申请日2016.03.07
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号B01D50/00; C02F1/04
摘要
本发明公开了一种电厂旁路处理脱硫废水系统、方法及烟气处理系统和方法。电厂旁路处理脱硫废水的系统包括：主烟道、喷淋水箱、水泵、空压机、雾化喷淋装置、引风机、蒸发器、进口挡板及出口挡板;水泵分别与喷淋水箱、雾化喷淋装置连通;空压机与雾化喷淋装置连通;雾化喷淋装置设置在蒸发器内;主烟道的第一端部与引风机连通;进口挡板设置在主烟道与引风机之间;引风机与蒸发器连通;蒸发器与主烟道的第二端部连通;出口挡板设置在蒸发器与主烟道之间;烟气从主烟道的第一端部流向其第二端部。本发明的电厂旁路处理脱硫废水系统、方法及烟气处理系统和方法实现了电厂烟气处理过程中脱硫废水的零排放，避免了脱硫废水导致二次污染。
权利要求书
1.一种电厂旁路处理脱硫废水的系统，其特征在于，包括：
主烟道;
用于储存脱硫废水的喷淋水箱;
用于抽取所述喷淋水箱内脱硫废水的水泵;
用于压缩空气使脱硫废水雾化喷淋的空压机;
用于喷淋雾化后的脱硫废水的雾化喷淋装置;
用于从所述主烟道引出烟气的引风机;
用于蒸发雾化后的脱硫废水的蒸发器;
用于控制烟气流通量的进口挡板;
用于控制烟气流通量的出口挡板;
所述喷淋水箱的出水口与所述水泵的入水口连通;所述水泵的出水口与所述雾化喷淋装置连通;所述空压机的出口与所述雾化喷淋装置连通;
所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器内;
所述主烟道的第一端部与所述引风机的入口连通;所述进口挡板设置在所述主烟道与所述引风机的入口之间;所述引风机的出口与所述蒸发器的入口连通;所述蒸发器的出口与所述主烟道的第二端部连通;所述出口挡板设置在所述蒸发器的出口与所述主烟道之间;所述烟气的流通方向为从主烟道的第一端部流向其第二端部。
2.如权利要求1所述的电厂旁路处理脱硫废水的系统，其特征在于，还包括：
用于对脱硫废水进行预处理的脱硫废水预处理装置，所述脱硫废水预处理装置与所述喷淋水箱连通。
3.如权利要求1或2任一项所述的电厂旁路处理脱硫废水的系统，其特征在于：
所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器的顶部;
或;
所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器水平设置;
或;
所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器竖直设置。
4.一种电厂烟气处理系统，其特征在于，包括：
主烟道;
用于储存脱硫废水的喷淋水箱;
用于抽取所述喷淋水箱内脱硫废水的水泵;
用于压缩空气使脱硫废水雾化喷淋的空压机;
用于喷淋雾化后的脱硫废水的雾化喷淋装置;
用于从所述主烟道引出烟气的引风机;
用于蒸发雾化后的脱硫废水的蒸发器;
用于控制烟气流通量的进口挡板;
用于控制烟气流通量的出口挡板;
用于对烟气进行脱硝处理的脱硝装置;
用于去除烟气中固体颗粒的干式电除尘器;
用于对除尘后的烟气进行脱硫处理的脱硫塔;
所述喷淋水箱的出水口与所述水泵的入水口连通;所述水泵的出水口与所述雾化喷淋装置连通;所述空压机的出口与所述雾化喷淋装置连通;
所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器内;
所述脱硝装置的出口与所述主烟道的第一端部连通;所述主烟道的第一端部与所述引风机的入口连通;所述进口挡板设置在所述主烟道与所述引风机的入口之间;所述引风机的出口与所述蒸发器的入口连通;所述蒸发器的出口与所述主烟道的第二端部连通;所述出口挡板设置在所述蒸发器的出口与所述主烟道之间;所述主烟道的第二端部与所述干式电除尘器的入口连通;所述干式电除尘器的出口与所述脱硫塔连通;所述烟气的流通方向为从所述主烟道的第一端部流向其第二端部。
5.如权利要求4所述的电厂烟气处理系统，其特征在于，还包括：
用于对脱硫废水进行预处理的脱硫废水预处理装置，所述脱硫废水预处理装置与所述喷淋水箱连通。
6.如权利要求4或5任一项所述的电厂烟气处理系统，其特征在于：
所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器的顶部;
或;
所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器水平设置;
或;
所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器竖直设置。
7.一种电厂旁路处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括步骤：
S11：将脱硫废水进行雾化处理;
S12：将雾化后的脱硫废水喷淋至蒸发器内;
S13：将主烟道中的烟气通入到蒸发器中，喷淋在蒸发器内的脱硫废水在所述烟气的加热下完全蒸发并得到固体结晶物;
