CN108339392A - 湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置，该脱硫废水处理装置包括：废水蒸发塔，其具有烟气入口和烟气出口，所述烟气出口连通脱硫吸收塔的烟气进口；所述废气蒸发塔内的上方设有喷淋部件，下方设有废水池，所述废水池与所述喷淋部件连通；所述废水池的入口连通湿法脱硫系统的脱硫废水排出口；第一旋流器，其顶端入口连通所述废水池，其上部出口连通所述废水池，其底部出口连通湿法脱硫系统的石膏脱水装置。该脱硫废水处理装置的设计使脱硫水系统形成闭式循环，能够实现脱硫废水的零排放，工艺流程短，且设备的结构简单，占地面积小，投资成本和运行成本小。

Description

湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，特别是涉及一种湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置。

背景技术

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术因具有煤种适用范围广、脱硫效率高等优点，成为国内外烟气脱硫的主导技术。

在湿法脱硫洗涤烟气的过程中，烟气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烟气脱硫系统，并在石膏处理工艺过程中，随着冲洗水进入脱硫废水环节，形成富含重金属和氯离子的脱硫废水。为维持脱硫装置浆液循环系统的物质平衡，防止脱硫设备的腐蚀和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，排出的脱硫废水难以处理，易于产生二次污染等问题。

目前，大部分电厂的脱硫废水只是经过常规处理后直接排放，这种方式虽然能够勉强达到排放标准，但仍然会对水体造成严重的污染。为解决该问题，现阶段有对脱硫废水进行深度处理的摸索性研究，以期能够实现脱硫废水零排放，但本领域技术人员往往陷入思维定势，要实现废水零排，就直接面对排出后的废水开展研究，其主体思路均为通过“浓缩+蒸发”的方式对脱硫废水独立进行处理，这种处理方式由于脱硫废水水质特性需要深度预处理而导致工艺路线长，投资成本高，同时预处理的加药成本和蒸发时的高能耗导致运行成本高，难以推广应用。

有鉴于此，如何改进湿法脱硫系统中对脱硫废水的处理，能够缩短处理的工艺流程，简化设备，降低投资成本和运行成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明打破原有的思维定势，从湿法脱硫本身的工艺系统着手，认清脱硫废水的定义本质，适当改进现有脱硫工艺，使原脱硫废水中的杂质分离出来，脱硫系统无需排放废水即可长期高效连续运行。因此本发明的目的是提供一种湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置，该脱硫废水处理装置的设计使脱硫水系统形成闭式循环，能够实现脱硫废水的零排放，工艺流程短，且设备的结构极其简单，占地面积小，投资成本和运行成本小。

为解决上述技术问题，本发明提供一种湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置，包括：

废水蒸发塔，其具有烟气入口和烟气出口，所述烟气出口连通脱硫吸收塔的烟气进口；所述废气蒸发塔内的上方设有喷淋部件，下方设有废水池，所述废水池与所述喷淋部件连通；所述废水池的入口连通湿法脱硫系统的脱硫废水排出口；

第一旋流器，其顶端入口连通所述废水池，其上部出口连通所述废水池，其底部出口连通湿法脱硫系统的石膏脱水装置。

本发明还提供另一种湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置，包括：

废水蒸发塔，其具有烟气入口和烟气出口，所述烟气出口连通脱硫吸收塔的烟气进口；所述废气蒸发塔内的上方设有喷淋部件，下方设有废水池，所述废水池与所述喷淋部件连通；所述废水池的入口连通湿法脱硫系统的脱硫废水排出口；

第一旋流器，其顶端入口连通所述废水池，其上部出口连通所述废水池，其底部出口与杂盐脱水装置连接，所述杂盐脱水装置的滤液出口与所述废水池连通。

如上所述的脱硫废水处理装置，所述废水池的入口连通湿法脱硫系统的第二旋流器的上部出口。

如上所述的脱硫废水处理装置，所述废水池的入口还连通湿法脱硫系统的石膏脱水装置的滤液出口。

如上所述的脱硫废水处理装置，所述喷淋部件包括若干层喷淋支管，各所述喷淋支管相互平行设置，所述喷淋支管上设置有多个呈直线排布的喷嘴。

如上所述的脱硫废水处理装置，所述喷嘴的雾化颗粒的邵特平均直径的范围为500～800μm。

如上所述的脱硫废水处理装置，还包括废水循环泵，其入口与所述废水池连通，其出口与所述喷淋部件连通。

本发明还提供一种湿法脱硫系统，包括脱硫吸收塔，还包括上述任一项所述的脱硫废水处理装置。

附图说明

图1为本发明所提供湿法脱硫系统一种具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供湿法脱硫系统另一种具体实施例的结构示意图。

