CN110818003A - 一种旁路烟气干燥废水的干燥系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其可以实现对系统参数的自动控制，不易出错，且可以不间断运行。其包括：干燥塔，干燥塔烟气出口接入除尘器；控制器和通过控制器电控连接的电控装置，电控装置包括：设置于干燥塔烟气进口的进口烟气控制阀、进口烟气温度测量仪，设置于干燥塔烟气出口的出口烟气控制阀、出口烟气温度测量仪、出口烟气含水率测定仪，设置于干燥塔雾化废水进口的废水进口控制阀，设置于干燥塔雾化废水进口和废水进口控制阀之间的进雾化器废水流量测量仪，在工艺水的水路上设置工艺水进口控制阀。同时本发明还提供了一种旁路烟气干燥废水的干燥系统的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及废水净化干燥装置技术领域，具体为一种旁路烟气干燥废水的干燥系统及控制方法。
背景技术
旁路烟道蒸发技术是利用锅炉烟气热量，将需要脱硫或者脱盐的废水直接蒸发干燥的一种简单有效的废水零排放处理技术。其原理如图1所示，在锅炉1的烟气系统中的脱硝系统2（Selective Catalytic Reduction，SCR）和除尘器3之间烟道上引出一股高温烟气，引入设置干燥塔4内，烟气经干燥塔顶部的导流栅，成螺旋状进入干燥塔4，与经过雾化的废水充分接触，利用烟气热量将水分蒸发，干燥塔排出的尾气与锅炉烟气系统中空气预热器5（图中标记为空预器）排出的气体一起引入除尘器3，经除尘器3处理后，进入后续净化工序。废水中所含的盐分、悬浮物等固体物质，一部分随烟气排入除尘器，一部分沉降到干燥塔4底部，由除渣系统排出。
然而现有的使用旁路烟道蒸发技术的干燥系统大多是通过人工对废水进出量、干燥用烟气进出量等等系统参数进行控制的，非常依赖技术人员本身的经验和能力，耗费人力且非常容易出错。
发明内容
为了解决现有的旁路烟气干燥系统基于人工控制人力成本高且容易出错的问题，本发明提供一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其可以实现对系统参数的自动控制，不易出错，且可以不间断运行。同时本发明还提供了一种旁路烟气干燥废水的干燥系统的控制方法。
本发明的技术方案是这样的：一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其包括：干燥塔，所述干燥塔的烟气总进口连接烟气系统的烟道，设置于所述干燥塔烟气进口的烟气分布器，所述干燥塔烟气出口接入除尘器；其特征在于：
所述干燥塔使用旋转雾化器对废水进行雾化；其还包括：控制器和通过所述控制器电控连接的电控装置，所述电控装置包括：设置于所述干燥塔烟气进口的进口烟气控制阀、进口烟气温度测量仪，设置于所述干燥塔烟气出口的出口烟气控制阀、出口烟气温度测量仪、出口烟气含水率测定仪，设置于所述干燥塔雾化废水进口的废水进口控制阀，设置于所述干燥塔雾化废水进口和所述废水进口控制阀之间的进雾化器废水流量测量仪，工艺水的水路入口设置于所述废水进口控制阀和所述进雾化器废水流量测量仪之间的，在工艺水的水路上设置工艺水进口控制阀。
其进一步特征在于：
所述干燥塔烟气出口接入烟道的接口与所述除尘器的入口前主烟道三通连接；
其还包括设置于所述干燥塔的所有烟道进口和出口的挡板门；
设置于所述干燥塔烟气进口的所述挡板门为调节性挡板门，其他的烟路上的所述挡板门为开关型挡板门；
所述挡板门都采用双层密封百叶窗挡板门，通过独立设置的密封空气管路子系统控制所述挡板门密封用的加热密封气体的进入；
所述密封空气管路子系统包括密封风机、连接每一个所述挡板门的密封空气管路系统；所述密封风机经过空气管道连接密封风电加热器，密封气体经过所述密封风电加热器加热高于100℃后，输入所述挡板门的密封层；所述挡板门中的密封空气压力与所述干燥塔中的烟气气压相比至少高0.5Kpa； 所述密封风机和所述密封风电加热器之间设置密封风压力测试仪，所述密封风电加热器的出口设置密封风温度测试仪；
所述干燥塔的塔底设置破碎机和振打装置；
