申请日2021.11.15
公开日期2021.12.31
IPC分类C02F103/18;C02F9/10
摘要
本发明涉及一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，属于脱硫废水技术领域，解决了滤液回流导致三效闪蒸系统效率低、能耗增加、设备腐蚀等技术问题。解决方案为：一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，包括蒸发塔、废水雾化装置、若干组贴壁风装置、若干组振打除灰装置组、温度监测系统和控制系统；蒸发塔的塔壁上从上至下依次设置有废水雾化装置、贴壁风装置和振打除灰装置组，控制系统分别与废水雾化装置、贴壁风装置、振打除灰装置组和温度监测系统之间电气连接。本发明在SCR脱硝装置和除尘器之间引出一个旁路进行废水的处理，利用原有的高温烟气，无需另外单独处理，节省空间，提高了效率，节省了成本。
权利要求
1.一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：包括蒸发塔(1)、废水雾化装置(2)、若干组贴壁风装置(3)、若干组振打除灰装置组(4)、温度监测系统(5)和控制系统；
所述蒸发塔(1)顶端为高温烟气入口端(1-1)，所述蒸发塔(1)底端为烟气出口端(1-2)，所述蒸发塔(1)的塔壁上从上至下依次设置有废水雾化装置(2)、贴壁风装置(3)和振打除灰装置组(4)，所述废水雾化装置(2)将废水雾化后喷入蒸发塔(1)中；所述贴壁风装置(3)用于避免废水贴壁；所述振打除灰装置组(4)对蒸发塔(1)内壁上灰分进行处理；
所述温度监测系统(5)对不同位置处温度进行监测，所述控制系统分别与废水雾化装置(2)、贴壁风装置(3)、振打除灰装置组(4)和温度监测系统(5)之间电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述蒸发塔(1)包括从上至下依次连接的入口段(1-3)、中间段(1-4)和出口段(1-5)，所述入口段(1-3)为向上锥体结构，所述出口段(1-5)为向下锥体结构，所述废水雾化装置(2)上方的蒸发塔(1)内固定设置有烟气均布器(6)，所述蒸发塔(1)外侧壁上从上至下均布设置有若干组加强筋(1-6)，所述蒸发塔(1)下部设置有检修孔(1-7)。
3.根据权利要求2所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述烟气均布器(6)包括两组烟气均布板(6-1)，两组所述烟气均布板(6-1)上下设置，所述烟气均布板(6-1)的外径尺寸等于其所对应的蒸发塔(1)的内壁尺寸，所述烟气均布板(6-1)上均布设置有若干组烟气过孔(6-1-1)。
4.根据权利要求1所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述废水雾化装置(2)包括若干组双流体喷枪(2-1)、空气压缩机(2-2)、废水泵(2-3)和废水箱(2-4)，若干组所述双流体喷枪(2-1)沿蒸发塔(1)圆周方向均布设于蒸发塔(1)上，所述废水箱(2-4)的出液口通过进液管与废水泵(2-3)的进液口连接，所述废水泵(2-3)的出液口通过进液管分别与双流体喷枪(2-1)的进液口连接，所述空气压缩机(2-2)通过进气管分别与双流体喷枪(2-1)的进气口连接，所述废水泵(2-3)和双流体喷枪(2-1)之间的进液管上设置有液体阀(2-5)，所述空气压缩机(2-2)和双流体喷枪(2-1)之间的进气管上设置有气体阀(2-6)。
5.根据权利要求4所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述双流体喷枪(2-1)设置有三组，所述双流体喷枪(2-1)为独孔式双流体喷枪。