其中，图1和图2中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

锅炉11，脱硝装置12，空预器13，除尘器14，引风机15；

废水蒸发塔21，喷淋部件211，废水池212，废水循环泵22，第一旋流器23，杂盐脱水装置24；

脱硫吸收塔31，浆液池311，第二旋流器32，石膏脱水装置33；

烟囱41。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置，该脱硫废水处理装置的设计使脱硫水系统形成闭式循环，能够实现脱硫废水的零排放，工艺流程短，且设备的结构简单，占地面积小，投资成本和运行成本小。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为便于理解和描述简洁，下文对湿法脱硫系统及脱硫废水处理装置一并说明，有益效果不再重复论述。

请参考图1，图1为本发明所提供湿法脱硫系统一种具体实施例的结构示意图，图中还示明了锅炉至湿法脱硫系统之间的其他烟气处理系统。

图1所示方案中，锅炉11排出的烟气先经脱硝装置12进行脱硝处理后，经空预器13后进入除尘器14内进行除尘处理，除尘器14排出的烟气经引风机15引入湿法脱硫系统中。需要指出的是，图中只是一种示例性说明，实际设置中，锅炉11排出的烟气的处理过程及相关处理装置可以根据实际需求进行变化，本文核心在于湿法脱硫系统的脱硫废水如何处理。

该实施例中，湿法脱硫系统包括脱硫吸收塔31，脱硫吸收塔31内的上方设有喷淋件，下方设有浆液池311，其中浆液池311与喷淋件连通，以便将浆液池311中的脱硫剂输送至喷淋件，待脱硫烟气进入脱硫吸收塔31后，通过喷淋件向烟气喷淋脱硫剂，烟气与脱硫剂相互接触，发生脱硫反应，生成脱硫浆液。脱硫后，烟气经脱硫吸收塔31的烟气出口流向烟囱41。

湿法脱硫系统还包括第二旋流器32，脱硫吸收塔31的浆液池的出口连通第二旋流器32的顶端进口，以排出一定量的脱硫废水，维持脱硫系统中浆液循环系统的物质平衡。

第二旋流器32的上部出口还连通浆液池311，以将旋流分离后位于第二旋流器32上方的部分滤液引入浆液池311，以调节浆液循环系统的水平衡。

第二旋流器32的底部出口与石膏脱水装置33连接，分离后的底部流液经石膏脱水装置33处理后，生成石膏。

如上，对烟气脱硫后，第二旋流器32的上层还有剩余滤液(未引入浆液池311的部分)，经石膏脱水装置33处理后也会产生滤液，需要对这些脱硫废水进行处理，本文提供的湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置正是用于对这些脱硫废水进行处理，以避免造成水污染。

如图1所示，该实施例中，湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置包括废水蒸发塔21，其具有烟气入口和烟气出口，该废水蒸发塔21位于脱硫吸收塔31的烟气上游，也就是说，来自锅炉11的烟气先经过废水蒸发塔21，再经过脱硫吸收塔31。

具体到图示方案中，废水蒸发塔21的烟气入口与引风机15的出口连通，烟气出口与脱硫吸收塔31的烟气进口连通。

该废气蒸发塔21内的上方设有喷淋部件211，下方设有废水池212，该废水池212与喷淋部件211连通，以将废水输送至喷淋部件211；该废水池212的入口连通湿法脱硫系统的脱硫废水排出口，也就是说，输送至喷淋部件211的废水为经脱硫处理后排出的脱硫废水。

