申请日2017.12.01
公开(公告)日2018.08.10
IPC分类号B01D53/86; B01D53/78; B01D53/50; B01D53/73; B03C3/017; B03C3/34
摘要
本实用新型公开了一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，属于工业废水处理领域，包括依次连接的SCR催化脱硝系统、空气预热器、电除尘器、引风机、湿法脱硫吸收塔、烟囱，湿法脱硫吸收塔底部连接脱硫废水储液箱，脱硫废水储液箱通过水泵连接至蒸发塔顶部的进水口，蒸发塔顶部和底部分别设置一个大流量进气口和小流量进气口，所述两个进气口分别与气体分流器出口连接，所述气体分流器入口分别与引风机、SCR催化脱硝系统和空气预热器之间的烟道连接，蒸发塔中部设置有出气口通过出气管道与空气预热器和电除尘器之间的烟道连接。本实用新型提高了蒸发效果，节省能耗，减少蒸发塔出口气态氯元素的含量，有利于后续设备的安全稳定运行。
权利要求书
1.一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，包括依次连接的SCR催化脱硝系统(2)、空气预热器(3)、电除尘器(4)、引风机(5)、湿法脱硫吸收塔(6)、烟囱(7)，湿法脱硫吸收塔(6)底部连接脱硫废水储液箱(9)，脱硫废水储液箱(9)通过水泵(10)连接至蒸发塔(11)顶部的进水口，其特征在于：蒸发塔(11)顶部和底部分别设置一个大流量进气口和小流量进气口，所述两个进气口分别与气体分流器出口连接，所述气体分流器入口分别与引风机(5)、SCR催化脱硝系统(2)和空气预热器(3)之间的烟道连接，蒸发塔(11)中部设置有出气口通过出气管道(25)与空气预热器(3)和电除尘器(4)之间的烟道连接。
2.根据权利要求1所述的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，其特征在于：所述气体分流器(16)将进入气体分流器(16)的烟气分为两股流量不同的烟气，一股占总烟气70%的烟气从蒸发塔(11)顶部进入，与脱硫废水雾滴并流接触交换热量;另一股烟气量占30%的烟气从蒸发塔(11)底部进入，与脱硫废水雾滴逆流接触交换热量。
3.根据权利要求1所述的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，其特征在于：所述蒸发塔(11)内设置旋转式雾化器(12)，旋转式雾化器(12)将脱硫废水雾滴的平均粒径控制在50μm-100 μm之间。
4.根据权利要求1所述的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，其特征在于：所述蒸发塔(11)底部进气口上端设有风帽(13)，锥形底部设有灰斗(14)。
5.根据权利要求1所述的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，其特征在于：所述气体分流器(16)入口分别通过抽气副管道B(21)与引风机(5)连接、通过抽气副管道A(20)与SCR催化脱硝系统(2)和空气预热器(3)之间的烟道连接，所述气体分流器(16)分别通过进气副管道A(23)与蒸发塔(11)顶部进气口连接、通过进气副管道B(24)与蒸发塔(11)底部进气口连接，所述进气副管道A(23)及进气副管道B(24)末端均设置流量传感器和温度传感器，所述抽气副管道B(21)上设置有流量控制阀B(19)，所述抽气副管道A(20)上设置有流量控制阀A(17)，出气管道(25)上设置温度传感器，水 泵(10)与蒸发塔(11)顶部通过进水管道(26)连接，进水管道(26)中设置在线水量检测设备及温度传感器，还包括运算控制中心，所述运算控制中心与水泵(10)、流量传感器、各个温度传感器、流量控制阀A(17)、流量控制阀B(19)、在线水量检测设备连接。
6.根据权利要求3所述的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，其特征在于：所述电除尘器(4)前端设置监测进口烟气温度的温度监测器(18)，温度监测器(18)与运算控制中心连接。
说明书
一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置
技术领域
本实用新型涉及工业废水处理领域，尤其是一种脱硫废水处理装置。
背景技术
石灰石/石膏湿法脱硫工艺作为当前燃煤电厂主流脱硫技术，具有脱硫效率高，技术成熟，运行稳定且维护方便等优点，但为了维持浆液循环系统稳定可靠运行，需要定期排放一定量的脱硫废水。2017年6月正式开始实施的《火电厂污染防治可行技术指南》明确提出，除脱硫废水外，各类废水经处理后基本能实现“一水多用，梯级利用”、废水不外排，实现废水近零排放的关键是实现脱硫废水零排放。但脱硫废水是电厂终端废水，受多种因素影响，且随工况及煤种影响大;pH在4.5-6.5之间，呈弱酸性，氯离子含量高;以石膏颗粒，二氧化硅，铁铝化合物为主要成分的悬浮物含量较高，易造成膜过滤装置污堵;总溶解性固体含量较高，且变化范围大，一般在30000-60000 mg/L，Ca2+和Mg2+等硬度离子含量高，汞、铅、砷等重金属第Ⅰ类污染物超标。目前常用的传统物理化学脱硫废水处理方法，仅能去除大部分的重金属离子，但无法去除迁移性较强的氯离子。由于脱硫废水水量大，无论是蒸发结晶还是烟道蒸发都需要在处理前进行减量浓缩，拉长了工艺流程，烟道蒸发则将废水处理压力转移至电除尘器。
