CN109908729B - 高温烟气蒸发脱硫废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，包括依次连接的原烟道、电除尘器、除尘后烟道、引风机、脱硫塔和烟囱，所述脱硫塔底部连有废水箱，其特征在于：所述电除尘器包括进口喇叭、气流分布板、外部检修平台和灰斗，所述进口喇叭内横向设有蒸发装置，所述蒸发装置包括顶部开口的壳体，所述壳体沿其长度方向的两端分别设有进料口和出料口，所述进料口和出料口之间设有用于输送脱硫废水的输送装置，所述废水箱与进料口通过废水输送管道相连，所述废水输送管道上设有废水泵。本发明具备脱硫废水排放少、运行控制方便、结构简单、系统能耗低的特点。

Description

高温烟气蒸发脱硫废水处理系统

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体是一种高温烟气蒸发脱硫废水处理系统。

背景技术

国内的燃煤电厂烟气脱硫工艺普遍采用湿法脱硫工艺，尤其是石灰石-石膏法使用最多，其技术成熟、运行稳定、脱硫效率高等优点突出，但根据其工艺要求需定期排出一定量的脱硫废水。脱硫废水是电厂的终端废水，其成分复杂、含盐量高、腐蚀性强，含有大量悬浮物颗粒、无机盐成分、重金属离子等杂质，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。为此，电厂运行需及时对脱硫废水进行处理。传统的脱硫废水处理方法有三联箱法为主的废水减量化做法，简单加药混凝沉淀后，出水依然具有高含盐量、高腐蚀性的特征，不宜外排和回用。环保标准不断收严，业内提出脱硫废水要实现零排放。

现有的脱硫废水零排放主要分两种方法，一种方法是电除尘器进口之前的原烟道内蒸发；另一种方法是单独设置废水蒸发系统，将脱硫废水引入一个单独设置的蒸发塔装置内进行水分蒸发。

第一种方法，如专利申请公布号CN 108190986A，其发明是将脱硫废水打到电除尘器进口之前的原烟道上，用喷嘴直接喷入原烟道内，利用高温烟气进行蒸发干燥。这种方法配置简单、投资较低，但废水直接喷入原烟道内，存在以下风险无法回避：废水蒸发效果无法控制、喷嘴易堵塞或磨蚀吹偏、废水雾化效果差(大的废水液滴到达烟道内壁及烟气流程的后续设备结构上)、烟道壁板和后续设备结构内部酸腐蚀、析出盐类及固态物在烟道内堆积需要清除和处理等。

第二种方法，如专利申请公布号CN 107952365A，其发明是设置一个单独的蒸发塔，从锅炉空预器之前引入高温烟气、同时从电除尘器后引入较低温烟气，再与脱硫废水一起进入一个气体分流器混合，再分别进入到蒸发塔内的顶部的旋转式雾化器和蒸发塔底部进气口，出气口接入电除尘器前烟道。这种方法配置复杂、投资较大、运行控制复杂、系统能耗高、需新增占地、而且从锅炉空预器前抽取高温烟气会直接影响锅炉效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种脱硫废水排放少、运行控制方便、结构简单、系统能耗低的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统。

为了实现以上目的，本发明提供的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，包括依次连接的原烟道、电除尘器、除尘后烟道、引风机、脱硫塔和烟囱，所述脱硫塔底部连有废水箱，其特征在于：所述电除尘器包括进口喇叭、气流分布板、外部检修平台和灰斗，所述进口喇叭内横向设有蒸发装置，所述蒸发装置包括顶部开口的壳体，所述壳体沿其长度方向的两端分别设有进料口和出料口，所述进料口和出料口之间设有用于输送脱硫废水的输送装置，所述废水箱与进料口通过废水输送管道相连，所述废水输送管道上设有废水泵。

作为本发明的优选方案，所述输送装置由输送带、用于驱动输送带的驱动辊、从动辊和多个用于支撑输送带的支撑辊构成，所述驱动辊和从动辊分别设于输送带的两端，多个支撑辊沿输送带的长度方向均匀设于壳体上。

进一步地，所述输送带为无缝结构且与其两侧壳体无缝配合。

更进一步地，所述输送带的中部水平高度低于两端水平高度。

更进一步地，所述输送带位于进料口一端的水平高度高于输送带位于出料口一端的水平高度。

更进一步地，所述输送装置还包括用于调节驱动辊的变速调节换档器。

更进一步地，所述壳体的侧壁位于输送带以上的部位开设有通风孔。

更进一步地，所述壳体的长度方向与电除尘器内烟气流动方向垂直。

更进一步地，所述壳体靠近进料口一端的底部开设有漏液回料口，所述漏液回料口与废水输送管道之间通过漏液回料管道连通，所述漏液回料管道上设有回料泵。

本发明的工作原理为：

1)烟气依次经过原烟道、电除尘器、除尘后烟道、引风机、脱硫塔，烟气经过除尘和脱硫处理达标后，进入烟囱对空排放，此过程连续进行；

2)脱硫塔运行时定期排出脱硫废水，脱硫废水进入废水箱，经废水泵、废水输送管道后从进料口进入到蒸发装置内，在蒸发装置内的脱硫废水通过锅炉连续排放来的高温烟气进行蒸发，在蒸发装置内脱硫废水持续受热、温度升高沸腾、水分迅速完全蒸发，水分以气态进入烟气中；

