CN104248903A - 锅炉烟气和废水综合净化装置和方法及水箱结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锅炉烟气和废水综合净化装置/方法和水箱结构。该装置包括锅炉烟气输送通道部分和净化水池部分，其中，所述锅炉烟气输送通道部分包括烟气通道、锅炉烟气风机；所述净化水池部分包括水箱、隔板、水泵、喷嘴；所述水箱包括进水口、排水口、烟气进口、烟气出口，所述烟气通道与所述水箱的烟气进口相连，烟气出口与烟囱相连，所述水泵与水箱和喷嘴相连，所述隔板和喷嘴设置在水箱内。蚕茧缫丝废水与锅炉烟气相互净化。同时，用锅炉烟气的热量对锅炉入水进行预加热。本申请对锅炉烟气和蚕茧缫丝废水的净化效果理想，降低成本达50％以上。

Description

锅炉烟气和废水综合净化装置和方法及水箱结构

技术领域

本申请涉及锅炉烟气处理和废水(特别是蚕茧缫丝废水)处理，尤其涉及锅炉烟气和废水综合净化装置和方法及水箱结构。 

背景技术

蚕丝除去丝胶(缫丝)一般采用蒸煮的办法。蚕丝处理工厂(缫丝厂、蚕丝被厂)蒸煮蚕丝会使用新鲜水并产生污水(蚕茧缫丝废水)，其中含有大量有机物质，如果直接排放会污染环境，因此需要在排放前进行处理。 

缫丝过程中需要使用锅炉加热水。锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质，未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。 

蚕茧缫丝生产所用的锅炉一般都不大，如果每个都配备昂贵的烟气净化设备会增大成本，因此需要一种结构简单而且有效的锅炉烟气净化装置和蚕茧缫丝废水净化装置。 

蚕茧缫丝废水是指蚕丝处理过程中去除丝胶的过程中蒸煮蚕茧产生的废水，一般不添加化学添加剂，该废水中主要污物是是蛋白质。 

发明内容

为了降低锅炉烟气和缫丝废水对环境的污染，同时节约成本，本申请提供了一种锅炉烟气和蚕丝缫丝废水综合净化装置。 

根据本申请提供的锅炉烟气和废水综合净化装置，所述废水优选蚕茧缫丝废水，其特征在于，包括锅炉烟气输送通道部分和净化水池部分，其中，所述锅炉烟气输送通道部分包括烟气通道、锅炉烟气风机；所述净化水池部分包括水箱、隔板、水泵、喷嘴；所述水箱包括进水口、排水口、烟气进口、烟气出口，所述烟气通道与所述水箱的烟气进口相连，烟气出口与烟囱相连，所述水泵与水箱和喷嘴相连，所述隔板和喷嘴设置在水箱内。 

根据本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置，其中所述水箱中还设有锅炉上水预热盘管。 

根据本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置，所述烟气通道靠近锅炉烟气出口的部分还包括锅炉上水预热器，所述锅炉上水预热器与水箱中的锅炉上水预热盘管相连，所述锅炉上水预热器为夹套式或盘管式。 

根据本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，所述烟气通道的端部设置在净化水池的水面以上；或者设置在净化水池的水面以下，优选地，所述烟气通道进入净化水池后设置一个水平段，在该水平段的烟气通道上设置多个排气孔。 

根据本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置，其中所述隔板包括无孔 隔板、有孔隔板，所述无孔隔板固定在水池本体的顶部，所述有孔隔板也固定在水池本体的顶部，该有孔隔板包括两部分，水面以上的部分设有多个孔，水面下的部分设有孔或没有孔。 

根据本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置，所述喷嘴设置在所述隔板上、水箱顶部或烟气通道靠近烟气进口的部分，优选所述喷嘴成排设置。 

根据本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置，其中所述水箱的进水口与蚕茧缫丝废水池或沉淀池相连，并且所述水箱的排水口与沉淀池相连其中所述水箱的排水口的位置与净化水池的水位基本持平。 

本申请还提供一种锅炉烟气和废水综合净化用的水箱结构，包括：水箱、隔板、水泵、喷嘴；所述水箱包括进水口、排水口、烟气进口、烟气出口，所述水箱的烟气进口与烟气通道相连，烟气出口与烟囱相连，所述水泵与水箱和喷嘴相连，所述隔板和喷嘴设置在水箱内。 

