CN102180529B - L形脱硫废水烟道气蒸发装置 - Google Patents

L形脱硫废水烟道气蒸发装置 Download PDF

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Abstract

一种L形脱硫废水烟道气蒸发装置，其包含有水平段、垂直段以及位于垂直段正下方的流化段，水平段与垂直段呈L形且相互连通，水平段和与空气预热器连通的入口烟道相连通，垂直段和与除尘器连通的出口烟道相连通，水平段中设有脱硫废水雾化器，雾化器与供废水流入的连接管道相连通，流化段的上部与垂直段间通过分布板相连通，流化段的下部和与压缩空气连通的管道相连通。本发明的L形脱硫废水烟道气蒸发装置充分利用了空气预热器出口和除尘器入口间的高度差，将水平段的喷雾，垂直段的蒸发以及流化段的二次夹带蒸发结合起来，使得较大直径的废水液滴在较短的连接烟道中也能实现完全的蒸发，降低了投资费用和运行能耗。

Description

L形脱硫废水烟道气蒸发装置
技术领域
本发明涉及一种脱硫废水烟道气蒸发装置，尤其涉及一种利用电站锅炉空气预热器后的烟气余热来蒸发处理石灰石——石膏湿法烟气脱硫废水的装置。
背景技术
随着我国环境保护力度的不断加大，燃煤电站锅炉大都加设了烟气脱硫装置。其中，石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺因其技术成熟、可靠，石灰石来源广泛、易得等原因在国内外得以大规模应用，约占脱硫装机容量的90%左右。由于电站锅炉所用的燃料以煤炭为主，在石灰石石膏浆液洗涤烟气的过程中，烟气中的气态污染物和飞灰被洗涤进入石膏浆液中，其中含有的氯离子、重金属离子等有害物质也随之进入到烟气脱硫系统中，并在石膏处理工艺过程中，随着冲洗水进入脱硫废水环节，形成了富含重金属和氯离子的脱硫废水。脱硫废水具有总量少、难于处理易于产生二次污染等问题。
目前脱硫废水的处理通常采用传统的化学加药法工艺，其主要流程为：脱硫系统产生的废水经废水箱收集后，通过废水泵输送至脱硫废水处理系统的pH调节箱；在pH调节箱内，添加石灰乳浆液，调整pH值至9～10，氟离子和部分重金属离子形成难溶物；在反应箱内，添加硫化物，重金属离子全部形成难溶物；在絮凝箱内添加絮凝剂，在絮凝箱出口处添加助凝剂，使前面形成的难溶物凝聚成大的矾花，在澄清池内与清水分离；清水在净水箱内调整pH值至6～9后外排。沉淀污泥经脱水机脱水，形成泥饼外运。可见其具有工艺流程较长(需经中和、絮凝、澄清等工艺过程)、投资成本较大、运行费用较高等缺点。
中国发明专利CN101696041A公开了一种利用电站锅炉空气预热器后的烟气余热来使脱硫废水蒸发处理的工艺，具有投资费用低、占地面积小等优点。然而，电站空气预热器出口的温度一般不高(通常为130℃左右)，废水的含水量又较高(通常为95%左右)，要实现废水的有效蒸发处理，需要较大的气液接触面积和停留时间；另一方面，空气预热器与除尘器之间的空间较小，要在这样的狭窄空间内实现上述目的，需要人为延长原先连接烟道的长度，或者通过增加雾化压缩空气的耗量来降低液滴的尺寸等方法来增加液滴的停留时间，增加了投资和运行费用。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是提供一种L形脱硫废水烟道气蒸发装置，即使在较大的雾化粒径下，或是在较短的连接烟道长度下也能实现废水完全蒸发的脱硫废水烟道气蒸发。
技术方案：本发明的L形脱硫废水烟道气蒸发装置包含有水平段、垂直段以及位于垂直段正下方的流化段，水平段与垂直段呈L形且相互连通，水平段的外端口是入口烟道，该入口烟道与外部的空气预热器连通，垂直段的外端口是出口烟道，该出口烟道与外部的除尘器连通，水平段中设有脱硫废水雾化器，雾化器与供废水流入的连接管道相连通，流化段的上部与垂直段间通过分布板相连通，流化段的下部和与压缩空气连通的管道相连通。
优选的，所述流化段的截面尺寸略大于垂直段的截面尺寸。
优选的，所述分布板为多孔板。