所述干燥塔的本体及所述烟气分布器采用耐高温锅炉钢及耐腐蚀涂层。
一种旁路烟气干燥废水的干燥系统的控制方法，其特征在于，其包括：
联锁控制干燥用废水进入量和烟气进入量：设置于旋转雾化器雾化废水进口的废水进口控制阀启动后，进雾化器废水流量测量仪检测到进入旋转雾化器的废水流量增加时，控制器启动设置于干燥塔烟气进口的进口烟气控制阀和进口烟气温度测量仪，根据增加的废水流量自动调节进入所述干燥塔的干燥用烟气，使干燥用烟气热量与进入所述旋转雾化器的废水量匹配；
通过出口烟气含水率调整废水进水量和烟气进入量：在所述干燥塔烟气出口设置出口烟气含水率测定仪，实时监测所述出口烟气含水率；当所述出口烟气含水率高于预设出口烟气含水率阈值时，所述控制器联锁控制所述废水进口控制阀、所述进口烟气控制阀的开度，通过对进水量和烟气进入量的调整，控制所述出口烟气含水率；
通过出口烟气温度调整工艺水进水量、干燥用废水进入量、烟气进入量：在所述干燥塔烟气出口设置出口烟气控制阀、出口烟气温度测量仪，当所述出口烟气温度测量仪监测到所述出口烟气温度低于预设的烟气温度露点阈值时，所述控制器联锁控制所述进口烟气控制阀的开度，增加烟气量，进而提高所述出口烟气温度；当所述出口烟气温度测量仪监测到所述出口烟气温度高于预设的除尘器耐受温度阈值时，所述控制器联锁增加工艺水进口控制阀和废水进口控制阀开度，使得通过所述旋转雾化器进入所述干燥塔的水量增加，降低所述出口烟气温度；
干燥塔防腐蚀控制：所述干燥塔启动时，所述控制器启动所述进口烟气温度测量仪，测量进口烟气温度，当所述进口烟气温度低于所述烟气温度露点阈值时，所述控制器锁定所述工艺水进口控制阀、所述废水进口控制阀，控制所述工艺水进口控制阀、所述废水进口控制阀停止启动直至所述进口烟气温度高于于所述烟气温度露点阈值。
其进一步特征在于：
其还包括：当所述干燥塔脱离主系统停止运行时，所述控制器关闭系统出入口烟道挡板门，并同时通过密封空气管路子系统往所述挡板门内鼓入密封风；随后所述控制器实时通过设置在密封风电加热器的出口的密封风温度测试仪，对密封风的温度进行监测，一旦密封风的温度低于100℃时，启动所述密封风电加热器进行加热直至温度高于100℃；所述控制器通过安装在密封风输送管路上的所述密封风压力测试仪实时监测密封风的压力值，通过设置在所述干燥塔中的烟气压力测试仪监测干燥塔内部的烟气压力值，所述密封空气压力必须保持高于所述烟气压力值，当二者的差小于0.5Kpa时，启动密封风机增加所述密封空气压力直至二者的差大于0.5Kpa。
本发明提供的一种旁路烟气干燥废水的干燥系统及控制方法，通过设置测量仪器：进口烟气温度测量仪、进雾化器废水流量测量仪、出口烟气温度测量仪、出口烟气含水率测定仪、出口烟气温度测量仪、出口烟气含水率测定仪，实时监控干燥塔的温度、含水率等参数，根据参数的变化，控制器实时自动调整进口烟气控制阀、出口烟气控制阀、出口烟气控制阀、工艺水进口控制阀的开度，实时的调整进入干燥塔的烟气量、废水量、工艺水量，进而做到对脱硫废水干燥系统出入口烟气温度，出口烟气含水率，脱硫废水及工艺水进口流量进行联锁控制以确保废水干燥系统及外部系统的稳定运行；使用本发明的技术方案，不但无需人工控制，且可以通过仪器仪表进行不间断运行，极大的降低了系统出错的概率。
附图说明
图1为本发明的旁路烟气干燥废水工艺流程示意图；
图2为本发明中干燥系统的结构工艺图；
图3为干燥系统的实施例的系统结构示意图；
图4为A处放大后的结构示意图。
具体实施方式
本实施例中装置用来处理脱硫废水三联箱处理系统处理后的高含盐废水，废水中主要含盐成分为氯化钠，硫酸钠，亚硫酸钠，氯化钾，氯化钙等，单条线废水干燥能力为小于15m3/h，处理废水的电导率小于150 mS/cm。