本申请还提供一种锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化方法，使用前述的锅炉烟气和废水综合净化装置，使锅炉排出的锅炉烟气通过锅炉烟气输送通道部分中的风机加压进入净化水池部分的水箱，在所述水箱中烟气与水进行热量和物质交换，水吸收烟气中的热量、固体物质和可溶性物质，所述烟气中的固体物质吸附水中的有机物，处理后的所述烟气从烟囱中排出，所述水循环使用或排出。 

根据本申请的方法，锅炉上水经过净化水池内锅炉上水预加热盘管和/或锅炉上水预热器预加热后送入锅炉。 

用蚕茧缫丝废水中的有机物质吸收锅炉烟气中的碳，锅炉烟气中的碳 也净化蚕茧缫丝废水中的有机物质，对烟尘中的其他有害物质通过喷水、喷雾进行净化处理本，这样锅炉烟气和蚕茧缫丝废水相互净化。同时，用锅炉烟气的热量对锅炉入水进行预加热。 

通过实践检验，本申请对锅炉烟气和蚕茧缫丝废水的净化效果理想，降低锅炉燃料成本达35-50％甚至更多，而且节约了新鲜水的用量，并减少了废水的排放。 

附图说明

图1为本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置总体结构示意图。 

图2为本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置的净化水池示意图。 

图3为本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置的净化水池替代实施方式结构示意图。 

图4为本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置的净化水池优选替代实施方式结构示意图。 

图5为本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置的锅炉上水预热器结构示意图。 

图6为本申请的锅炉烟气和废水综合净化装置的锅炉上水预热器优选替化实施方式结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是， 此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。 

本申请提供一种锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化方法，使用本申请提供的锅炉烟气和废水综合净化装置，该方法包括：使锅炉排出的锅炉烟气通过锅炉烟气输送通道部分中的风机加压进入净化水池部分的水箱，在所述水箱中烟气与水进行热量和物质交换，水吸收烟气中的热量、固体物质和可溶性物质，所述烟气中的固体物质吸附水中的有机物，处理后的所述烟气从烟囱中排出，所述水循环使用或排出。 

本发明的方法，锅炉上水经过净化水池内锅炉上水预加热盘管和/或锅炉上水预热器预加热后送入锅炉。 

本发明提供一种锅炉烟气和废水综合净化装置，优选地该废水为蚕茧缫丝废水。如图1所示，锅炉烟气和废水综合净化装置包括锅炉烟气输送通道部分和净化水池部分。净化水池部分具有水箱结构。 

本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图1所示，其中锅炉烟气输送通道部分包括从锅炉的烟气出口直到净化水池部分的所有烟气通道。锅炉1产生的烟气经锅炉烟气通道6、烟气风机5压风，送入净化水池中。净化处理后的烟气经烟囱10排出。烟气通道外设置保温层，减少热量损失。图1所示的烟气通道6依次包括如下几个部分(没有分别给出附图标记)：与锅炉的烟气出口连接的第一水平段、与该第一水平段连接的第一下降段(或称为竖直段，“下降”是从烟气的流向而言，该段基本上是竖直的)、与第一下降段相连第二水平段(风机5设置在该段、与第二水平段相连的上升段、弯头、与弯头相连的第二下降段(喷嘴排7设置在该 段，喷嘴排7可以沿着烟气通道设置多排)。风机5的作用在于增压，增加烟气在烟气通道中的流速和压力，使其通过进入净化水池。烟气通道中第一下降段、第二水平段和上升段的设置的目的是为了安装风机5方便。可选地，如果使用支架将风机直接安装在第一水平段，则第一下降段、第二水平段和上升段的一部分可以省略。优选烟气通道在进入净化水池前的下降段(第二下降段)是需要的，这样就可以在该下降段中设置喷嘴，即将喷嘴排7设置在烟气通道靠近所述水箱的烟气进口的部分。 

