CN108144429A - 一种防止干燥喷嘴结垢的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止干燥喷嘴结垢的系统，包括澄清装置、加热装置、保温装置和冷却装置，澄清装置通过溢流管与加热装置连接，加热装置通过热输水管与保温装置连接，保温装置通过废水输出管与冷却装置连接，冷却装置与双层雾化喷枪连接，双层雾化喷枪与冷却水箱连接。本发明系统能够降低脱硫废水的硬度，不会在喷嘴处结垢，可提高雾化效果；本发明还提供了一种防止干燥喷嘴结垢的方法，该方法可以对预雾化的脱硫废水进行净化处理，改善脱硫废水的雾化效果，避免在喷嘴处结垢。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止干燥喷嘴结垢的系统及方法，属于燃煤电厂脱硫废水处理领域。
背景技术
我国90％以上燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。在湿法烟气脱硫工艺中，为了维持系统稳定运行和保证石膏品质，由于需要控制液体中Cl-浓度，需排出一部分浆液，从而产生脱硫废水。传统的脱硫废水处理方法为化学沉淀法，其主要工艺过程为氧化、中和、沉淀、絮凝等，此方法虽可以去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染物，但仍含有浓度很高的可溶性固体，主要为氯化钙、氯化镁等，很难处理和回用，一般只能采取直接排放的方法处理。随着国家强化对各类水污染的治理力度，着力节约保护水资源，全力保障水生态安全，工业废水尤其是湿法脱硫废水的多项标准进一步趋严，脱硫废水的处理成为制约火电厂废水零排放的关键因素。
脱硫废水干燥技术是利用锅炉烟气余热将雾化状态的脱硫废水干燥，废水中的可溶物质干燥为固态与飞灰一起进入除尘设备，从而实现脱硫废水的零排放。但是由于脱硫废水硬度高，容易在喷嘴处结垢从而影响雾化效果，是造成脱硫废水干燥设备的不能正常运行的重要原因。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防止干燥喷嘴结垢的系统，该系统能够降低脱硫废水的硬度，防止喷嘴处结垢，可提高雾化效果；还提供了一种防止干燥喷嘴结垢的方法，该方法可以对预雾化的脱硫废水进行净化处理，改善脱硫废水的雾化效果，避免在喷嘴处结垢。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种防止干燥喷嘴结垢的系统，包括澄清装置、加热装置、保温装置和冷却装置，澄清装置通过溢流管与加热装置连接，加热装置通过热输水管与保温装置连接，保温装置通过废水输出管与冷却装置连接，冷却装置与双层雾化喷枪连接，双层雾化喷枪与冷却水箱连接。
澄清装置用于分离脱硫废水中含有的固体颗粒物和脱硫废水液体，避免固体颗粒物进入后续设备，影响雾化效果。加热装置用于加热脱硫废水，使脱硫废水中的部分硫酸钙析出，减少脱硫废水中钙离子和硫酸根离子，降低脱离废水的硬度；保温装置用于分离加热后的脱硫废水及析出的硫酸钙，使脱硫废水的温度保持在70℃～90℃。冷却装置用于静置冷却脱硫废水，使分离出硫酸钙的脱硫废水冷却至室温。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统中，所述加热装置内设置有加热部件，加热部件设置在加热装置的底部或者侧壁上。加热部件用于加热脱硫废水，使脱硫废水的温度迅速升温，快速析出脱硫废水中含有的硫酸钙。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统中，所述加热部件为蒸汽加热器或电加热器。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统中，所述双层雾化喷枪包括外层管和内层管，冷却装置通过管路与双层雾化喷枪的内层管连通，外层管连接于冷却水箱。