如图1和图2所示，本发明包括一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，锅炉1排出的烟气进入到脱销系统（SCR）2中，干燥塔4通过总的烟气进口干燥塔烟气进口4-1连接锅炉烟气系统中脱硝系统2和空预器5之间的烟道，设置于干燥塔烟气进口4-1的烟气分布器（图中未标出），干燥塔烟气出口4-2接入除尘器3；干燥塔烟气出口4-2接入烟道的接口与除尘器3的入口前主烟道三通连接，避免影响除尘器的原有流场和除尘效果，干燥塔4内干燥形成的结晶盐和灰随出口烟气进入除尘器3入口烟道，同锅炉系统的主烟气混合均匀并进入除尘器3，可让结晶盐均匀分布在灰中，不会发生结块阻塞等问题；
干燥塔4使用旋转雾化器6对废水进行雾化；系统通过控制器（图中未标出）电控连接的电控装置，电控装置包括：设置于干燥塔烟气进口4-1的进口烟气控制阀7、进口烟气温度测量仪8，设置于干燥塔烟气出口4-2的出口烟气控制阀12、出口烟气温度测量仪13、出口烟气含水率测定仪14，设置于干燥塔雾化废水进口4-4的废水进口控制阀9，设置于干燥塔雾化废水进口4-4和废水进口控制阀9之间的进雾化器废水流量测量仪10，工艺水的水路入口设置于废水进口控制阀9和进雾化器废水流量测量仪10之间的，在工艺水的水路上设置工艺水进口控制阀11。
如说明书附图的图3和图4所示，图3和图4为本发明技术方案的一个实施例，图中干燥塔4的干燥塔烟气出口4-2通过烟气管道接口17连接除尘器3的入口前主烟道三通；干燥塔烟气进口4-1通过烟气管道接口21连接连接锅炉烟气系统中脱硝系统2和空预器5之间的烟道，同时在烟气通路上设置烟气压力测试仪22,实时检测干燥塔4内的干燥用烟气的压力值；干燥塔雾化废水进口4-4通过水路接口19连接工艺水的水路，通过水路接口21接入到高含盐废水的水路；干燥系统还包括设置于干燥塔的所有烟道进口和出口的挡板门16；干燥塔烟气进口4-1为干燥塔的烟气总进口，设置于干燥塔烟气进口4-1的挡板门为调节性挡板门，根据喷雾干燥系统出口烟道温度调节进入本系统的烟气量；其他的烟路上的挡板门为开关型挡板门；挡板门16都采用双层密封百叶窗挡板门，通过独立设置的密封空气管路子系统15控制双层密封百叶窗挡板门用的加热密封气体的进入；密封空气管路子系统15包括密封风机15-1、连接每一个挡板门16的密封空气管路系统15-5；密封风机15-1经过空气管道连接密封风电加热器15-2，密封气体经过密封风电加热器15-1加热高于100℃后，输入挡板门16的密封层；挡板门16中的密封空气压力与干燥塔4中的烟气气压相比至少高0.5Kpa； 密封风机15-1和密封风电加热器15-2之间设置密封风压力测试仪15-4，密封风电加热器15-2的出口设置密封风温度测试仪15-3；通过密封风温度测试仪15-3随时监控密封风的温度，根据温度的变化实现密封空气管路子系统15的自动控制。
干燥塔4的塔底的废渣出口4-3下面设置破碎机18和振打装置（图中未标出）；装置底部干燥杂盐收集率不能超过废水中总含量的20%，主要是粒径大于30μm的颗粒物由干燥塔底部收集，其余通过后续除尘器收集，干燥塔收集的杂盐越多，表明雾化效果越差，干燥效率越低；塔底设置破碎机，及振打装置，防止杂盐结块或结块后可以通过破碎排出系统；
干燥塔4的本体及烟气分布器采用耐高温锅炉钢及耐腐蚀涂层，降低设备在使用过程中被损坏的概率。
基于本发明技术方案中旁路烟气干燥废水的干燥系统的控制方法，详细内容如下所示。
联锁控制干燥用废水进入量和烟气进入量：设置于旋转雾化器6雾化废水进口4-4的废水进口控制阀9启动后，进雾化器废水流量测量仪10检测到进入旋转雾化器6的废水流量增加时，控制器（图中未标出）启动设置于干燥塔4烟气进口4-1的进口烟气控制阀7和进口烟气温度测量仪10，根据增加的废水流量自动调节进入干燥塔4的干燥用烟气，使干燥用烟气热量与进入旋转雾化器6的废水量匹配；确保干燥塔4能够正确的自动进行干燥工序的操作。
通过出口烟气含水率调整废水进水量和烟气进入量：在干燥塔烟气出口4-2设置出口烟气含水率测定仪14，实时监测出口烟气含水率；当出口烟气含水率高于预设出口烟气含水率阈值（本实施例中设置为25%）时，控制器联锁控制废水进口控制阀9、进口烟气控制阀7的开度，通过对进水量和烟气进入量的调整，控制出口烟气含水率；
