CN109019734B - 一种脱硫废水零排放的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电厂废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水零排放的系统，风机1将空气引入冷凝器2进行一次加热，空气加热后进入换热器3，换热器3连接在SCR和空气预热器之间的烟道上，换热器3利用脱硝后烟气的热量对空气进行二次加热，将空气温度加热至280℃以上，形成热空气，热空气进入蒸发干燥器4，在在蒸发干燥器4内将脱硫废水引入雾化，与加热后的空气进行热交换，雾化后的脱硫废水迅速蒸干，随着热空气一起进入气固分离器5，气固分离器5出口热空气通过冷凝器2加热前端换热器3入口的空气，所述冷凝器2同时冷凝回收脱硫废水，冷凝器2产生的暖空气与送风机1入口空气混合后进入空气预热器。本发明系统运行安全可靠，且整个工艺流程简单，设备增设成本低，运行成本低。
Description
技术领域
本发明涉及电厂废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水零排放的系统。
背景技术
我国大部分在役火电机组和新建火电机组都配备了烟气脱硫装置，保证锅炉烟气达标排放。其中湿石灰石-石膏湿法脱硫工艺的运用最为广泛。湿法脱硫技术由于其投资和运行成本都比较低，特别适用于大型机组的脱硫设备，是一种成熟高效的脱硫工艺。
与此同时，该工艺会存在脱硫废水处理问题。这部分废水为高盐度，高硬度废水，水质恶劣，含大量杂质，如钙镁离子，悬浮物，各种重金属离子，无机盐离子，氯离子浓度12000-20000mg/l，且受电厂运行情况影响，不同时间段水质水量可以有很大差别。
目前，火电厂废水零排放已是业内共识，国家电力工业部06年颁布的《火力发电厂废水治理设计技术规程》和国务院15年颁布的《水污染防治行动计划》“水十条”对此提出明确政策引导。而脱硫废水由于其成分的强污染性、复杂性和强腐蚀性，成为制约火电厂废水零排放关键因素。
现有脱硫废水处理的技术方案可归纳为三段式处理工艺，脱硫废水预处理，脱硫废水膜减量浓缩与淡水回收，脱硫废水固化。目前工程方案虽然基本达到了脱硫废水零排的目标，但存在问题也比较多，比如工艺流程复杂、需新增大量设备设施、投资大、运行成本高、三段式工艺进出水的水质水量不够协调等问题。
发明内容
为此，需要提供一种新型的脱硫废水零排放的系统，在现有的系统上增加风机、冷凝器、换热器、蒸发干燥器、气固分离装置、气力输灰装置等设备，利用烟气余热处理脱硫废水，回收蒸发干燥器的热空气的热量，独立于电厂主系统之外，系统运行安全可靠，且整个工艺流程简单，设备增设成本低，运行成本低。
为实现上述目的，本发明提供了一种脱硫废水零排放的系统，包括风机、冷凝器、换热器、蒸发干燥器和气固分离器，所述风机与冷凝器连接，风机将空气引入冷凝器进行一次加热，空气加热后进入换热器，换热器连接在SCR和空气预热器之间的烟道上，换热器利用脱硝后烟气的热量对空气进行二次加热，将空气温度加热至280℃以上，形成热空气，热空气进入蒸发干燥器，在在蒸发干燥器内将脱硫废水引入雾化，与加热后的空气进行热交换，雾化后的脱硫废水迅速蒸干，随着热空气一起进入气固分离器，气固分离器出口热空气通过冷凝器加热前端换热器入口的空气，所述冷凝器同时冷凝回收脱硫废水，冷凝器产生的暖空气与送风机入口空气混合后进入空气预热器，因此进入空气预热器的空气完全利用暖空气剩余热量预热，提高了热量利用率，极大降低了对电厂锅炉效率的影响。从而高效回收脱硫废水，实现脱硫废水零排放。
进一步的，气固分离器扑捉的固体通过气力输灰装置输送至渣仓、粉仓或直接进入除尘器入口与粉煤灰混合后在除尘器扑捉后综合利用，结晶物也可单独委外处理。
更进一步的，所述气固分离器为惯性除尘器或布袋除尘器。
更进一步的，所述惯性除尘器为旋风分离器，所述的布袋除尘器布袋为PTFE材质。
进一步的，空气引入冷凝器进行一次加热后的空气通过自动阀门控制，部分空气与冷凝器产生的暖空气混合后一起与送风机入口空气混合后进入空气预热器。
进一步的，所述蒸发干燥器入口也可将空气预热器的一/二次风引入蒸发干燥器，该一/二次风与进入冷凝器后的热空气，以及加热后空气一并与送风机入口空气混合后进入空气预热器，充分利用剩余热量，从而回收脱硫废水，实现脱硫废水零排放。
进一步的，所述空气预热器后依次连接低低温省煤器、除尘器、引风机、脱硫岛和烟囱。