通过向外层管中通入冷却水。采用包括内层管和外层管双层结构的双层雾化喷枪，使外层管包围内层管，并向外层管中通入冷却水，利用冷却水对内层管中的脱硫废水进行降温处理，从而可有效防止脱硫废水在脱硫废水蒸发塔的烟道内因温度升高而在双层雾化喷枪的喷嘴处产生结垢的现象。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统中，所述双层雾化喷枪的材质为耐腐蚀不锈钢或氟塑料。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统中，所述保温装置内设置有电加热器或蒸汽加热器。
一种防止干燥喷嘴结垢的方法，包括在脱硫废水蒸发塔与脱硫废水处理系统之间设置一套防止干燥喷嘴结垢的系统，脱硫废水处理系统排出的脱硫废水经过防止干燥喷嘴结垢的系统处理后，再通过脱硫废水蒸发塔进行蒸发处理，所述防止干燥喷嘴结垢的系统处理包括以下内容：
首先，将脱硫废水处理系统处理后的脱硫废水通入澄清装置中，澄清沉淀脱硫废水中的固体颗粒物；
其次，取澄清装置上部的澄清液，使澄清液溢流至加热装置中，在加热装置中加热去除固体颗粒物的脱硫废水，加热过程中，根据硫酸钙溶解度随温度的变化规律，调整加热温度，使脱硫废水中含有的部分硫酸钙逐渐析出，从而减少脱硫废水中钙离子和硫酸根离子的浓度；
经加热后的脱硫废水进入保温装置，使加热后脱硫废水中的不溶性固体颗粒在保温装置中进行保温沉淀处理，去除沉淀析出的硫酸钙；
然后将经保温沉淀处理的脱硫废水输送到冷却装置中，在冷却装置中进行静置冷却处理，使冷却装置中脱硫废水的温度冷却至室温；
冷却至室温的脱硫废水则通过水泵增压后从双层雾化喷枪喷出，冷却至室温的脱硫废水则通过双层雾化喷枪喷在废水蒸发塔内。双层雾化喷枪将冷却至室温的脱硫废水以容易蒸发的雾化的形态在废水蒸发塔内喷出。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的方法中，所述加热装置加热脱硫废水的温度为70℃～90℃。
前述的一种防止干燥喷嘴结垢的方法中，所述保温装置的保温温度与加热装置加热脱硫废水的温度相同。
与现有技术相比，本发明的系统利用澄清装置、加热装置、保温装置和冷却装置对脱硫废水进行净化处理；本发明的系统结构简单，能耗低，无需化学药剂。本发明的方法通过对脱硫废水进行加热，析出并沉淀一部分不溶物质，然后使脱硫废水冷却至室温，使脱硫废水成为不饱和溶液，最后利用双层雾化喷枪的结构，采用冷却水对即将雾化的脱硫废水进行冷却，从而避免了脱硫废水因温度升高达到过饱和状态，在双层雾化喷枪的喷嘴处结垢的现象，提高了脱硫废水的雾化效果。
附图说明
图1是本发明系统的一种实施例的结构示意图；
图2是本发明的双层雾化喷枪的结构示意图。
附图标记：1-澄清装置，2-加热装置，3-保温装置，4-冷却装置，5-溢流管，6-热输水管，7-加热部件，8-废水输出管，9-内层管，10-双层雾化喷枪，11-外层管，12-冷却水箱。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：一种防止干燥喷嘴结垢的系统，包括澄清装置1、加热装置2、保温装置3和冷却装置4，澄清装置1通过溢流管5与加热装置2连接，加热装置2通过热输水管6与保温装置3连接，保温装置3通过废水输出管8与冷却装置4连接，所述冷却装置4与双层雾化喷枪10连接。
实施例2：一种防止干燥喷嘴结垢的系统，包括澄清装置1、加热装置2、保温装置3和冷却装置4，澄清装置1通过溢流管5与加热装置2连接，加热装置2通过热输水管6与保温装置3连接，所述保温装置3通过废水输出管8与冷却装置4连接，所述冷却装置4与双层雾化喷枪10连接。加热装置2内设置有加热部件7，加热部件7设置在加热装置2的底部。加热部件7为蒸汽加热器。双层雾化喷枪10包括外层管11和内层管9，所述冷却装置4通过管路与双层雾化喷枪10的内层管9连通。外层管11连接于冷却水箱12。双层雾化喷枪10的材质为耐腐蚀不锈钢。保温装置3内设置有蒸汽加热器。