3)在蒸发装置内的脱硫废水在水分蒸发的过程中可溶盐类和悬浮物不断浓缩、析出并干燥成固态物质，并通过蒸发装置内的输送带运输至出料口后排出。

本发明利用连续通过的高温烟气对废水进行持续加热和蒸发，并可根据需要对废水中的析出盐类和悬浮物以固态物形式进行回收，蒸发后的水分以气态进入烟气中并进入电除尘器内，由于其与粉尘结合后明显改善了粉尘的导电性，这对电除尘器收尘效果有很好的帮助。这个蒸发流程实现了脱硫废水的零外排、可溶盐类和悬浮物的固态回收。整体结构简单、运行控制方便、系统能耗低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中电除尘器部位结构图。

图3为图2的左视图。

图4为图1中蒸发装置的结构示意图。

图中：原烟道1、电除尘器2、进口喇叭2.1、气流分布板2.2、外部检修平台2.3、灰斗2.4、除尘后烟道3、引风机4、脱硫塔5、烟囱6、废水箱7、废水泵8、废水输送管道9、蒸发装置10、壳体10.1、进料口10.2、出料口10.3、输送装置10.4、输送带10.4.1、驱动辊10.4.2、从动辊10.4.3、支撑辊10.4.4、漏液回料口10.5、漏液回料管道11、回料泵12。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：如图1-4所示的一种高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，包括依次连接的原烟道1、电除尘器2、除尘后烟道3、引风机4、脱硫塔5和烟囱6，所述脱硫塔5底部连有废水箱7。其中，所述电除尘器2包括进口喇叭2.1、气流分布板2.2、外部检修平台2.3和灰斗2.4，所述进口喇叭2.1内横向设有蒸发装置10。

蒸发装置10包括顶部开口的壳体10.1，所述壳体10.1沿其长度方向的两端分别设有进料口10.2和出料口10.3，所述进料口10.2和出料口10.3之间设有用于输送脱硫废水的输送装置10.4。所述废水箱7与进料口10.2通过废水输送管道9相连，所述废水输送管道9上设有废水泵8。所述输送装置10.4由输送带10.4.1、用于驱动输送带10.4.1的驱动辊10.4.2、从动辊10.4.3、多个用于支撑输送带10.4.1的支撑辊10.4.4和用于调节驱动辊10.4.2的变速调节换档器构成，所述驱动辊10.4.2和从动辊10.4.3分别设于输送带10.4.1的两端，多个支撑辊10.4.4沿输送带10.4.1的长度方向均匀设于壳体上。所述输送带10.4.1为无缝结构且与其两侧壳体10.1无缝配合。

所述壳体10.1的侧壁位于输送带10.4.1以上的部位开设有通风孔。所述壳体10.1的长度方向与电除尘器2内烟气流动方向垂直。所述壳体10.1靠近进料口10.2一端的底部开设有漏液回料口10.5，所述漏液回料口10.5与废水输送管道9之间通过漏液回料管道11连通，所述漏液回料管道11上设有回料泵12。

本发明的工作原理为：

1)烟气依次经过原烟道1、电除尘器2、除尘后烟道3、引风机4、脱硫塔5，烟气经过除尘和脱硫处理达标后，进入烟囱6对空排放，此过程连续进行；

2)脱硫塔5运行时定期排出废水，废水进入废水箱7，经废水泵8、废水输送管道9后从进料口10.2进入到蒸发装置10内，在蒸发装置10内的废水通过锅炉连续排放来的高温烟气进行蒸发，在蒸发装置10内脱硫废水持续受热、温度升高沸腾、水分迅速完全蒸发，水分以气态进入烟气中；

3)在蒸发装置10内的废水在水分蒸发的过程中可溶盐类和悬浮物不断浓缩、析出并干燥成固态物质，并通过蒸发装置10内的输送带10.4.1运输至出料口10.3后排出。

针对上述原理，本实施例的具体工作过程为：

首先，温度较低的脱硫废水通过废水泵8、废水输送管道9进入到蒸发装置10内。

然后，脱硫废水进入进料口10.2，落入壳体10.1内部的输送装置10.4的输送带10.4.1上，并以一定速度向出料口10.3运动。在此过程中，来自燃煤锅炉的高温烟气(约120-160℃的烟气温度)持续地通过原烟道1进入电除尘器2的进口喇叭2.1内，此高温烟气经过气流分布板2.2均布并降低风速以后，持续地稳定通过蒸发装置10的上下各面，因其完全暴露在高温烟气中，蒸发装置10本身以及其内输送带10.4.1上承载的温度较低的脱硫废水都持续受热，脱硫废水在此温度迅速升高、其中的水分迅速达到沸腾并蒸发，水分以气态进入烟气中，废水中的可溶盐类和悬浮物不断浓缩、析出并干燥成固体物质。

