申请日2017.12.27
公开(公告)日2018.08.21
IPC分类号C02F9/10; B01D53/86; B01D53/56; F23J15/08; F23L15/04
摘要
本实用新型涉及一种低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，属于火力发电节能减排领域。所述系统包括通过主烟道依次连接的锅炉、省煤器、SCR脱硝装置、空预器、电除尘器和脱硫塔，还包括省煤器给水调节子系统和脱硫废水蒸发子系统;其中，所述省煤器给水调节子系统包括炉水循环管道或省煤器给水旁路管道;所述脱硫废水蒸发子系统包括通过废水管道依次连接的软化池、反渗透装置、废水预热器、废水泵和雾化喷射器。本实用新型可提高机组能量利用率和脱硝效率，并实现脱硫废水的零排放。
权利要求书
1.一种低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，包括通过主烟道依次连接的锅炉(1)、省煤器(2)、SCR脱硝装置(3)、空预器(4)、电除尘器(5)和脱硫塔(6)，其特征在于，还包括省煤器给水调节子系统和脱硫废水蒸发子系统;其中，
所述省煤器给水调节子系统包括炉水循环管道(21)或省煤器给水旁路管道(16);其中，所述炉水循环管道(21)一端连接锅炉(1)，另一端连接给水管道(15);所述省煤器给水旁路管道(16)与所述省煤器(2)并联连接;
所述脱硫废水蒸发子系统包括通过废水管道(17)依次连接的软化池(7)、反渗透装置(8)、废水预热器(9)、废水泵(10)和雾化喷射器(12);其中，所述软化池(7)通过废水管道(17)与脱硫塔(6)相连;还包括空预器旁路烟道(19)，所述空预器旁路烟道(19)的入口与空预器(4)前的主烟道连接，所述空预器旁路烟道(19)的出口与空预器(4)后的主烟道连接;所述空预器旁路烟道(19)上安装有废水蒸发器(13)，所述雾化喷射器(12)安装于废水蒸发器(13)内部顶端。
2.根据权利要求1所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述炉水循环管道(21)的入口与锅炉(1)的下降管连接，所述炉水 循环管道(21)的出口与省煤器(2)前的给水管道(15)连接。
3.根据权利要求1所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述省煤器给水旁路管道(16)的入口与省煤器之前的给水管道(15)连接，所述省煤器给水旁路管道(16)的出口与省煤器之后的给水管道(15)连接。
4.根据权利要求2所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述炉水循环管道(21)的入口与锅炉下降管的连接处设有可调开度的炉水循环管道阀(22)。
5.根据权利要求2所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述炉水循环管道(21)上设有炉水循环泵(23)。
6.根据权利要求3所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述省煤器给水旁路管道(16)的入口与省煤器之前的给水管道(15)的连接处设有可调开度的给水旁路阀(14)。
7.根据权利要求1所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，空预器旁路烟道(19)的入口与空预器(4)前主烟道的连接处设有可调开度的旁路烟气挡板(20)。
8.根据权利要求1所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述反渗透装置(8)将废水过滤为高浓度废水和清水，且所述反渗透装置(8)接有清水管道(18)排出清水。
9.根据权利要求1所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述废水预热器(9)安装于电除尘器(5)和脱硫塔(6)之间的主烟道内。
10.根据权利要求1所述的低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述空预器旁路烟道(19)从废水蒸发器(13)的上部进入，从废水蒸发器(13)的下部引出。
