申请日 20200831
公开（公告）日 20201106
IPC分类号 C02F1/04; C02F103/18
摘要
本发明涉及一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，主要包括低温多效闪蒸系统和高温烟气旁路干燥系统，低温多效闪蒸系统和高温烟气旁路干燥系统之间设有增稠器。与现有技术相比，本发明配置了适应于高悬浮物含量的低温闪蒸浓缩工艺耦合高温烟气旁路干燥工艺，前序无需加药软化或其他膜法等预处理，形成一种无需预处理、无需加药的脱硫废水零排放工艺路线，极大节约了药剂成本或膜的更换等成本。
权利要求书
1.一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，包括低温多效闪蒸系统和高温烟气旁路干燥系统，，所述低温多效闪蒸系统和高温烟气旁路干燥系统之间设有增稠器(1-10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述低温多效闪蒸系统包括烟气换热器(1-3)、一效蒸发器(1-4)、二效蒸发器(1-6)、三效蒸发器(1-8)、一效分离器(1-5)、二效分离器(1-7)、三效分离器(1-9)、一效强制循环泵(1-11)、二效强制循环泵(1-12)、三效强制循环泵(1-13)，
所述一效分离器(1-5)的输入端分别连接至废水缓冲储存装置(1-1)和一效蒸发器(1-4)，第一输出端连接至二效蒸发器(1-6)，第二输出端连接至二效分离器(1-7)并通过一效强制循环泵(1-11)连接至一效蒸发器(1-4)，所述一效蒸发器(1-4)与烟气换热器(1-3)连接，
所述二效分离器(1-7)的输入端连接至二效蒸发器(1-6)，第一输出端连接至三效蒸发器(1-8)，第二输出端连接至三效分离器(1-9)并通过二效强制循环泵(1-12)连接至二效蒸发器(1-6)，所述二效蒸发器(1-6)的冷凝水输出端连接至冷凝水罐(1-15)，
所述三效分离器(1-9)的输入端连接至三效蒸发器(1-8)，第一输出端连接至增稠器(1-10)的输入端，第二输出端通过三效强制循环泵(1-13)连接至三效蒸发器(1-8)，所述三效蒸发器(1-8)的冷凝水输出端连接至冷凝水罐(1-15)，所述增稠器(1-10)的输出端连接至高温烟气旁路干燥系统；
所述烟气换热器(1-3)为一效蒸发器(1-4)内废水提供热源，所述低温多效闪蒸系统在脱硫废水浓缩过程中利用脱硫废水中的石膏作为晶种实现二价盐结晶分离，避免浓缩系统结垢。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述高温烟气旁路干燥系统包括干燥塔(1-18)、浓液泵(1-14)，所述浓液泵(1-14)的输入端连接至增稠器(1-10)的输出端，输出端连接至干燥塔(1-18)，所述干燥塔(1-18)的输入端还连接至压缩空气源(1-22)和锅炉系统的空预器(1-17)。
4.根据权利要求3所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括预除尘器(1-19)，所述预除尘器(1-19)的输入端连接至输出端连接至干燥塔(1-18)，输出端分别连接至锅炉系统的除尘器(1-21)和渣仓(1-20)。
5.根据权利要求2所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述废水缓冲储存装置(1-1)为废水缓冲储存池，所述废水缓冲储存装置(1-1)和一效分离器(1-5)之间设有废水输送泵(1-2)。
6.根据权利要求3-4中任一所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述干燥塔(1-18)的输入端设有雾化喷嘴，所述浓液泵(1-14)和压缩空气源(1-22)均连接至雾化喷嘴。
7.根据权利要求6所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述雾化喷嘴为双路压缩空气喷嘴。
8.根据权利要求7所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述双路压缩空气喷嘴包括浓液入口(2-1)、第一压缩空气入口(2-2)和第二压缩空气入口(2-3)，所述第一压缩空气入口(2-2)和第二压缩空气入口(2-3)分别位于浓液入口(2-1)两侧，且与第一压缩空气入口(2-2)和第二压缩空气入口(2-3)出的气流方向与浓液入口(2-1)的入液方向的夹角均为锐角。
9.根据权利要求8所述的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，其特征在于，所述第一压缩空气入口(2-2)位于第二压缩空气入口(2-3)之前，且第一压缩空气入口(2-2)的出口孔径大于第二压缩空气入口(2-3)的出口孔径。
说明书
一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统
技术领域
本发明涉及燃煤电厂脱硫废水处理领域，尤其是涉及一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统。
背景技术