S14：所述固体结晶物随着所述烟气从所述蒸发器进入到所述主烟道中。
8.如权利要求7所述的电厂旁路处理脱硫废水的方法，其特征在于：
在步骤S11之前还包括步骤S10：对脱硫废水进行预处理。
9.如权利要求8所述的电厂旁路处理脱硫废水的方法，其特征在于：
在步骤S10中对脱硫废水进行预处理是指对脱硫废水进行软化处理;
和/或;
在步骤S10中对脱硫废水进行预处理是指对脱硫废水进行浓缩处理。
10.一种电厂烟气处理方法，其特征在于，包括步骤：
S21：对烟气进行脱硝处理，脱硝后的烟气经主烟道进入到蒸发器中;
S22：将脱硫废水进行雾化处理;
S23：将雾化后的脱硫废水喷淋至蒸发器内;
S24：喷淋在所述蒸发器内的脱硫废水在所述烟气的加热下完全蒸发并得到固体结晶物;
S25：所述固体结晶物随着所述烟气从所述蒸发器进入到所述主烟道中;
S26：对包含所述固体结晶物的烟气进行除尘处理;
S27：将除尘后的烟气引入到脱硫塔中。
说明书
电厂旁路处理脱硫废水系统、方法及烟气处理系统和方法
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理的技术领域，尤指一种电厂旁路处理脱硫废水系统、方法及烟气处理系统和方法。
背景技术
我国是以火力发电为主的国家，火电厂燃煤产生的有害气体严重危害自然环境和人类健康。为了减少SO2的排放量，目前国内大部分火电厂都安装了烟气脱硫装置，其中石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置应用最为广泛，约占了已安装脱硫机组容量的90%。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂，将石灰石破碎后与水混合，磨细成为粉状，制成吸收浆液。吸收浆液被送至脱硫塔循环浆液，循环浆液由喷嘴自上而下喷淋，与自下而上运动的烟气逆流接触，烟气中的SO2被吸收进入浆液池与石灰石、氧化空气发生反应并被脱除，反应后的产物石膏经脱水后运出。
在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺过程中会产生一定量的脱硫废水，它与火电厂一般的工业废水相比，水质比较特殊，主要表现在以下几个方面：(1)废水呈弱酸性，pH值为4～6;(2)悬浮物含量高，但颗粒细小，主要成份是石膏，其次还有来自烟气的飞灰、脱硫过程中加入的碳酸钙以及亚硫酸钙等;(3)废水中含有可溶性的氯化物、氟化物等，氟化物含量一般超过50mg/L(按F-计);(4)废水中含有Pb、Cd、Cr、Ni、Hg、Co、Cu、Al、Zn、Mn等重金属元素，其中大部分是火电厂现行污水排放标准(GB8978-1996)中限制的重金属元素;(5)从水质指标看，脱硫废水中化学耗氧量(COD)也是超标项目之一。
由此，脱硫废水处理问题也成为火力发电厂设计、生产和科研中的一个新问题。目前，火力发电厂脱硫废水的处理主要采用传统的化学处理方法。但是，这种处理方法处理成本较高，且得到的产物不能循环使用，还有可能会造成二次污染。
因此，本申请人致力于提供一种优化的电厂旁路处理脱硫废水系统、方法及烟气处理系统和方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种电厂烟气处理的系统、方法以及旁路处理系统和方法，其能够在处理电厂烟气的过程中实现脱硫废水的零排放，且结构设计合理，操作步骤简单，可以利用能源，降低脱硫废水的处理成本，提高处理效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电厂旁路处理脱硫废水的系统，包括：主烟道;用于储存脱硫废水的喷淋水箱;用于抽取所述喷淋水箱内脱硫废水的水泵;用于压缩空气使脱硫废水雾化喷淋的空压机;用于喷淋雾化后的脱硫废水的雾化喷淋装置;用于从所述主烟道引出烟气的引风机;用于蒸发雾化后的脱硫废水的蒸发器;用于控制烟气流通量的进口挡板;用于控制烟气流通量的出口挡板;所述喷淋水箱的出水口与所述水泵的入水口连通。
所述水泵的出水口与所述雾化喷淋装置连通;所述空压机的出口与所述雾化喷淋装置连通;所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器内。
所述主烟道的第一端部与所述引风机的入口连通;所述进口挡板设置在所述主烟道与所述引风机的入口之间;所述引风机的出口与所述蒸发器的入口连通;所述蒸发器的出口与所述主烟道的第二端部连通;所述出口挡板设置在所述蒸发器的出口与所述主烟道之间;所述烟气的流通方向为从主烟道的第一端部流向其第二端部。
优选地，所述电厂旁路处理脱硫废水的系统还包括：用于对脱硫废水进行预处理的脱硫废水预处理装置，所述脱硫废水预处理装置与所述喷淋水箱连通。