通过出口烟气温度调整工艺水进水量、干燥用废水进入量、烟气进入量：在干燥塔烟气出口4-2设置出口烟气控制阀12、出口烟气温度测量仪13，当出口烟气温度测量仪13监测到出口烟气温度低于预设的烟气温度露点阈值（本实施例中定为150摄氏度）时，控制器联锁控制进口烟气控制阀7的开度，增加烟气量，进而提高出口烟气温度；当出口烟气温度测量仪13监测到出口烟气温度高于预设的除尘器耐受温度阈值时，控制器联锁增加工艺水进口控制阀11和废水进口控制阀9开度，使得通过旋转雾化器6进入干燥塔4的水量增加，即通过增加工艺水和干燥用废水的水量降低出口烟气温度；
一旦排出干燥塔4的烟气温度低于150度，或者含水率高于25%，就会形成酸露，对后续除尘器产生腐蚀，造成设备损坏；本发明技术方案中基于排出烟气的温度、和含水率的阈值的设置，经过控制器对进入干燥塔的废水进入量、干燥用烟气量进行调整，确保排出烟气的温度和含水率在安全范围内，降低了设备损耗的概率。
干燥塔防腐蚀控制：干燥塔4启动时，控制器启动进口烟气温度测量仪10，测量进口烟气温度，当进口烟气温度低于烟气温度露点阈值（本实施例中定为150摄氏度）时，控制器锁定工艺水进口控制阀11、废水进口控制阀9，控制工艺水进口控制阀11、废水进口控制阀9停止启动直至进口烟气温度高于于烟气温度露点阈值；
当进口烟气温度低于烟气温度露点阈值150摄氏度的时候，会产生酸露，此时控制器锁死工艺水进口控制阀11及废水进口控制阀9，确保干燥塔4不会进入工艺水或者脱硫废水，从而保护干燥塔不被腐蚀，降低了设备损坏的概率。
当干燥塔4脱离主系统停止运行时，控制器关闭系统出入口烟道挡板门，并同时通过密封空气管路子系统往挡板门内鼓入密封风；控制器实时通过设置在密封风电加热器15-2的出口的密封风温度测试仪15-3，对密封风的温度进行监测，一旦密封风的温度低于100℃时，启动密封风电加热器15-2进行加热直至温度高于100℃；控制器通过密封风压力测试仪15-4实时监测密封风的压力值，通过设置在干燥塔4中的烟气压力测试仪22监测干燥塔内部的烟气压力值，密封空气压力必须保持高于烟气压力值，当二者的差小于0.5Kpa时，启动密封风机15-1增加密封空气压力直至二者的差大于0.5Kpa。
本发明的技术方案中干燥系统与锅炉系统完全隔离，独立运行，锅炉脱硝后空预器前的热烟气作为热源；干燥用废水处理量视主机负荷和运行情况进行调整，通过对干燥塔的进出口烟气温度、出口烟气含水率、烟气量进行联锁控制，确保了干燥系统以及上游单元（锅炉系统）、下游单元（除尘器）的稳定运行；不但实现了系统的自动运行，且可以根据系统的实时情况调整系统运行，降低设备损坏的概率，提高整个系统的运行稳定性。
Claims (10)
1.一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其包括：干燥塔，所述干燥塔的烟气总进口连接烟气系统的烟道，设置于所述干燥塔烟气进口的烟气分布器，所述干燥塔烟气出口接入除尘器；其特征在于：
所述干燥塔使用旋转雾化器对废水进行雾化；其还包括：控制器和通过所述控制器电控连接的电控装置，所述电控装置包括：设置于所述干燥塔烟气进口的进口烟气控制阀、进口烟气温度测量仪，设置于所述干燥塔烟气出口的出口烟气控制阀、出口烟气温度测量仪、出口烟气含水率测定仪，设置于所述干燥塔雾化废水进口的废水进口控制阀，设置于所述干燥塔雾化废水进口和所述废水进口控制阀之间的进雾化器废水流量测量仪，工艺水的水路入口设置于所述废水进口控制阀和所述进雾化器废水流量测量仪之间的，在工艺水的水路上设置工艺水进口控制阀。
2.根据权利要求1所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：所述干燥塔烟气出口接入烟道的接口与所述除尘器的入口前主烟道三通连接。
3.根据权利要求1所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：其还包括设置于所述干燥塔的所有烟道进口和出口的挡板门。
4.根据权利要求1所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：设置于所述干燥塔烟气进口的所述挡板门为调节性挡板门，其他的烟路上的所述挡板门为开关型挡板门。
