一烟道中抽取出的烟气量在总烟气量的2％以内。
借由上述方案，本发明利用烟气余热处理脱硫废水的系统及方法至少具有以下优点：
实现脱硫废水既可以在烟道内利用空预器后的烟气余热蒸发干燥，又可以在烟道外的喷雾干燥塔内利用空预器前的高温烟气蒸发干燥。两个过程可以任意切换，独立运行，并且可以同时运行。
有效解决机组低负荷或运行状况不好时，因烟气温度过低而无法处理脱硫废水的难题。
实现脱硫废水在烟道内和喷雾干燥塔内同时进行干燥蒸发，可以明显提高单台机组的脱硫废水处理能力。
当喷雾干燥塔无法投入运行时，通过抽取部分空预器前的高温烟气并补充到空预器后的烟道中，提高空预器后的烟气温度，最终实现提高烟道内脱硫废水喷雾蒸发的处理能力和解决脱硫废水蒸发装置因空预器后烟温过低无法运行的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。