说明书
低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统
技术领域
本实用新型涉及一种在燃煤电厂低负荷工况下利用排烟余热蒸发脱硫废水的系统，该系统可提高机组能量利用率，并实现废水的零排放，属于火力发电节能减排领域。
背景技术
近年来，国内燃煤机组调峰任务艰巨，多数机组长期处于低负荷运行状态。负荷的降低导致了锅炉排烟温度的下降，当省煤器出口烟气温度过低时，SCR脱硝装置将大幅降低效率，甚至无法运行，烟气氮氧化物的浓度将无法达到国家超低排放的要求。通过对省煤器给水系统进行针对性的调整(如增大给水温度或降低进入省煤器的给水流量)可以降低给水和烟气在省煤器中的换热量，从而提高SCR脱硝装置进口的烟气温度，可确保机组在低负荷工况下的脱硝效率。然而，烟气温度的上升也导致了锅炉排烟热损失的增大，降低了系统能量利用率。
高温烟道旁路蒸发技术是实现燃煤电厂脱硫废水零排放的主要技术手段之一，其原理是设置与空预器并联的烟道旁路，并在旁路设置废水蒸发器，从空预器入口处引部分高温烟气进入旁路，同时将脱硫废水雾化喷射于蒸发器内，利用高温烟气余热将水分蒸发。由于该技术以空预器之前的高温烟气为废水蒸发热源，所以会降低锅炉进风温度和锅炉效率。当机组降负荷运行时，锅炉排烟温度降低，为了确保脱硫废水的蒸发，需引更多的烟气进入空预器旁路烟道，导致锅炉进风温度和效率的进一步降低。若能提高低负荷工况下SCR脱硝装置出口烟气的温度，则可以减少废水蒸发对烟气的需求量，提高锅炉进风温度和效率。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统。本实用新型联合了省煤器给水调节子系统和脱硫废水蒸发子系统，可在机组低负荷工况下有效利用机组排烟余热实现废水的零排放。其中，省煤器给水调节子系统可提升机组低负荷脱硝效率和排烟温度;脱硫废水蒸发子系统可对废水进行软化、浓缩、预热、雾化和蒸发，提高废水蒸发效率并实现废水零排放。
为了实现上述目的，本实用新型采用的具体技术方案是：
一种低负荷工况下利用排烟余热的脱硫废水零排放系统，包括通过主烟道依次连接的锅炉、省煤器、SCR脱硝装置、空预器、电除尘器和脱硫塔，还包括省煤器给水调节子系统和脱硫废水蒸发子系统;其中，
所述省煤器给水调节子系统包括炉水循环管道或省煤器给水旁路管道;其中，所述炉水循环管道一端连接锅炉，另一端连接给水管道;所述省煤器给水旁路管道与所述省煤器并联连接;
所述脱硫废水蒸发子系统包括通过废水管道依次连接的软化池、反渗透装置、废水预热器、废水泵和雾化喷射器;其中，所述软化池通过废水管道与脱硫塔相连;还包括空预器旁路烟道，所述空预器旁路烟道的入口与空预器前的主烟道连接(烟气来向为前)，所述空预器旁路烟道的出口与空预器后的主烟道连接;所述空预器旁路烟道上安装有废水蒸发器，所述雾化喷射器安装于废水蒸发器内部顶端。
进一步的，所述炉水循环管道的入口与锅炉的下降管连接，所述炉水循环管道的出口与省煤器前的给水管道连接。
进一步的，所述省煤器给水旁路管道的入口与省煤器之前的给水管道连接(给水来向为前)，所述省煤器给水旁路管道的出口与省煤器之后的给水管道连接。
进一步的，所述炉水循环管道的入口与锅炉下降管的连接处设有可调开度的炉水循环管道阀。
进一步的，所述炉水循环管道上设有炉水循环泵。
进一步的，所述省煤器给水旁路管道的入口与省煤器之前的给水管道的连接处设有可调开度的给水旁路阀。
进一步的，空预器旁路烟道的入口与空预器前主烟道的连接处设有可调开度的旁路烟气挡板。
进一步的，所述反渗透装置将废水过滤为高浓度废水和清水，且所述反渗透装置接有清水管道排出清水。
进一步的，所述废水预热器安装于电除尘器和脱硫塔之间的主烟道内。
进一步的，所述空预器旁路烟道从废水蒸发器的上部进入，从废水蒸发器的下部引出。
本实用新型的有益效果为：
1.在机组低负荷工况下，提升了锅炉排烟温度，并以此为蒸发热源实现了脱硫废水的零排放;
2.提高了空预器之前烟气的温度，减少了低负荷工况下脱硫废水蒸发对高温烟气的需求量，缓解了由负荷降低和废水蒸发导致的锅炉进风温度的下降，提高锅炉效率;
3.提高了SCR脱硝装置进口烟气的温度，确保了机组在低负荷工况下的脱硝效率;
4.脱硫废水的蒸发增大了烟气湿度，有利于烟气细小颗粒物的团聚，减少了细小颗粒物的排放;
5.废水浓缩产生了部分清水，节约了水资源。