申请日2015.09.02
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号B01D47/06; C02F1/16
摘要
本发明公开了一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，包括由管道依次连通的脱硝装置、空气预热器、除尘器以及脱硫塔;脱硫塔连通废水箱，连接废水箱设置蒸发器，蒸发器内具有雾化喷嘴，废水箱和蒸发器之间由废水管道连通，连接蒸发器分别设置气体管道和湿气管道，气体管道连接在脱硝装置和空气预热器之间的管道上，湿气管道连接在空气预热器和除尘器之间的管道上。与现有技术相比，本发明通过引入高温气流强化与脱硫废水间的换热，实现了脱硫废水在排出蒸发器时完全蒸发，废水中的固体颗粒干燥后被再次收集，实现脱硫废水零排放的效果。
摘要附图
权利要求书
1.一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，其特征在于：包括由管道依次连通的脱硝装置(1)、空气预热器(2)、除尘器(3)以及脱硫塔(4);所述脱硝装置(1)连接在烟气排放管上，脱硫塔(4)连通有废水箱(5)，连接废水箱(5)设置蒸发器(6)，蒸发器(6)内具有雾化喷嘴(7)，废水箱(5)和蒸发器(6)之间由带有水泵的废水管道(8)连通，连接蒸发器(6)分别设置气体管道(9)和湿气管道(10)，所述气体管道(9)连接在脱硝装置(1)和空气预热器(2)之间的管道上，所述湿气管道(10)连接在空气预热器(2)和除尘器(3)之间的管道上。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，其特征在于：所述蒸发器(6)为竖直设置的圆柱状结构，雾化喷嘴(7)位于蒸发器(6)内靠上部位，连接所述蒸发器(6)设置有两根气体管道(9)，所述气体管道(9)内气体的流动路径位于蒸发器(6)的柱体外壁切线位置，两根气体管道(9)进入蒸发器(6)内的气体旋流方向一致。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，其特征在于：所述连接蒸发器(6)设置的两根气体管道(9)，其中一根位于蒸发器(6)的柱体上部位置，另一根位于蒸发器(6)的柱体中部位置。
4.根据权利要求2所述的一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，其特征在于：所述湿气管道(10)与空气预热器(2)和除尘器(3)之间管道的连接位置位于靠近除尘器(3)处，该连接位置与除尘器(3)的距离小于10m。
5.根据权利要求2所述的一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，其特征在于：所述蒸发器(6)内壁一周设置有内壁保护层(11)，所述内壁保护层(11)由若干竖板连续拼接形成。
说明书
一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置
技术领域
本发明属于烟气脱硫废水处理领域，具体涉及一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置。
背景技术
石灰石-石膏湿法脱硫技术是目前火电厂应用最广泛的烟气脱硫技术。脱硫装置运行过程中定期排放大量废水，即脱硫废水。该废水具有悬浮物浓度高、无机盐及重金属离子浓度高等特点，常采用中和、沉淀、絮凝及浓缩与澄清的传统化学处理方法进行处理，但处理后水中氯离子无法去除，难以进入系统回用，同时该法还存在工艺流程长、投资成本大、运行维护成本高等诸多缺点。随着水资源短缺及环保压力不断加大，环保部门已要求燃煤机组逐步减排废水，最终实现废水零排放。采用化学加药法处理废水，已无法满足燃煤锅炉用户经济效益和日益苛刻的环保要求。目前，国内出现了包括蒸发结晶法、深度萃取法等不同工艺的脱硫废水零排解决方案，但均因为设备造价高昂，且运行成本极高而无法推广使用。利用雾化喷嘴将脱硫废水喷入空气预热器和静电除尘器之间的烟道内，通过高温烟气蒸发废水形成固体颗粒而被除尘器脱除的烟道蒸发技术可以较好地处理脱硫废水，但该工艺中若脱硫废水在烟道内未能完全蒸发，残余的脱硫废水液滴将会直接进入电除尘器，对电除尘器及下游设备和烟道造成腐蚀和安全隐患，这种情况在机组低负荷运行时由于排烟温度的降低发生几率更大。另外，在安装低温省煤器的机组上，由于烟气温度的进一步降低，更加无法保证废水在进入电除尘器前全部蒸发。目前国内主要通过数值模拟优化喷嘴位置、增加废水在烟道内蒸发行程、提高喷嘴雾化性能等方法来保证脱硫废水在单位时间内完全蒸发，但由于烟道内实际蒸发效果难以评估，该技术工业应用还不多见，国内企业对该技术的可行性和可靠性尚存疑问。如何以经济有效方法确实保证脱硫废水在进入除尘器前的烟道内完全蒸发成为排除运行风险、推广烟道蒸发技术、真正实现废水零排面临的主要问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种实现脱硫废水完全蒸发并收集脱硫废水中固体颗粒残渣的预蒸发零排放处理装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，包括由管道依次连通的脱硝装置、空气预热器、除尘器以及脱硫塔;所述脱硝装置连接在烟气排放管上，脱硫塔连通有废水箱，连接废水箱设置蒸发器，蒸发器内具有雾化喷嘴，废水箱和蒸发器之间由带有水泵的废水管道连通，连接蒸发器分别设置气体管道和湿气管道，所述气体管道连接在脱硝装置和空气预热器之间的管道上，所述湿气管道连接在空气预热器和除尘器之间的管道上。
作为更进一步的优选方案，所述蒸发器为竖直设置的圆柱状结构，雾化喷嘴位于蒸发器内靠上部位，连接所述蒸发器设置有两根气体管道，所述气体管道内气体的流动路径位于蒸发器的柱体外壁切线位置，两根气体管道进入蒸发器内的气体旋流方向一致。
作为更进一步的优选方案，所述连接蒸发器设置的两根气体管道，其中一根位于蒸发器的柱体上部位置，另一根位于蒸发器的柱体中部位置。
作为更进一步的优选方案，所述湿气管道与空气预热器和除尘器之间管道的连接位置位于靠近除尘器处，该连接位置与除尘器的距离小于10m。
作为更进一步的优选方案，所述蒸发器内壁一周设置有内壁保护层，所述内壁保护层由若干竖板连续拼接形成。
有益效果
与现有技术相比，本发明的一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置,通过引入高温气流强化与脱硫废水间的换热，实现了脱硫废水在排出蒸发器时完全蒸发，废水中的固体颗粒干燥后被再次被除尘器收集，实现脱硫废水的零排放，具体具有以下有益效果：
1.两根气体管道通过以双向同旋流方式引入热烟气到蒸发器，与预处理后的雾化脱硫废水在蒸发器内形成螺旋气流发生强烈热质交换，实现了废水在烟道外的完全蒸发，避免了废水蒸发不完全对烟道、除尘器及其他下游设备可能带来的负面影响，降低了运行风险，增强了该处理工艺的可靠性。在此基础上废水中的微细颗粒、离子、重金属元素等结晶和灰尘一起悬浮在烟气中并随烟气进入除尘器被捕捉，废水中水以水蒸气形式随烟气外排，从而真正实现脱硫废水零排放。
2.通过采用双切向加速旋流蒸发器，还有效延长了烟气在蒸发器内的停留时间，在有限的空间内实现高温气体与废水水雾的充分接触，最大程度的加大了蒸发效率，节约了原材料，从而降低了整体设备投资，增强了整套装置推广的经济性