6.根据权利要求4所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述高温旁路蒸发装置设于锅炉烟气处理装置(7)和脱硫废水处理装置(8)之间，所述锅炉烟气处理装置(7)包括通过第一连接烟道(7-1)依次连接的设于锅炉尾端的锅炉烟道(7-2)、空预器(7-3)、除尘器(7-4)、脱硫塔(7-5)和烟囱(7-6)，所述锅炉烟道(7-2)末端设置有SCR烟气脱硝装置(7-7)；所述蒸发塔(1)的高温烟气入口端(1-1)通过第二连接烟道(7-8)与锅炉烟道(7-2)和空预器(7-3)之间的第一连接烟道(7-1)连通，所述蒸发塔(1)的烟气出口端(1-2)通过第三连接烟道(7-9)与空预器(7-3)和除尘器(7-4)之间的第一连接烟道(7-1)连通；所述第二连接烟道(7-8)上设置有调节阀(7-8-1)和第一关断阀(7-8-2)，所述第三连接烟道(7-9)上设置有第二关断阀(7-9-1)，所述第三连接烟道(7-9)靠近蒸发塔(1)一侧弯头处设置有清灰采样孔(7-9-2)；
所述脱硫废水处理装置(8)包括板框压滤机(8-1)和三效闪蒸系统(8-2)，所述三效闪蒸系统(8-2)的进液口通过连接管道与脱硫塔(7-5)的出液口连接，所述三效闪蒸系统(8-2)的出液口通过连接管道与板框压滤机(8-1)的进液口连接，所述板框压滤机(8-1)的出液口通过连接管道与废水箱(2-4)的进液口连接；
所述第三连接烟道(7-9)上设置有吹灰器(7-10)，所述吹灰器(7-10)与控制系统电气连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述温度监测系统(5)包括设于第二连接烟道(7-8)上的第一温度变送器(5-1)、设于第三连接烟道(7-9)上的两组第二温度变送器(5-2)和设于蒸发塔(1)塔壁上的若干组第三温度变送器(5-3)，若干组所述第三温度变送器(5-3)从上至下依次设于蒸发塔(1)的塔壁上，两组所述第二温度变送器(5-2)分别相对设于水平设置的第三连接烟道(7-9)的上下部，且设于下部的第二温度变送器(5-2)的温度测点伸入烟道内长度为20～30mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述贴壁风装置(3)包括固定套设于蒸发塔(1)外侧壁的环形风箱(3-1)，所述环形风箱(3-1)竖截面为“匚”形结构且其开口朝向蒸发塔(1)，所述环形风箱(3-1)外侧壁上设置有进风口(3-1-1)，所述进风口(3-1-1)与外部风源通过进风管连接，所述环形风箱(3-1)上顶面所在的蒸发塔(1)塔壁为环形上塔壁(1-8)，所述环形风箱(3-1)下底面所在的蒸发塔(1)塔壁为环形下塔壁(1-9)，所述环形下塔壁(1-9)的顶端套设于环形上塔壁(1-8)的底端，所述环形上塔壁(1-8)的外径尺寸小于环形下塔壁(1-9)的内径尺寸，所述环形上塔壁(1-8)的外壁和环形下塔壁(1-9)的内壁之间设置有贴壁风进风间隙(1-10)。
9.根据权利要求8所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述贴壁风装置(3)设置有三组，三组所述贴壁风装置(3)从上至下依次设置，所述贴壁风装置(3)上方的蒸发塔(1)外径尺寸为D，最上层所述贴壁风装置(3)顶面至双流体喷枪(2-1)之间的高度尺寸为3D。