优选的，所述压缩空气也可以是烟气、过热蒸汽或其它介质。
优选的，所述压缩空气的流量可以调节。
有益效果：本发明的L形脱硫废水烟道气蒸发装置充分利用了空气预热器出口和除尘器入口间的高度差，将水平段的喷雾，垂直段的蒸发以及流化段的二次夹带蒸发结合起来，使得较大直径的废水液滴在较短的连接烟道中也能实现完全的蒸发，降低了投资费用和运行能耗。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明L形脱硫废水烟道气蒸发装置的主视图；
具体实施方式
请参阅图1所示，L形脱硫废水烟道气蒸发装置包含有水平段4、垂直段6以及位于垂直段6正下方的流化段8，水平段4与垂直段6呈L形且相互连通，水平段4和与空气预热器连通的入口烟道1相连通，垂直段6和与除尘器连通的出口烟道5相连通，水平段4中设有脱硫废水雾化器3，雾化器3与供废水L1流入的连接管道2相连通，流化段8的上部与垂直段6间通过分布板7相连通，流化段8的下部和与压缩空气F2连通的管道9相连通。
当L形脱硫废水烟道气蒸发装置运行时，自空气预热器出来的烟气F1进入脱硫废水烟道气蒸发装置中。在水平段4中，脱硫废水L1通过连接管道2输送至雾化器3中，雾化器通常为离心式或气流式，在雾化器中废水被雾化成细微的液滴进入烟气F1中，烟气F1与废水液滴的混合气体以原有的运动方向向前流动，在流动的过程中液滴与烟气不断地进行热量和质量传递，一部分较大粒径的液滴由于重力的作用向底部方向运动，进入流化段8中，而粒径较小的液滴则被气流夹带进入垂直段6；在垂直段6中，液滴与烟气继续进行热量和质量传递，液滴不断变小，也有小液滴也由于相互碰撞聚并成大液滴，同样的，一部分较大粒径的液滴由于重力的作用向底部方向运动，进入流化段8中，而粒径较小的液滴则被气流夹带进行向上运动；在流化段8中，压缩空气F2通过管道9进入分配腔，分配腔中的气体通过由多孔板组成的分布板7形成均匀稳定的气流向垂直段6方向运动，气流的运动速度通过F2的流量调节至最大的液滴的临界流化速度之上，这样当(自水平段4或垂直段6来的)液滴接触流化段8中喷出的均匀气流时，液滴会被托起，从而与烟气再次接触传热，周而复始，液滴直径不断变小，直至进入垂直段或被蒸干。这样就使得即便较大直径的废水液滴也能在较短的连接烟道中也能实现完全的蒸发，降低了投资费用和运行能耗。
通常，空气预热器的出口与除尘器的入口有数米至数十米的高差，且空气预热器的出口位于下侧，本发明L形脱硫废水烟道气蒸发装置正好利用现有烟道结构，可方便进行实施，降低了投资费用。
为了使下落的大直径液滴能与流化段的气流充分接触，避免有死区发生，流化段8的截面尺寸应略大于垂直段6的截面尺寸。
在流化段中所使用的介质除了压缩空气，也可以采用烟气、过热蒸汽或其它流体。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (4)

1. 一种L形脱硫废水烟道气蒸发装置，其特征在于该装置包含有水平段(4)、垂直段(6)以及位于垂直段(6)正下方的流化段(8)，水平段(4)与垂直段(6)呈L形且相互连通，水平段(4)的外端口是入口烟道(1)，该入口烟道(1)与外部的空气预热器连通，垂直段(6) 的外端口是出口烟道(5)，该出口烟道(5)与外部的除尘器连通，水平段(4)中设有脱硫废水雾化器(3)，雾化器(3)与供废水（L1）流入的连接管道(2)相连通，流化段(8)的上部与垂直段(6)间通过分布板(7)相连通，流化段(8)的下部和与压缩空气（F2）连通的管道(9)相连通。
2.根据权利要求1所述的L形脱硫废水烟道气蒸发装置，其特征在于：所述流化段(8)的截面尺寸略大于垂直段(6)的截面尺寸。
3.根据权利要求1所述的L形脱硫废水烟道气蒸发装置，其特征在于：所述分布板(7)为多孔板。
4.根据权利要求1所述的L形脱硫废水烟道气蒸发装置，其特征在于：所述压缩空气（F2）是烟气、过热蒸汽或其它介质。
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