5.根据权利要求4所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：所述挡板门都采用双层密封百叶窗挡板门，通过独立设置的密封空气管路子系统控制所述挡板门密封用的加热密封气体的进入。
6.根据权利要求5所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：所述密封空气管路子系统包括密封风机、连接每一个所述挡板门的密封空气管路系统；所述密封风机经过空气管道连接密封风电加热器，密封气体经过所述密封风电加热器加热高于100℃后，输入所述挡板门的密封层；所述挡板门中的密封空气压力与所述干燥塔中的烟气气压相比至少高0.5Kpa； 所述密封风机和所述密封风电加热器之间设置密封风压力测试仪，所述密封风电加热器的出口设置密封风温度测试仪。
7.根据权利要求1所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：所述干燥塔的塔底设置破碎机和振打装置。
8.根据权利要求1所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统，其特征在于：所述干燥塔的本体及所述烟气分布器采用耐高温锅炉钢及耐腐蚀涂层。
9.根据权利要求1所述一种旁路烟气干燥废水的干燥系统的实现的控制方法，其特征在于，其包括：
联锁控制干燥用废水进入量和烟气进入量：设置于旋转雾化器雾化废水进口的废水进口控制阀启动后，进雾化器废水流量测量仪检测到进入旋转雾化器的废水流量增加时，控制器启动设置于干燥塔烟气进口的进口烟气控制阀和进口烟气温度测量仪，根据增加的废水流量自动调节进入所述干燥塔的干燥用烟气，使干燥用烟气热量与进入所述旋转雾化器的废水量匹配；
通过出口烟气含水率调整废水进水量和烟气进入量：在所述干燥塔烟气出口设置出口烟气含水率测定仪，实时监测所述出口烟气含水率；当所述出口烟气含水率高于预设出口烟气含水率阈值时，所述控制器联锁控制所述废水进口控制阀、所述进口烟气控制阀的开度，通过对进水量和烟气进入量的调整，控制所述出口烟气含水率；
通过出口烟气温度调整工艺水进水量、干燥用废水进入量、烟气进入量：在所述干燥塔烟气出口设置出口烟气控制阀、出口烟气温度测量仪，当所述出口烟气温度测量仪监测到所述出口烟气温度低于预设的烟气温度露点阈值时，所述控制器联锁控制所述进口烟气控制阀的开度，增加烟气量，进而提高所述出口烟气温度；当所述出口烟气温度测量仪监测到所述出口烟气温度高于预设的除尘器耐受温度阈值时，所述控制器联锁增加工艺水进口控制阀和废水进口控制阀开度，使得通过所述旋转雾化器进入所述干燥塔的水量增加，降低所述出口烟气温度；
干燥塔防腐蚀控制：所述干燥塔启动时，所述控制器启动所述进口烟气温度测量仪，测量进口烟气温度，当所述进口烟气温度低于所述烟气温度露点阈值时，所述控制器锁定所述工艺水进口控制阀、所述废水进口控制阀，控制所述工艺水进口控制阀、所述废水进口控制阀停止启动直至所述进口烟气温度高于于所述烟气温度露点阈值。
10.根据权利要求9所述一种旁路烟气干燥废水的干燥方法，其特征在于：其还包括：当所述干燥塔脱离主系统停止运行时，所述控制器关闭系统出入口烟道挡板门，并同时通过密封空气管路子系统往所述挡板门内鼓入密封风；随后所述控制器实时通过设置在密封风电加热器的出口的密封风温度测试仪，对密封风的温度进行监测，一旦密封风的温度低于100℃时，启动所述密封风电加热器进行加热直至温度高于100℃；所述控制器通过安装在密封风输送管路上的所述密封风压力测试仪实时监测密封风的压力值，通过设置在所述干燥塔中的烟气压力测试仪监测干燥塔内部的烟气压力值，所述密封空气压力必须保持高于所述烟气压力值，当二者的差小于0.5Kpa时，启动密封风机增加所述密封空气压力直至二者的差大于0.5Kpa。
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