实施例3：一种防止干燥喷嘴结垢的系统，包括澄清装置1、加热装置2、保温装置3和冷却装置4，所述澄清装置1通过溢流管5与加热装置2连接，所述加热装置2通过热输水管6与保温装置3连接，所述保温装置3通过废水输出管8与冷却装置4连接，所述冷却装置4与双层雾化喷枪10连接。加热装置2内设置有加热部件7，加热部件7设置在加热装置2的侧壁上。加热部件7为蒸汽加热器。双层雾化喷枪10包括外层管11和内层管9，所述冷却装置4通过管路与双层雾化喷枪10的内层管9连通。外层管11连接于冷却水箱12。冷却水箱12通过水管与双层雾化喷枪10的外层接水口连接。双层雾化喷枪10的材质为氟塑料。保温装置3内设置有电加热器。
实施例4：一种防止干燥喷嘴结垢的方法，包括在脱硫废水蒸发塔与脱硫废水处理系统之间设置一套防止干燥喷嘴结垢的系统，脱硫废水处理系统排出的脱硫废水经过防止干燥喷嘴结垢的系统处理后，再通过脱硫废水蒸发塔进行蒸发处理，所述防止干燥喷嘴结垢的系统处理包括以下内容：
首先，将脱硫废水处理系统处理后的脱硫废水通入澄清装置1中，澄清沉淀脱硫废水中的固体颗粒物；
其次，取澄清装置1上部的澄清液，使澄清液溢流至加热装置2中，在加热装置2中加热去除固体颗粒物的脱硫废水，加热过程中，根据硫酸钙溶解度随温度的变化规律，调整加热温度，使脱硫废水中含有的部分硫酸钙逐渐析出，以减少脱硫废水中钙离子和硫酸根离子的浓度；
经加热后的脱硫废水进入保温装置3，使加热后脱硫废水中的不溶性固体颗粒在保温装置3中进行保温沉淀处理，去除沉淀析出的硫酸钙；
然后将经保温沉淀处理的脱硫废水输送到冷却装置4中，在冷却装置4中进行静置冷却处理，使冷却装置4中脱硫废水的温度冷却至室温；
冷却至室温的脱硫废水则通过水泵增压后从双层雾化喷枪10喷出，冷却至室温的脱硫废水则通过双层雾化喷枪10喷在废水蒸发塔内。加热装置2加热脱硫废水的温度为70℃。
实施例5：一种防止干燥喷嘴结垢的方法，包括在脱硫废水蒸发塔与脱硫废水处理系统之间设置一套防止干燥喷嘴结垢的系统，脱硫废水处理系统排出的脱硫废水经过防止干燥喷嘴结垢的系统处理后，再通过脱硫废水蒸发塔进行蒸发处理，防止干燥喷嘴结垢的系统处理包括以下内容：
首先，将脱硫废水处理系统处理后的脱硫废水通入澄清装置1中，澄清沉淀脱硫废水中的固体颗粒物；
其次，取澄清装置1上部的澄清液，使澄清液溢流至加热装置2中，在加热装置2中加热去除固体颗粒物的脱硫废水，加热过程中，根据硫酸钙溶解度随温度的变化规律，调整加热温度，使脱硫废水中含有的部分硫酸钙逐渐析出，以减少脱硫废水中钙离子和硫酸根离子的浓度；
经加热后的脱硫废水进入保温装置3，使加热后脱硫废水中的不溶性固体颗粒在保温装置3中进行保温沉淀处理，去除沉淀析出的硫酸钙；
然后将经保温沉淀处理的脱硫废水输送到冷却装置4中，在冷却装置4中进行静置冷却处理，使冷却装置4中脱硫废水的温度冷却至室温；
冷却至室温的脱硫废水则通过水泵增压后从双层雾化喷枪10喷出，冷却至室温的脱硫废水则通过双层雾化喷枪10喷在废水蒸发塔内。加热装置2加热脱硫废水的温度为90℃。
本发明的工作原理：
将脱硫废水处理系统排出的脱硫废水输送到澄清装置1中，静置一段时间，使脱硫废水中的固体颗粒物沉到澄清装置1的底部，取澄清装置1上部的澄清液(即去除固体颗粒物的脱硫废水)通过溢流管5溢流至加热装置2中，在加热装置2中加热处理澄清液，加热过程中，根据硫酸钙溶解度随温度的变化规律，脱硫废水中含有的部分硫酸钙逐渐析出，以减少脱硫废水中钙离子和硫酸根离子的浓度，经加热处理后的脱硫废水通过热输水管6进入保温装置3，使保温装置3中脱硫废水的温度与加热装置2加热脱硫废水的温度相同，加热脱硫废水的温度为70℃～90℃，在保温