进一步的，所述冷凝器的回收废水直接回用作为脱硫塔补水或者作为工艺水回用。所述冷凝器冷却后的暖空气温度降至40-100℃之间，暖空气进送风机入口空气混合后进入空气预热器，完全回收利用剩余热量，减少对电厂锅炉效率的影响。所述冷凝器为聚四氟乙烯、不锈钢316或钛管材料制作而成的冷凝器。冷凝器还可以采用其他防腐蚀材料制作而成。
进一步的，所述蒸发干燥器入口安装有气体流量计，蒸发干燥器出口安装气体测温热电偶，根据热点偶测试的温度调整送风机的送风量。
更进一步的，换热器为耐磨材料制作而成的换热器，换热器出口温度在280摄氏度以上。
进一步的，所述蒸发干燥器为圆形、椭圆形或者方形加半圆结构蒸发干燥器。所述蒸发干燥器入口安装气体流量计，所述蒸发干燥器出口安装气体测温热电偶，所述蒸发干燥器出口温度在120～160摄氏度之间，雾化方式为压缩空气气流式雾化、高压压力式雾化或者旋转式雾化，雾化后粒径在30～200um之间。
区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：
1、本发明设计充分利用烟气余热处理脱硫废水，回收蒸发干燥器的热空气的热量，独立于电厂主系统之外，系统运行安全可靠。
2、本发明利用烟气余热处理脱硫废水，无需化学加药处理，无化学污染处理难题，既节约成本又安全可靠。
2.本发明无需使用膜减量化处理设备，无需使用蒸发与固液分离等设备。可免去较繁琐工艺，节省大量设备投资成本和运行成本。
3.本发明利用空气预热器入口烟气的热量，通过冷凝器回收蒸发干燥器内因相变传递的热量，同时将冷凝器出口空气的余热全部回收利用，因此进入空气预热器的空气完全利用暖空气剩余热量预热，提高了热量利用率，无因相变产生热量损失，因此对锅炉效率影响少，整体运行成本低。从而高效回收脱硫废水，实现脱硫废水零排放。
4.本发明的冷凝器回收热量的同时回收脱硫废水。
附图说明
图1为本发明实施例1的系统结构示意图。
图2为本发明实施例2的系统结构示意图。
图3为本发明实施例1或2的冷凝器的示意图。
图4为本发明实施例1或2的蒸发干燥器的示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1：
请参阅图1、图3和图4所示，本实施例的一种脱硫废水零排放的系统，包括风机1、冷凝器2、换热器3、蒸发干燥器4、气固分离器5和气力输灰装置6，所述风机1与冷凝器2连接，风机1将空气引入冷凝器2进行一次加热，空气加热后进入换热器3，换热器3连接在SCR7和空气预热器8之间的烟道上，换热器3利用脱硝后烟气的热量对空气进行二次加热，将空气温度加热至280℃以上，形成热空气，热空气进入蒸发干燥器4，在蒸发干燥器4内将脱硫废水引入雾化，与加热后的空气进行热交换，雾化后的脱硫废水迅速蒸干，随着热空气一起进入气固分离器5，气固分离器5扑捉的固体通过气力输灰装置6输送至渣仓、粉仓或直接进入除尘器入口与粉煤灰混合后在除尘器扑捉后综合利用，结晶物也可单独委外处理。气固分离器5出口热空气通过冷凝器2加热前端换热器3入口的空气，所述冷凝器2同时冷凝回收脱硫废水，冷凝器2产生的暖空气与送风机14入口空气混合后进入空气预热器8，因此进入空气预热器8的空气完全利用暖空气剩余热量预热，提高了热量利用率，极大降低了对电厂锅炉效率的影响。从而高效回收脱硫废水，实现脱硫废水零排放。
本实施例中，所述气固分离器5为惯性除尘器或布袋除尘器。所述惯性除尘器为旋风分离器，所述的布袋除尘器布袋为PTFE材质。
本实施例中，所述空气预热器8后依次连接低低温省煤器9、除尘器10、引风机11、脱硫岛12和烟囱13。
本实施例中，所述冷凝器2的回收废水直接回用作为脱硫塔补水或者作为工艺水回用。所述冷凝器2冷却后的暖空气温度降至40-70℃之间，暖空气进送风机1入口空气混合后进入空气预热器8，完全回收利用剩余热量，减少对电厂锅炉效率的影响。所述冷凝器2为聚四氟乙烯、不锈钢316或钛管材料制作而成的冷凝器2。冷凝器2还可以采用其他防腐蚀材料制作而成。
本实施例中，所述换热器3入口安装有气体流量计15，热交换器出口安装气体测温热电偶16，根据热点偶测试的温度调整送风机1的送风量。
本实施例中，换热器3为耐磨材料制作而成的换热器3，换热器3出口温度在280摄氏度以上。
本实施例中，所述蒸发干燥器4为圆形、椭圆形或者方形加半圆结构蒸发干燥器4。所述蒸发干燥器4入口安装气体流量计，所述蒸发干燥器4出口安装气体测温热电偶，所述蒸发干燥器4出口温度在120～160摄氏度之间，雾化方式为压缩空气气流式雾化、高压压力式雾化或者旋转式雾化，雾化后粒径在30～200um之间。