10.根据权利要求1所述的一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其特征在于：所述振打除灰装置组(4)设置有四层，前三层设于蒸发塔(1)的中间段(1-4)上，第四层设于蒸发塔(1)的出口段(1-5)上，前三层所述振打除灰装置组(4)包括沿蒸发塔(1)外壁圆周方向均布设置的三组振打除灰装置(4-1)，第四层所述振打除灰装置组(4)包括对称设置的两组振打除灰装置(4-1)。
说明书
一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置
技术领域
本发明属于脱硫废水处理技术领域，具体涉及的是一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置。
背景技术
随着我国环保形势日趋严峻，国家对环境保护的要求愈发严格，环境保护标准也在可适范围内日益趋紧。在水处理方面，国家更是将水环境保护上升到了国家建设战略层面。2015年4月2日国务院印发的《水污染防治行动计划》中明确提出：要狠抓工业污染防治。电厂作为用水和排水大户，其用水可占到工业用水总量的20％左右，在当前日益严格的环保背景下，实现全厂废水的零排放已是必然趋势。
脱硫废水来源于电厂烟气脱硫装置及清洗系统，为确保脱硫系统内脱硫效率、保护脱硫设备，脱硫装置内浆液氯离子必须维持在合理浓度内，因此，需要定期排放脱硫装置中的废水。多效闪蒸系统是处理脱硫废水的主流工艺之一，该工艺以烟气余热作为热源，将脱硫废水在负压条件下进行蒸发浓缩，浓缩倍率可达10倍，脱硫废水浓液在经压滤机压滤，滤饼由拉泥车运走，滤液含盐量很高，氯离子浓度高达8-10万mg/L，氯离子直接回流至三效闪蒸系统后会导致三效闪蒸系统内废水沸点升高，蒸发效率降低，增加能耗，影响三效设备使用寿命，因此，滤液最终处置直接影响三效闪蒸系统的长期、稳定、高效运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，解决了滤液回流导致三效闪蒸系统效率低、能耗增加、设备腐蚀等技术问题，保障三效闪蒸系统长期高效稳定运行。
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种用于处理脱硫废水的高温旁路蒸发装置，其中：包括蒸发塔、废水雾化装置、若干组贴壁风装置、若干组振打除灰装置组、温度监测系统和控制系统；
所述蒸发塔顶端为高温烟气入口端，所述蒸发塔底端为烟气出口端，所述蒸发塔的塔壁上从上至下依次设置有废水雾化装置、贴壁风装置和振打除灰装置组，所述废水雾化装置将废水雾化后喷入蒸发塔中；所述贴壁风装置用于避免废水贴壁；所述振打除灰装置组对蒸发塔内壁上灰分进行处理；
所述温度监测系统对不同位置处温度进行监测，所述控制系统分别与废水雾化装置、贴壁风装置、振打除灰装置组和温度监测系统之间电气连接。
进一步，所述蒸发塔包括从上至下依次连接的入口段、中间段和出口段，所述入口段为向上锥体结构，所述出口段为向下锥体结构，所述废水雾化装置上方的蒸发塔内固定设置有烟气均布器，所述蒸发塔外侧壁上从上至下均布设置有若干组加强筋，所述蒸发塔下部设置有检修孔。
进一步，所述烟气均布器包括两组烟气均布板，两组所述烟气均布板上下设置，所述烟气均布板的外径尺寸等于其所对应的蒸发塔的内壁尺寸，所述烟气均布板上均布设置有若干组烟气过孔。
进一步，所述废水雾化装置包括若干组双流体喷枪、空气压缩机、废水泵和废水箱，若干组所述双流体喷枪沿蒸发塔圆周方向均布设于蒸发塔上，所述废水箱的出液口通过进液管与废水泵的进液口连接，所述废水泵的出液口通过进液管分别与双流体喷枪的进液口连接，所述空气压缩机通过进气管分别与双流体喷枪的进气口连接，所述废水泵和双流体喷枪之间的进液管上设置有液体阀，所述空气压缩机和双流体喷枪之间的进气管上设置有气体阀。
进一步，所述双流体喷枪设置有三组，所述双流体喷枪为独孔式双流体喷枪。