该脱硫废水处理装置还包括第一旋流器23，其顶端入口连通废水池212，其上部出口连通废水池212，其底部出口连通前述石膏脱水装置33。

如上设置后，来自锅炉11的待脱硫烟气先进入废水蒸发塔21，通过喷淋部件211向烟气喷淋废水，因烟气具有一定高温，废水喷淋后在塔内蒸发，蒸发后的水蒸气随烟气带走，残液回流至废水池212，之后烟气再进入脱硫吸收塔31进行脱硫处理。废水池212内的盐液会逐渐饱和析出盐分(氯化物等)呈浆液状态，废水池212底部的浆液经第一旋流器23的顶端入口引入第一旋流器23，进行粗分离，分离后，第一旋流器23内上层的滤液可经上部出口再输送至废水池212，第一旋流器23底部的流液经其底部出口输送至石膏脱水装置33，这样，脱硫废水形成闭式循环，没有排出，实现了脱硫废水的零排放，而废水中的氯化物等杂质在蒸发塔内经蒸发浓缩结晶后，再经固液分离掺入石膏，不会返回脱硫吸收塔31形成富集。

由上述过程可见，脱硫废水先在废水蒸发塔21进行蒸发处理，其中的杂质特别是氯离子基本上不会进入脱硫吸收塔31，能够避免或降低脱硫吸收塔31内氯离子的富集，从而不会影响脱硫效率；因在废水蒸发塔21内的烟气蒸发降温处理，还能够减少进入脱硫吸收塔31的烟气量，增加了原烟气中的含水量，从而减少脱硫吸收塔31的蒸发量，能够达到节水的效果；同时，也不会产生新的固废。

该脱硫废水处理装置在脱硫吸收塔31前设置一个废水蒸发塔21，利用烟气对脱硫废水进行蒸发处理后，再进入脱硫吸收塔31进行脱硫处理，工艺流程短，其中，脱硫废水的蒸发热能全部来自烟气余热，对烟气温度无特别限制，相关结构简单，设备成本低，运行成本特别低，便于推广利用。

具体的，废水池212的入口连通第二旋流器32的上部出口，还连通石膏脱水装置33的滤液出口，如图1所示，这样，将湿法脱硫系统中产生的脱硫废水全部直接引入废水蒸发塔21内，避免向外界排放脱硫废水。

需要指出的是，图示湿法脱硫系统中，脱硫废水的来源为两个，即第二旋流器32的上部出口和石膏脱水装置33的滤液出口，可以理解，实际设置中，根据湿法脱硫系统的具体结构不同，可能存在其他脱硫废水出口或不同的脱硫废水出口，均全部与前置的废水蒸发塔21的废水池212连通。

具体的方案中，废水蒸发塔21内的喷淋部件211包括若干层喷淋支管，各喷淋支管相互平行设置，每个喷淋支管上均设置有多个呈直线排布的喷嘴，废水池212内的废水可通过一根总管输送至各个喷淋支管，以供各喷嘴喷淋。

为方便将废水池212内的废水输送至喷淋部件211，还可设置废水循环泵22，其入口与废水池212连通，其出口与喷淋部件211连通。

因循环蒸发，喷嘴的雾化颗粒可以不必设置的太细，避免蒸干形成细盐被携带进入后置的脱硫吸收塔31，具体地，喷嘴的雾化颗粒的邵特平均直径范围可在500～800μm内，比如可采用常规的大孔径单相流脱硫喷嘴，不易堵塞。

需要指出的一点是，因第一旋流器23分离后的底部流液送至石膏脱水装置33，所以，经石膏脱水装置33生成的石膏会因脱硫废水的杂质掺入而降低品质，该脱硫废水处理装置适用于对石膏品质要求不严的工况。

为提高石膏品质要求，本发明还提供另外一种脱硫废水处理装置，请参考图2，图2为本发明所提供湿法脱硫系统另一种具体实施例的结构示意图。

该实施例中，锅炉11至湿法脱硫系统之间的处理烟气的装置与前述实施例基本一致，锅炉11排出的烟气也是经脱硝装置12进行脱硝处理后，经空预器13后进入除尘器14内进行除尘处理，除尘器14排出的烟气经引风机15引入湿法脱硫系统中。

湿法脱硫系统的主体结构也与前述实施例类似，不再赘述，该实施例中的脱硫废水处理装置与前述的区别在于：增加了一个杂盐脱水装置24，同时，第一旋流器23的相应连接也发生变化。