湿法脱硫工艺产生的脱硫废水是发电企业最难处理的末端废水，水质波动范围非常大，含盐量很高，特别是Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、F-，悬浮物含量高，重金属超标，COD含量高。火电厂除脱硫废水外，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。目前已有一些电厂实现废水零排放，工艺路线各不相同。主要的处理思路为脱硫废水经预处理后，进行浓缩减量，再将浓缩后的废水进行蒸发结晶。浓缩工艺主要包括蒸馏法、膜法等工艺，如闪蒸技术、正渗透膜、反渗透膜法等；蒸发结晶又分为旁路烟道蒸发工艺和烟道直接蒸发技术。
蒸发结晶工艺中高温旁路烟气蒸发系统结构简单，烟气流量流速可以控制，即使电厂处在低烟温、低负荷的运行状态下，或是烟道采用低温省煤器工艺的情况下，整个系统也能够稳定经济运行，相关设备还可单独隔离与拆卸，建设简单，且利于系统后续的运行维护，对主烟道的影响较小，因此被很多电厂所采用。废水的浓缩减量主要有两种方法：膜法浓缩和热法浓缩，膜法浓缩技术中比如应用较为广泛的反渗透(RO)、正渗透(FO)、纳滤(NF)、电渗析(ED)等，但由于膜法浓缩存在的诸多问题，成本高、前处理要求高、易结垢和堵塞等，不能够普遍应用于所有电厂。膜法分离工艺中的膜浓缩部分以及后续的结晶工艺，需要对浊度、结垢性物质以及COD进行去除，避免对后续处理设备造成影响。由于脱硫废水已处于过饱和状态，其中的阴阳离子可能与膜发生反应，也可能堆积在膜孔中，造成堵塞。而有些膜被污染是不可逆的，影响截留效果。热法浓缩技术主要是采用蒸汽进行废水的蒸发结晶，如：机械蒸汽再压缩(MVR)、蒸汽热力再压缩(TVR)、多效蒸发(MED)以及利用电厂烟气余热进行废水蒸发。利用蒸汽蒸发其蒸发器造价较高，同时消耗蒸汽量大，而且制备出的工业盐品质难以保证而影响其应用。
高温旁路烟气蒸发原理为：在高温旁路烟气蒸发器内，预处理浓缩后的脱硫废水被输送至高效雾化喷头，经雾化生成的微小液滴被从主烟道引入的高温烟气所蒸发，雾化液滴中所含有的盐类物质在蒸发过程中持续析出，并附着在烟气中的粉尘颗粒上经旁路烟道出口进入除尘器，被除尘器捕集；蒸发后的水蒸气随烟气进入脱硫塔，在脱硫塔被冷凝后间接补充脱硫工艺用水，从而实现脱硫废水零排放。
综上所述，现有的脱硫废水处理都需要进行预处理、加药等，增加了药剂成本和膜更换成本。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，配置了适应于高悬浮物含量的低温闪蒸浓缩工艺耦合高温烟气旁路干燥工艺，前序无需加药软化或其他膜法等预处理，形成一种无需预处理、无需加药的脱硫废水零排放工艺路线，极大节约了药剂成本或膜的更换等成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理系统，包括低温多效闪蒸系统和高温烟气旁路干燥系统，，所述低温多效闪蒸系统和高温烟气旁路干燥系统之间设有增稠器。
进一步的，所述低温多效闪蒸系统包括烟气换热器、一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、一效分离器、二效分离器、三效分离器、一效强制循环泵、二效强制循环泵、三效强制循环泵，
所述一效分离器的输入端分别连接至废水缓冲储存装置和一效蒸发器，第一输出端连接至二效蒸发器，第二输出端连接至二效分离器并通过一效强制循环泵连接至一效蒸发器，所述一效蒸发器与烟气换热器连接，
所述二效分离器的输入端连接至二效蒸发器，第一输出端连接至三效蒸发器，第二输出端连接至三效分离器并通过二效强制循环泵连接至二效蒸发器，所述二效蒸发器的冷凝水输出端连接至冷凝水罐，
所述三效分离器的输入端连接至三效蒸发器，第一输出端连接至增稠器的输入端，第二输出端通过三效强制循环泵连接至三效蒸发器，所述三效蒸发器的冷凝水输出端连接至冷凝水罐，所述增稠器的输出端连接至高温烟气旁路干燥系统；
所述烟气换热器为一效蒸发器内废水提供热源，所述低温多效闪蒸系统在脱硫废水浓缩过程中利用脱硫废水中的石膏作为晶种实现二价盐结晶分离，避免浓缩系统结垢。
进一步的，所述高温烟气旁路干燥系统包括干燥塔、浓液泵，所述浓液泵的输入端连接至增稠器的输出端，输出端连接至干燥塔，所述干燥塔的输入端还连接至压缩空气源和锅炉系统的空预器。
更进一步的，所述处理系统还包括预除尘器，所述预除尘器的输入端连接至输出端连接至干燥塔，输出端分别连接至锅炉系统的除尘器和渣仓。
更进一步的，所述废水缓冲储存装置为废水缓冲储存池，所述废水缓冲储存装置和一效分离器之间设有废水输送泵。
再进一步的，所述干燥塔的输入端设有雾化喷嘴，所述浓液泵和压缩空气源均连接至雾化喷嘴。
再进一步的，所述雾化喷嘴为双路压缩空气喷嘴。
再进一步的，所述双路压缩空气喷嘴包括浓液入口、第一压缩空气入口和第二压缩空气入口，所述第一压缩空气入口和第二压缩空气入口分别位于浓液入口两侧，且与第一压缩空气入口和第二压缩空气入口出的气流方向与浓液入口的入液方向的夹角均为锐角。
再进一步的，所述第一压缩空气入口位于第二压缩空气入口之前，且第一压缩空气入口的出口孔径大于第二压缩空气入口的出口孔径。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)配置了适应于高悬浮物含量的低温闪蒸浓缩工艺耦合高温烟气旁路干燥工艺，前序无需加药软化或其他膜法等预处理，形成一种无需预处理、无需加药的脱硫废水零排放工艺路线，极大节约了药剂成本或膜的更换等成本。
2)可调式副产物灰渣配比设计，通过干燥塔后设置管式除尘器，控制进入灰渣的干燥盐的比例，不影响灰渣的资源化利用。
3)配置有双路压缩空气喷嘴设计，实现浓缩后的浆液充分雾化，不易堵塞。
4)充分利用烟气余热，更加节能环保。
发明人 （王峰;许勇毅;武辰;岳志刚;）