如图1、2-4所示，净化水池部分包括净化水池(也就是水池本体或简称水箱，)14、隔板19、20、水泵13、多个喷嘴8、21。该净化水池14包括：烟气进口、烟气出口、净化水池进水口16、净化水池排水口28，其中隔板和喷嘴位于水箱内。烟气进口与锅炉烟气通道相连，烟气通道可以通过该烟气进口伸入到水箱中；烟气出口与烟囱10相连，当然连接处需要密封，防止烟气泄露。该净化水池部分可以单独作为一种锅炉烟气和废水综合净化用的水箱结构。 

净化水池中设有多个隔板，隔板的作用在于改变烟气或者废水在水池本体中的流动路径，延长烟气在水池中的停留时间，使烟气和水在水池本体中更加充分地接触。隔板包括净化水池内烟气通道无孔隔板19、净化水池内烟气通道有孔隔板20。无孔隔板19固定在水池本体的顶部，无孔隔板的下端位于水面之上(也可以部分在水面下，例如水面下0.5-3cm)，其上没有孔，烟气只能绕过该无孔隔板。有孔隔板20也固定在水池本体的顶部，该有孔隔板包括两部分，水面以上的部分设有多个孔，烟气可以穿过这些孔，水面下的部分可以开孔也可以不开孔，其作用在于对水的流动造 成阻碍，使水及烟尘的接触更充分。隔板也可以有其他设置方式，例如可替换地，有孔隔板可以通过绳索等悬挂在水池本体的顶部。多个喷嘴优选成排设置，包括：净化水池内隔板喷嘴排21、净化水池顶部喷嘴排8。隔板喷嘴排21设置在隔板上(有孔隔板和无孔隔板上都可以)，顶部喷嘴排8设置在水池的顶部。烟气通道靠近所述水箱的烟气进口的部分(竖直段)也可以设有喷嘴7。喷嘴的作用是向烟气喷射水或水雾，吸收烟气中的热量及固体物质和可溶性物质，使烟气与水或水雾接触，这样烟气中的固体物质如烟尘或灰炭等因接触水或雾而进入水中，而且烟气中的可溶成分也会进入水中，水的温度升高。根据本申请的图1所示的实施方式，净化水池14中的水温可以达到60℃以上，夏季可以达到70℃以上。 

该净化水池14优选是一个长方体，可以由金属制成也可以是砖混结构，优选该净化水池外设置保温层。为了减少污物沉积，优选使池内(特别是池底)的边角平滑。可选地，如图1所示，其中净化水池进水口16与废水池连接，优选蚕茧缫丝废水池(图中未示出)，或者进水口16与沉淀池连接。将蚕茧缫丝生产中产生的富含有机物的废水或者经过沉淀后的废水引入净化水池14。当然，本申请中从进水口16进入的水也可以是新鲜水或者其他废水，利用本申请的装置，也可以达到烟气净化的目的。根据本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图2所示，其中净化水池出水口28位置与净化水池水位15持平，保持净化水池水位高度。 

本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图1所示，其中锅炉烟气通道，是从锅炉的烟气出口接出，锅炉烟气通道6上安装锅炉烟 气风机5，在接入净化水池前(即在烟气通道进入净化水池前的下降段)，烟气通道内壁装有喷嘴排7。该喷嘴排沿着烟气通道设置，喷出的水顺着烟气通道的内壁流入净化水池。 

本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，烟气通道的端部(烟尘出口)在净化水池中可以有多种设置方式。如图2所示，其中烟气通道进入净化水池管，烟气通道的端部设置在净化水池的水面以上，例如高于水面3-5cm。 

在图3所示的实施方式中，可选择地，烟气通道的端部设置在净化水池的水面以下，例如在水面以下3-5cm，这种方式中增加了烟气和水的接触，效果更好。 

优选地，在图4所示的实施方式中，烟气通道进入净化水池后设置一个水平段(在水面以下，在净化水池下部平铺)，并且在该水平段的烟气通道上设置多个排气孔22，烟气从这些排气孔中排出。排气孔的尺寸根据现场的需要设置，以操作时水不会进入烟气通道为宜。优选地，越靠近烟气通道末端的排气孔的尺寸越大。在图4所示的实施方式中烟气和水的接触更充分。由于水和烟气都是流动的，排气孔的尺寸如果适当并不容易堵塞。 