同时，少量从输送带10.4.1端部漏下的废液则通过漏液回料口10.5进入漏液回料管道11内，并通过回料泵12驱动进入废水输送管道9内与后续脱硫废水混合后重新进入蒸发装置内进行蒸发。

蒸发过程中，为适应锅炉机组负荷变化、烟气温度和烟气量的波动，可以通过调节变速调节换档器和废水泵8从而调整输送带10.4.1的速度以及脱硫废水的流量，以保证脱硫废水在蒸发装置10内完全蒸发。

最后，这些析出的固体物质落入出料口10.3处，通过连续或间断的方式再外排出来。在一些场合，根据需要，落料也可以直接排入除尘器灰斗2.4中，与电除尘器2的收灰一起外排。

至此，脱硫废水完全蒸发，废水中的可溶盐类和悬浮物全部浓缩干燥成固态物，固态物外排待处理或进入灰斗中，本发明的蒸发装置的工作过程完成。

另外，如图3示，考虑到蒸发装置10的长期稳定运行，要对其进行经常性的维护检修，可利用电除尘器2上的外部检修平台2.3，在壳体10.1上装设若干检修门，可对蒸发装置10的各组成部件进行很方便的检修。

实施例二：与实施例一大体相同，区别之处在于所述输送带10.4.1位于进料口10.2一端的水平高度高于输送带10.4.1位于出料口10.3一端的水平高度。脱硫废水进入输送带10.4.1上表面后，在重力作用下可自动从输送带10.4.1位于进料口10.2一端的至输送带10.4.1位于出料口10.3一端滑下，由此可减少输送带10.4.1位于进料口10.2一端的漏液。

实施例三：与实施例一大体相同，区别之处在于输送带10.4.1的中部水平高度低于两端水平高度。脱硫废水在输送带10.4.1上表面后，移动至输送带10.4.1的中部后在凹陷处沉积，从而增大与高温烟气接触时间，蒸发更充分。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

1、燃煤电厂电除尘器入口烟气温度一般在120-160℃，明显高于正常情况下水的沸点。而且相对于机组的烟气量来说，脱硫产生的废水量较小，其送入烟气中后水分都能完全蒸发掉。

2、蒸发过程中，由于传热过程，低温液态水吸热后成高温气态水分进入烟气中。这样进入电除尘器电场空间的烟气含水率上升，其与粉尘结合后明显改善了粉尘的导电性。

3、同时，进入电场的烟气温度也有所降低，粉尘比电阻下降。这两点有效提高了电除尘器的收尘效果。

4、这个蒸发流程实现了脱硫废水的零外排、可溶盐类和悬浮物的固态回收。整体结构简单、运行控制方便、系统能耗低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，包括依次连接的原烟道(1)、电除尘器(2)、除尘后烟道(3)、引风机(4)、脱硫塔(5)和烟囱(6)，所述脱硫塔(5)底部连有废水箱(7)，其特征在于：所述电除尘器(2)包括进口喇叭(2.1)、气流分布板(2.2)、外部检修平台(2.3)和灰斗(2.4)，所述进口喇叭(2.1)内横向设有蒸发装置(10)，所述蒸发装置(10)包括顶部开口的壳体(10.1)，所述壳体(10.1)沿其长度方向的两端分别设有进料口(10.2)和出料口(10.3)，所述进料口(10.2)和出料口(10.3)之间设有用于输送脱硫废水的输送装置(10.4)，所述废水箱(7)与进料口(10.2)通过废水输送管道(9)相连，所述废水输送管道(9)上设有废水泵(8)。

2.根据权利要求1所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述输送装置(10.4)由输送带(10.4.1)、用于驱动输送带(10.4.1)的驱动辊(10.4.2)、从动辊(10.4.3)和多个用于支撑输送带(10.4.1)的支撑辊(10.4.4)构成，所述驱动辊(10.4.2)和从动辊(10.4.3)分别设于输送带(10.4.1)的两端，多个支撑辊(10.4.4)沿输送带(10.4.1)的长度方向均匀设于壳体上。

3.根据权利要求2所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述输送带(10.4.1)为无缝结构且与其两侧壳体(10.1)无缝配合。

4.根据权利要求2所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述输送带(10.4.1)的中部水平高度低于两端水平高度。

5.根据权利要求2所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述输送带(10.4.1)位于进料口(10.2)一端的水平高度高于输送带(10.4.1)位于出料口(10.3)一端的水平高度。

6.根据权利要求2所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述输送装置(10.4)还包括用于调节驱动辊(10.4.2)的变速调节换档器。

7.根据权利要求2所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述壳体(10.1)的侧壁位于输送带(10.4.1)以上的部位开设有通风孔。

8.根据权利要求1所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述壳体(10.1)的长度方向与电除尘器(2)内烟气流动方向垂直。

9.根据权利要求1所述的高温烟气蒸发脱硫废水处理系统，其特征在于：所述壳体(10.1)靠近进料口(10.2)一端的底部开设有漏液回料口(10.5)，所述漏液回料口(10.5)与废水输送管道(9)之间通过漏液回料管道(11)连通，所述漏液回料管道(11)上设有回料泵(12)。

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