本实施例的系统原理为：本实施例的一种脱硫废水零排放的系统，风机1、换热器3，空气预热器8、蒸发干燥器4、气固分离器5，热电偶，气体流量计，引风机1、闸阀和其他辅助配件。以空气作为媒介，利用换热器3或者电厂原有空气预热器8，将脱硝之后烟气的热量少量置换出来，进入蒸发干燥器4，将脱硫废水喷入蒸发干燥器4，蒸干后在气固分离器5分离，固体通过气力输灰装置6输送至渣仓、粉仓或直接进入除尘器入口与粉煤灰混合后在除尘器扑捉去除，气固分离器5出口热空气通过冷凝器2加热前端换热器3入口的空气，同时冷凝回收脱硫废水，冷凝器2产生的暖空气与空气预热器8送风机1入口空气混合后进入空气预热器8，充分利用剩余热量，从而回收脱硫废水，实现脱硫废水零排放。本实施例提供了一种新型的脱硫废水零排放思路与工艺方案，系统工艺简单，运行成本低。同时，本发明设计充分利用烟气余热处理脱硫废水，回收蒸发干燥器4的热空气的热量，独立于电厂主系统之外，系统运行安全可靠。
实施例2：
请参阅图2、图3和图4所示，本实施例2的系统结构与实施例1的不同之处在于，本实施例2没有换热器3，而是将所述空气预热器8的二次风引入蒸发干燥器4，该二次风与进入冷凝器2后的热空气，以及加热后空气一并与送风机1入口空气混合后进入空气预热器8，充分利用剩余热量，从而回收脱硫废水，实现脱硫废水零排放。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：包括风机、冷凝器、换热器、蒸发干燥器和气固分离器，所述风机与冷凝器连接，风机将空气引入冷凝器进行一次加热，空气加热后进入换热器，换热器连接在SCR和空气预热器之间的烟道上，换热器利用脱硝后烟气的热量对空气进行二次加热，将空气温度加热至280℃以上，形成热空气，热空气进入蒸发干燥器，在蒸发干燥器内将脱硫废水引入雾化，与加热后的空气进行热交换，雾化后的脱硫废水迅速蒸干，随着热空气一起进入气固分离器，气固分离器出口热空气通过冷凝器加热前端换热器入口的空气，所述冷凝器同时冷凝回收脱硫废水，冷凝器产生的暖空气与送风机入口空气混合后进入空气预热器。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：气固分离器捕捉的固体通过气力输灰装置输送至渣仓、粉仓或直接进入除尘器入口与粉煤灰混合后在除尘器捕捉后去除。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：所述气固分离器为惯性除尘器或布袋除尘器。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：空气引入冷凝器进行一次加热后的空气通过自动阀门控制，部分空气与冷凝器产生的暖空气混合后一起与送风机入口空气混合后进入空气预热器。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：所述空气预热器后依次连接低低温省煤器、除尘器、引风机、脱硫岛和烟囱。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：所述冷凝器的回收废水直接回用作为脱硫塔补水或者作为工艺水回用，所述冷凝器冷却后的暖空气温度降至40-100℃之间，暖空气进送风机入口空气混合后进入空气预热器，所述冷凝器为聚四氟乙烯、不锈钢316或钛管材料制作而成的冷凝器。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：所述蒸发干燥器入口安装有气体流量计，蒸发干燥器出口安装气体测温热电偶，根据热点偶测试的温度调整送风机的送风量。
8.根据权利要求7所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：换热器为耐磨材料制作而成的换热器，换热器出口温度在280摄氏度以上。
9.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放的系统，其特征在于：所述蒸发干燥器为圆形、椭圆形或者方形加半圆结构蒸发干燥器，所述蒸发干燥器入口安装气体流量计，所述蒸发干燥器出口安装气体测温热电偶，所述蒸发干燥器出口温度在120~160摄氏度之间，雾化方式为压缩空气气流式雾化、高压压力式雾化或者旋转式雾化，雾化后粒径在30~200μm之间。
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