本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图2所示，其中烟气通道隔板包括：多片净化水池内烟气通道内无孔隔板19(图中示出为2片)和多片净化水池内烟气通道内有孔隔板20(图中示出为2片)，隔板上均装有喷嘴排21。可以理解喷嘴可以设置在隔板的两侧。喷嘴成排设置 的目的在于覆盖更多的面积，优选形成多个水幕。净化水池内的隔板可拆卸，喷嘴及与喷嘴相连的水管可以固定在隔板上，方便更换、维修。 

本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图1所示，其中净化水池内设有锅炉上水预加热盘管11(图中以虚线示出)。锅炉上水(进水)流经该预加热盘管，与净化水池内的水(废水)换热，温度升高。可选地，在与锅炉烟气出口连接的烟气通道的第一水平段(烟气通道靠近锅炉烟气出口的部分)还可以设置一锅炉上水预热器3，预热器设置在烟气通道外，使得锅炉上水与烟气换热。在该实施方式中锅炉上水经过两次预加热后进送入锅炉。由于锅炉上水的温度升高，可以明显地节省锅炉的燃料，达到节能的目的。可以看出，本发明充分利用了烟气的废热。， 

根据本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，锅炉上水预热盘管11安装在净化水池14的水面之下，其位置不受限制，即可以安装在净化水池的中上部位，也可以靠近净化水池的底部，盘管可以是螺旋盘管，也可以是其他方式。 

根据本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图1所示，其中锅炉上水预热器3安装在锅炉烟气出口近处，由于该处的烟气温度较高，换热效果更好。如图5所示，锅炉上水预热器3为一圆柱形箱体(夹套式换热器)，锅炉上水从夹套通过，中间为锅炉烟气通道。在另一实施方式中，如图6所示，优选地，锅炉上水预热器3可以是盘管式换热器，通过锅炉上水预热器内的上水管为螺旋盘管，烟气从盘管周围流过。当然，锅炉上水预热器3也可以同时采用夹套和盘管式，即在烟气通道外设置夹 套，在烟气通道内设置盘管。 

根据本申请的锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化装置，如图1所示，在净化水池外设有水泵13。该水泵13通过连接水管将净化水池中的水输送到各个喷嘴，例如锅炉烟气通道内壁喷嘴排7、净化水池顶部喷嘴排8和净化水池内隔板喷嘴排21。另外，与该水泵相连的连接水管还可以设置一排水旁路，当需要时，可以从该排水旁路将净化水池中的水排出。当然也可以通过净化水池排水口28排出。 

从净化水池排出的水进入一个沉淀池(图中未示出)，在该沉淀池中固液分离，固体沉降到池底，水排出。沉降到池底的固体主要是烟气中的灰尘或灰炭(未充分燃烧的)或其他污物，这些固体也可以送入锅炉中再次燃烧，以便减少固体废除的量。从锅炉排出的烟气的固体成分中含有大量的未充分燃烧的碳的成分，可以吸附缫丝废水中的有机物(主要是蛋白质)。由于蚕茧缫丝废水和锅炉烟气在净化水池中进行了充分地热量和物质交换。烟气中的热量、灰尘和灰炭进入水中，而废水中的有机物(包括其他污物)被灰、碳等吸附，这样烟气和废水都得到了净化。锅炉烟气经过处理后可以直接排入到大气中，符合环保要求；由于蚕茧缫丝废水一般不加入化学添加剂，只是缫丝后废水有些气味，经过吸附后也基本可以达到环保要求，可以直接排放的环境中；另外，缫丝废水一般也有一定的温度，其中的热量也可以被回收，这是本申请中的废水优选为蚕茧缫丝废水的原因。当然，从沉淀池排出的水也可以送到污水厂进一步处理，或者再次循环进入净化水池。另外从烟囱排出的烟气中也含有大量的水蒸气。这样蚕 丝处理工厂(如缫丝厂、蚕丝被厂)的总体新鲜水的用水量可以降低，废水排出量也大大减少。本申请中锅炉烟气与缫丝废水相互净化。 