进一步，所述高温旁路蒸发装置设于锅炉烟气处理装置和脱硫废水处理装置之间，所述锅炉烟气处理装置包括通过第一连接烟道依次连接的设于锅炉尾端的锅炉烟道、空预器、除尘器、脱硫塔和烟囱，所述锅炉烟道末端设置有SCR烟气脱硝装置；所述蒸发塔的高温烟气入口端通过第二连接烟道与锅炉烟道和空预器之间的第一连接烟道连通，所述蒸发塔的烟气出口端通过第三连接烟道与空预器和除尘器之间的第一连接烟道连通；所述第二连接烟道上设置有调节阀和第一关断阀，所述第三连接烟道上设置有第二关断阀，所述第三连接烟道靠近蒸发塔一侧弯头处设置有清灰采样孔；
所述脱硫废水处理装置包括板框压滤机和三效闪蒸系统，所述三效闪蒸系统的进液口通过连接管道与脱硫塔的出液口连接，所述三效闪蒸系统的出液口通过连接管道与板框压滤机的进液口连接，所述板框压滤机的出液口通过连接管道与废水箱的进液口连接；
所述第三连接烟道上设置有吹灰器，所述吹灰器与控制系统电气连接。
进一步，所述温度监测系统包括设于第二连接烟道上的第一温度变送器、设于第三连接烟道上的两组第二温度变送器和设于蒸发塔塔壁上的若干组第三温度变送器，若干组所述第三温度变送器从上至下依次设于蒸发塔的塔壁上，两组所述第二温度变送器分别相对设于水平设置的第三连接烟道的上下部，且设于下部的第二温度变送器的温度测点伸入烟道内长度为20～30mm。
进一步，所述贴壁风装置包括固定套设于蒸发塔外侧壁的环形风箱，所述环形风箱竖截面为“匚”形结构且其开口朝向蒸发塔，所述环形风箱外侧壁上设置有进风口，所述进风口与外部风源通过进风管连接，所述环形风箱上顶面所在的蒸发塔塔壁为环形上塔壁，所述环形风箱下底面所在的蒸发塔塔壁为环形下塔壁，所述环形下塔壁的顶端套设于环形上塔壁的底端，所述环形上塔壁的外径尺寸小于环形下塔壁的内径尺寸，所述环形上塔壁的外壁和环形下塔壁的内壁之间设置有贴壁风进风间隙。
进一步，所述贴壁风装置设置有三组，三组所述贴壁风装置从上至下依次设置，所述贴壁风装置上方的蒸发塔外径尺寸为D，最上层所述贴壁风装置顶面至双流体喷枪之间的高度尺寸为3D。
进一步，所述振打除灰装置组设置有四层，前三层设于蒸发塔的中间段上，第四层设于蒸发塔的出口段上，前三层所述振打除灰装置组包括沿蒸发塔外壁圆周方向均布设置的三组振打除灰装置，第四层所述振打除灰装置组包括对称设置的两组振打除灰装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明设于锅炉烟气处理装置中的SCR脱硝装置和除尘器之间，从SCR烟气脱硝装置的出口烟道端抽取一定量的300-350℃的高温烟气进入蒸发塔，脱硫废水通过废水雾化装置雾化为50-100微米液滴后喷入蒸发塔内，高温烟气与雾化液滴充分混合，废水中水分快速蒸发，废水中盐分结晶并与烟气中灰分结合，形成的颗粒物随烟气进入除尘器内被除尘器捕捉，出口烟气温度控制在170℃以上。本发明解决了滤液最终处置的问题，滤液经过高温旁路蒸发器处理后彻底解决脱硫废水零排放问题。
本发明解决了高温旁路蒸发器设备腐蚀堵塞问题，通过废水雾化装置雾化将废水雾化为50-100微米液滴，确保废水能够在接触蒸发塔壁面前蒸发，贴壁风装置在蒸发器内壁形成一层保护风，降低废水贴壁概率，振打除灰装置将运行不当导致贴壁的灰尘定期清理，温度监测系统通过蒸发塔内温度梯度变化、温差判断雾化系统雾化效果，是否贴壁进而反馈给运行人员检查设备运行状态，及时调整运行参数，确保设备长期、稳定、高效运行。
本发明在SCR脱硝装置和除尘器之间引出一个旁路进行废水的处理，利用原有的高温烟气，无需另外单独处理，节省空间，提高了效率，节省了成本。
（发明人：高红龙; 冯锋; 刘慧军; 门学旺; 刘春升; 王利滨; 高磊; 刘俊杰; 冯超）