该实施例中，脱硫废水处理装置包括设置于脱硫吸收塔31前的废水蒸发塔21、第一旋流器23以及杂盐脱水装置24。

废水蒸发塔21接收来自锅炉11的烟气，废水蒸发塔21内上方设置喷淋部件211，下方设置废水池212，废水池212具体通过废水循环泵22向喷淋部件211输送废水。其中，废水池212的入口连通脱硫吸收塔31的浆液池和石膏脱水装置33的滤液出口，也就是说，将湿法脱硫系统产生的脱硫废水全部直接引入废水蒸发塔21内。

第一旋流器23的顶端入口连通废水池，其上部出口连通废水池212，其底部出口连通杂盐脱水装置24，杂盐脱水装置24的滤液出口与废水池212连通。

如上设置后，来自锅炉11的待脱硫烟气先进入废水蒸发塔21，通过喷淋部件211向烟气喷淋废水，因烟气具有一定高温，废水喷淋后在塔内蒸发，蒸发后的水蒸气随烟气带走，残液回流至废水池212，之后烟气再进入脱硫吸收塔31进行脱硫处理；废水池212内的浆液经第一旋流器23的顶端入口引入第一旋流器23，进行粗分离，分离后，第一旋流器23内上层的滤液经上部出口再返回至废水池212，第一旋流器23底部的流液经底部出口输送至杂盐脱水装置24，经脱水处理后，生成杂盐等固废，杂盐脱水装置24产生的滤液再输送至废水池212；这样，湿法脱硫系统产生的脱硫废水形成闭式循环，实现了零排放，而废水中的氯化物等杂质在蒸发塔内经蒸发浓缩结晶后，再经固液分离单独收集，不会返回脱硫吸收塔31形成富集。

该实施例中，脱硫废水处理装置的原理与前述实施例一致，能够产生相同的技术效果，不再重复论述。

该实施例中，增加了杂盐脱水装置24，将第一旋流器23的底部流液由杂盐脱水装置24进行处理，避免了将脱硫废水中的杂质掺入石膏，不但能够保证石膏品质，而且由于蒸发的预洗涤除尘作用，减少飞灰进入脱硫吸收塔31，也就减少了石膏中的飞灰杂质，从而进一步提高了石膏品质，起到意想不到的效果。但是，该实施例同时会产生含灰杂盐等固废，需要单独处理。

该实施例的其他结构部件设置与前述实施例类似，此处不再重复说明。

以上对本发明所提供的湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置，其特征在于，包括：

废水蒸发塔(21)，其具有烟气入口和烟气出口，所述烟气出口连通脱硫吸收塔(31)的烟气进口；所述废气蒸发塔(21)内的上方设有喷淋部件(211)，下方设有废水池(212)，所述废水池(212)与所述喷淋部件(211)连通；所述废水池(212)的入口连通湿法脱硫系统的脱硫废水排出口；

第一旋流器(23)，其顶端入口连通所述废水池(212)，其上部出口连通所述废水池(212)，其底部出口连通湿法脱硫系统的石膏脱水装置(33)。

2.湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置，其特征在于，包括：

废水蒸发塔(21)，其具有烟气入口和烟气出口，所述烟气出口连通脱硫吸收塔(31)的烟气进口；所述废气蒸发塔(21)内的上方设有喷淋部件(211)，下方设有废水池(212)，所述废水池(212)与所述喷淋部件(211)连通；所述废水池(212)的入口连通湿法脱硫系统的脱硫废水排出口；

第一旋流器(23)，其顶端入口连通所述废水池(212)，其上部出口连通所述废水池(212)，其底部出口与杂盐脱水装置(24)连接，所述杂盐脱水装置(24)的滤液出口与所述废水池(212)连通。

3.根据权利要求1或2所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述废水池(212)的入口连通湿法脱硫系统的第二旋流器(32)的上部出口。

4.根据权利要求3所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述废水池(212)的入口还连通湿法脱硫系统的石膏脱水装置(33)的滤液出口。

5.根据权利要求1或2所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述喷淋部件(211)包括若干层喷淋支管，各所述喷淋支管相互平行设置，所述喷淋支管上设置有多个呈直线排布的喷嘴。

6.根据权利要求5所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述喷嘴的雾化颗粒的邵特平均直径的范围为500～800μm。

7.根据权利要求1或2所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，还包括废水循环泵(22)，其入口与所述废水池(212)连通，其出口与所述喷淋部件(211)连通。

8.湿法脱硫系统，包括脱硫吸收塔(31)，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的脱硫废水处理装置。