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。 

附图标记说明： 

1-锅炉  2-锅炉热水出口  3-锅炉上水预热器 

4-锅炉上水管  5-锅炉烟气风机  6-锅炉烟气通道 

7-锅炉烟气通道内壁喷嘴排  8-净化水池顶部喷嘴排 

9-通向锅炉上水预热器的锅炉上水管  10-烟囱 

11-锅炉上水预加热盘管  12-锅炉加水口 

13-水泵  14-净化水池  15-净化水池水位 

16-净化水池进水口  17-烟气通道隔板 

18-锅炉烟气通道进入净化水池管 

19-净化水池内烟气通道无孔隔板 

20-净化水池内烟气通道有孔隔板 

21-净化水池内隔板喷嘴排  22-烟气通道排气孔 

23-锅炉上水预热器进气口  24-锅炉上水预热器出气口 

25-锅炉上水预热器进水口  26-锅炉上水预热器出水口 

27-锅炉上水预热器内螺旋水管  28-净化水池排水口。 

Claims (10)

1.一种锅炉烟气和废水综合净化装置，所述废水优选蚕茧缫丝废水，其特征在于，所述装置包括锅炉烟气输送通道部分和净化水池部分，其中，所述锅炉烟气输送通道部分包括烟气通道、烟气风机；所述净化水池部分包括水箱、隔板、水泵、喷嘴；所述水箱包括进水口、排水口、烟气进口、烟气出口，所述烟气通道与所述水箱的烟气进口相连，所述烟气出口与烟囱相连，所述水泵与水箱和喷嘴相连，所述隔板和喷嘴设置在水箱内。

2.根据权利要求1所述锅炉烟气和废水综合净化装置，其中所述水箱中还设有锅炉上水预热盘管。

3.根据权利要求2所述锅炉烟气和废水综合净化装置，所述烟气通道靠近锅炉的烟气出口的部分还包括锅炉上水预热器，所述锅炉上水预热器与水箱中的锅炉上水预热盘管相连，所述锅炉上水预热器为夹套式或盘管式。

4.根据权利要求3所述锅炉烟气和废水综合净化装置，所述烟气通道的端部设置在该水箱的水面以上；或者设置在该水箱的水面以下，优选地，所述烟气通道进入水箱后设置一个水平段，在该水平段的烟气通道上设置多个排气孔。

5.根据权利要求1-4中任一项所述锅炉烟气和废水综合净化装置，其中所述隔板包括无孔隔板、有孔隔板，所述无孔隔板固定在水箱的顶部，所述有孔隔板也固定在水箱的顶部，该有孔隔板包括两部分，水面以上的部分设有多个孔，水面下的部分设有孔或没有孔。

6.根据权利要求5所述锅炉烟气和废水综合净化装置，所述喷嘴设置在所述隔板上、水箱顶部或烟气通道靠近所述水箱的烟气进口的部分，优选所述喷嘴成排设置。

7.根据权利要求6所述锅炉烟气和废水综合净化装置，其中所述水箱的进水口与废水池或沉淀池相连，并且所述水箱的排水口与沉淀池相连，其中所述水箱的排水口的位置与水箱的水位基本持平。

8.一种锅炉烟气和废水综合净化用的水箱结构，包括：

水箱、隔板、水泵、喷嘴；所述水箱包括进水口、排水口、烟气进口、烟气出口，所述水箱的烟气进口与一烟气通道相连，烟气出口与烟囱相连，所述水泵与水箱和喷嘴相连，所述隔板和喷嘴设置在水箱内，所述水箱中设有锅炉上水预热盘管。

9.一种锅炉烟气和蚕茧缫丝废水综合净化方法，使用如权利要求1-7中任一项所述的锅炉烟气和废水综合净化装置，所述方法包括：使锅炉排出的锅炉烟气通过锅炉烟气输送通道部分中的风机加压进入净化水池部分的水箱，在所述水箱中烟气与水进行热量和物质交换，水吸收烟气中的热量、固体物质和可溶性物质，所述烟气中的固体物质吸附水中的有机物，处理后的所述烟气从烟囱中排出，所述水循环使用或排出。

10.根据权利要求9所述的方法，锅炉上水经过净化水池内锅炉上水预加热盘管和/或锅炉上水预热器预加热后送入锅炉。