装置3中对加热处理后的脱硫废水进行保温沉淀处理，然后将经保温沉淀处理的脱硫废水通过废水输出管8输送至冷却装置4中，在冷却装置4中对脱硫废水进行静置冷却处理，使脱硫废水的温度冷却至室温，此时经过保温装置3的沉淀过程，原处于溶解度饱和状态的硫酸钙已经变为不饱和状态，冷却至室温的脱硫废水从冷却装置4中通过水泵增压后从双层雾化喷枪10的内层管9喷出，为了进一步防止脱硫废水在内层管9的端部喷嘴结垢，在双层雾化喷枪10的外层管11中通入冷却水，以降低温度，防止因内层管9内的脱硫废水升温再次达到饱和状态而析出硫酸钙，出现结垢现象。
Claims (9)
1.一种防止干燥喷嘴结垢的系统，其特征在于，包括澄清装置(1)、加热装置(2)、保温装置(3)和冷却装置(4)，所述澄清装置(1)通过溢流管(5)与加热装置(2)连接，所述加热装置(2)通过热输水管(6)与保温装置(3)连接，所述保温装置(3)通过废水输出管(8)与冷却装置(4)连接，所述冷却装置(4)与双层雾化喷枪(10)连接，双层雾化喷枪(10)与冷却水箱(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统，其特征在于，所述加热装置(2)内设置有加热部件(7)，所述加热部件(7)设置在加热装置(2)的底部或者侧壁上。
3.根据权利要求2所述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统，其特征在于，所述加热部件(7)为蒸汽加热器或电加热器。
4.根据权利要求1所述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统，其特征在于，所述双层雾化喷枪(10)包括外层管(11)和内层管(9)，所述冷却装置(4)通过管路与双层雾化喷枪(10)的内层管(9)连通，外层管(11)连接于所述冷却水箱(12)。
5.根据权利要求1所述的一种防止干燥喷嘴结垢的系统，其特征在于，所述双层雾化喷枪(10)的材质为耐腐蚀不锈钢或者氟塑料。
6.根据权利要求1所述的一种防止干燥喷嘴结垢的方法，所述保温装置(3)内设置有电加热器或蒸汽加热器。
7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的一种防止干燥喷嘴结垢的方法，其特征在于，包括在脱硫废水蒸发塔与脱硫废水处理系统之间设置一套防止干燥喷嘴结垢的系统，脱硫废水处理系统排出的脱硫废水经过防止干燥喷嘴结垢的系统处理后，再通过脱硫废水蒸发塔进行蒸发处理，所述防止干燥喷嘴结垢的系统处理包括以下内容：
首先，将脱硫废水处理系统处理后的脱硫废水通入澄清装置(1)中，澄清沉淀脱硫废水中的固体颗粒物；
其次，取澄清装置(1)上部的澄清液，使澄清液溢流至加热装置(2)中，在加热装置(2)中加热去除固体颗粒物的脱硫废水，加热过程中，根据硫酸钙溶解度随温度的变化规律，调整加热温度，使脱硫废水中含有的部分硫酸钙逐渐析出，以减少脱硫废水中钙离子和硫酸根离子的浓度；
经加热后的脱硫废水进入保温装置(3)，使加热后脱硫废水中的不溶性固体颗粒在保温装置(3)中进行保温沉淀处理，去除沉淀析出的硫酸钙；
然后将经保温沉淀处理的脱硫废水输送到冷却装置(4)中，在冷却装置(4)中进行静置冷却处理，使冷却装置(4)中脱硫废水的温度冷却至室温；
冷却至室温的脱硫废水则通过水泵增压后从双层雾化喷枪(10)喷出，冷却至室温的脱硫废水则通过双层雾化喷枪(10)喷在废水蒸发塔内。
8.根据权利要求7所述的一种防止干燥喷嘴结垢的方法，所述加热装置(2)加热脱硫废水的温度为70℃～90℃。
9.根据权利要求8所述的一种防止干燥喷嘴结垢的方法，所述保温装置(3)的保温温度与加热装置(2)加热脱硫废水的温度相同。
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