优选地，所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器的顶部;或;所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器水平设置;或;所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器竖直设置。
本发明还提供了一种电厂烟气处理系统，包括：主烟道;用于储存脱硫废水的喷淋水箱;用于抽取所述喷淋水箱内脱硫废水的水泵;用于压缩空气使脱硫废水雾化喷淋的空压机;用于喷淋雾化后的脱硫废水的雾化喷淋装置;用于从所述主烟道引出烟气的引风机;用于蒸发雾化后的脱硫废水的蒸发器;用于控制烟气流通量的进口挡板;用于控制烟气流通量的出口挡板;用于对烟气进行脱硝处理的脱硝装置;用于去除烟气中固体颗粒的干式电除尘器;用于对除尘后的烟气进行脱硫处理的脱硫塔。
所述喷淋水箱的出水口与所述水泵的入水口连通;所述水泵的出水口与所述雾化喷淋装置连通;所述空压机的出口与所述雾化喷淋装置连通;所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器内。
所述脱硝装置的出口与所述主烟道的第一端部连通;所述主烟道的第一端部与所述引风机的入口连通;所述进口挡板设置在所述主烟道与所述引风机的入口之间;所述引风机的出口与所述蒸发器的入口连通;所述蒸发器的出口与所述主烟道的第二端部连通;所述出口挡板设置在所述蒸发器的出口与所述主烟道之间;所述主烟道的第二端部与所述干式电除尘器的入口连通;所述干式电除尘器的出口与所述脱硫塔连通;所述烟气的流通方向为从所述主烟道的第一端部流向其第二端部。
优选地，所述电厂烟气处理系统还包括：用于对脱硫废水进行预处理的脱硫废水预处理装置，所述脱硫废水预处理装置与所述喷淋水箱连通。
优选地，所述雾化喷淋装置设置在所述蒸发器的顶部;或;所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器水平设置;或;所述蒸发器为圆柱形蒸发器，且所述圆柱形蒸发器竖直设置。
本发明还提供了一种电厂旁路处理脱硫废水的方法，包括步骤：
S11：将脱硫废水进行雾化处理;
S12：将雾化后的脱硫废水喷淋至蒸发器内;
S13：将主烟道中的烟气通入到蒸发器中，喷淋在蒸发器内的脱硫废水在所述烟气的加热下完全蒸发并得到固体结晶物;
S14：所述固体结晶物随着所述烟气从所述蒸发器进入到所述主烟道中。
优选地，在步骤S11之前还包括步骤S10：对脱硫废水进行预处理。
优选地，在步骤S10中对脱硫废水进行预处理是指对脱硫废水进行软化处理;和/或;在步骤S10中对脱硫废水进行预处理是指对脱硫废水进行浓缩处理。
本发明还提供了一种电厂烟气处理方法，包括步骤：
S21：对烟气进行脱硝处理，脱硝后的烟气经主烟道进入到蒸发器中;
S22：将脱硫废水进行雾化处理;
S23：将雾化后的脱硫废水喷淋至蒸发器内;
S24：喷淋在所述蒸发器内的脱硫废水在所述烟气的加热下完全蒸发并得到固体结晶物;
S25：所述固体结晶物随着所述烟气从所述蒸发器进入到所述主烟道中;
S26：对包含所述固体结晶物的烟气进行除尘处理;
S27：将除尘后的烟气引入到脱硫塔中。
综上所述，本发明的电厂旁路处理脱硫废水系统、方法及烟气处理系统和方法可以实现以下有益效果：
1、本发明的电厂旁路处理脱硫废水的系统和方法先将脱硫废水进行雾化并喷淋至蒸发器中，再将主烟道中的烟气引入到蒸发器中，烟气具有一定的余热，在烟气余热的加热下，蒸发器中的脱硫废水小液滴完全蒸发并得到固体结晶物，固体结晶物随着烟气排出蒸发器并再次回到主烟道中，从而实现了电厂烟气处理过程中脱硫废水的零排放，避免了脱硫废水导致二次污染。
2、本发明的电厂旁路处理脱硫废水的系统和方法利用了烟气的余热对脱硫废水进行加热，通过以废制废和能量的多级利用，从而有效节约了能量，降低了处理成本。
3、本发明的电厂旁路处理脱硫废水的系统和方法中的烟气在蒸发器中对脱硫废水进行加热后，其温度降低，湿度提高，烟气中灰尘的电阻随之减小，这有利于后续过程中对烟气进行除尘处理。
4、本发明的电厂旁路处理脱硫废水的系统还包括对脱硫废水进行预处理的脱硫废水预处理装置，先将脱硫废水进行预处理，比如软化处理和浓缩处理，这有利于脱硫废水在后续处理中的雾化、喷淋和蒸发。
5、本发明的电厂旁路处理脱硫废水的系统中雾化喷淋装置设置在蒸发器的顶部，从而使脱硫废水从上至下喷淋至蒸发器内，这样设置有利于脱硫废水在蒸发器中完全蒸发。
6、本发明的电厂旁路处理脱硫废水的系统和方法中蒸发器采用圆柱形蒸发器，且将其水平设置或者竖直设置，蒸发器的尺寸根据CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学软件)流场模拟为基础设置，这样设置可以提高蒸发器内流场的均布性，进一步有利于脱硫废水在蒸发器中的完全蒸发。
7、本发明的电厂烟气处理处理系统和方法中旁路处理系统设置在主烟道的分支上，其可以独立运行，不影响主烟道中烟气的流通，并且可以在较短时间内使脱硫废水在蒸发器中完全蒸发，从而在电厂烟气处理过程中实现脱硫废水的零排放。