针对水质复杂的脱硫废水及其难以处理的现状，专利号为CN201611057906.2的中国专利公开了一种电厂脱硫废水脱氯化物方法，利用电渗析以及双极膜装置将脱硫废水分为硫酸钙、氯化钠以及氯化钙三条回路分别进行回收处理处理;专利号为CN201510275955.2的中国专利公开了一种脱硫废水零排放工艺及系统，利用加药软化以及微滤膜进行预处理，采用纳滤以及反渗透分离，冷冻结晶析出99%以上纯度的十水合硫酸钠，蒸发结晶析出98%纯度的氯化钠，还提供了一种能够将脱硫废水回用的零排放系统;专利号为201611008084.9的中国专利公开了一种脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理的系统与方法，将脱硫废水经传统三联箱处理后，利用蒸发器浓缩，浓缩后的废水利用旁路烟道烟气热量完成蒸发结晶，气流经除尘后从烟囱排出。以上方法都认识到脱硫废水处理的困难性，通过电渗析以及膜处理结合结晶的工艺路线，或者烟道直接蒸发的路线来处理脱硫废水。但通过蒸发结晶的方法处理脱硫废水，要想实现较高的分盐要求，往往能耗较高，经济成本过高;而烟道蒸发一方面存在处理量过低，无法达到电厂脱硫废水处理量要求;另一方面存在低负荷下无法完全蒸发脱硫废水的问题，会对烟道以及后续除尘设备造成腐蚀，影响锅炉运行。专利申请号201520773601.6的中国专利公开了一种燃煤电厂烟气脱硫废水处理系统，包括空气预热器、电除尘器、烟气脱硫吸收塔、引风机以及烟囱，空气预热器前端连接锅炉排烟管道，空气预热器后端与电除尘器、烟气脱硫吸收塔、引风机以及烟囱之间通过烟气管道依次连接，还包括废水储液池、废水蒸发塔，废水储液池接收烟气脱硫吸收塔排出的废水，废水蒸发塔的进水口通过进水管道连接废水储水池，进水管道中间设置水泵，废水蒸发塔的进气口一路依次经风机、电磁阀与锅炉的排烟管道连通，另一路经风机与空气预热器和电除尘器之间的烟气管道连通，连通处位于靠近空气预热器的一端，其排气口与空气预热器和电除尘器之间的烟气管道连通，并位于靠近电除尘器的一端。这篇专利中的设备解决了以上三篇专利中的一些问题但是还是存在蒸发效果不是特别理想，废水蒸发塔底部的灰斗容易出现水滴。因此，需要设置专用蒸发塔处理脱硫废水，来实现真正的脱硫废水零排放。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，提高了蒸发效果，节省能耗，减少蒸发塔出口气态氯元素的含量，有利于后续设备的安全稳定运行。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置，包括依次连接的SCR催化脱硝系统、空气预热器、电除尘器、引风机、湿法脱硫吸收塔、烟囱，湿法脱硫吸收塔底部连接脱硫废水储液箱，脱硫废水储液箱通过水泵连接至蒸发塔顶部的进水口，蒸发塔顶部和底部分别设置一个大流量进气口和小流量进气口，所述两个进气口分别与气体分流器出口连接，所述气体分流器入口分别与引风机、SCR催化脱硝系统和空气预热器之间的烟道连接，蒸发塔中部设置有出气口通过出气管道与空气预热器和电除尘器之间的烟道连接。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述气体分流器将进入气体分流器的烟气分为两股流量不同的烟气，一股占总烟气70%的烟气从蒸发塔顶部进入，与脱硫废水雾滴并流接触交换热量;另一股烟气量占30%的烟气从蒸发塔底部进入，与脱硫废水雾滴逆流接触交换热量。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述蒸发塔内设置旋转式雾化器，旋转式雾化器将脱硫废水雾滴的平均粒径控制在50 μm-100 μm之间。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述蒸发塔底部进气口上端设有风帽，锥形底部设有灰斗。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述气体分流器入口分别通过抽气副管道B与引风机连接、通过抽气副管道A与SCR催化脱硝系统和空气预热器之间的烟道连接，所述气体分离器分别通过进气副管道A与蒸发塔顶部进气口连接、通过进气副管道B与蒸发塔底部进气口连接，所述进气副管道A及进气副管道B末端均设置流量传感器和温度传感器，所述抽气副管道B上设置有流量控制阀B，所述抽气副管道A上设置有流量控制阀A，出气管道上设置温度传感器，水泵与蒸发塔顶部通过进水管道连接，进水管道中设置在线水量检测设备及温度传感器，还包括运算控制中心，所述运算控制中心与水泵、流量传感器、各个温度传感器、流量控制阀A、流量控制阀B、在线水量检测设备连接。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述电除尘器前端设置监测进口烟气温度的温度监测器，温度监测器与运算控制中心连接。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
本实用新型提出了一种高温烟气蒸发脱硫废水处理装置及其处理方法，通过混合流式接触方式，极大地提高了蒸发效果。从引风机后的烟道引出一股低温净烟气，与空预器前热烟气掺混，降低了蒸发塔入口烟气温度，可实现低温蒸发，既可以节省能耗，又能减少蒸发塔出口气态氯元素的含量，有利于后续设备的安全稳定运行。
本实用新型设置蒸发塔，能有效防止脱硫废水蒸发过程中对烟道的腐蚀，为高温烟气蒸发脱硫废水雾化后雾滴提供了充分大的空间，从而提高了雾滴的停留时间，提高蒸发效果。
在蒸发塔底部进气口上方设置风帽，不仅能增大气液接触面积，提高蒸发效果;蒸发后的干燥粉末或颗粒会受到风帽的阻隔而掉落至塔底的灰斗中，便于清理。
独立设置运算控制中心，且在电除尘器前烟道设有温度监测器，能用来监测电除尘器进口的烟气温度，将该温度控制在烟气的酸露点以上，避免烟气过低时其中的酸性物质凝结，对电除尘器以及烟道造成腐蚀。
将引风机设置在电除尘器后方，避免除尘器处于高尘、高湿、高氯环境下，对引风机起到保护作用，也可大大提高系统运行可靠性和调节灵活性。