CN111320223A - 预防脱硫废水粘壁的干燥塔、方法及脱硫废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔，包括：切向进气管道，所述切向进气管道的第一端与干燥塔的外壁切向相连；同时所述切向进气管道与所述干燥塔的连接位置低于所述干燥塔中旋转雾化器的雾化盘。还提供一种应用该干燥塔的脱硫废水处理系统。还提供一种预防干燥塔中脱硫废水粘壁的方法。根据本发明的实施方式，通过利用切向进气管道将烟气输送至干燥塔后，在干燥塔的内壁形成保护气层，有效防止了脱硫废水粘壁现象的发生；从烟道中抽取的烟气本身具有一定温度，可为废水蒸发提供热量，从而节约能耗，降低运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔、应用该干燥塔的脱硫废水处理系统及应用该干燥塔的方法。
背景技术
石灰石-石膏湿法脱硫技术是现今火电厂使用的最广泛的脱硫技术，具有脱硫效率高等优势，但是该技术在运行过程中会定期排出大量脱硫废水。脱硫废水中含有大量的无机盐及重金属离子，对环境有着较大的污染性，所以脱硫废水的处理问题已成为燃煤电厂急需处理的问题。
旁路喷雾干燥蒸发技术具有系统简单，运行成本较低等优点，是一种前景极好的脱硫废水零排放技术。旁路干燥塔内的旋转雾化器可将脱硫废水雾化成微小液滴，经旁路引入的高温热烟气干燥蒸发，干燥后的产物一部分进入干燥塔底部的灰斗中，其余的则与烟气一起排出进入电除尘器。然而，在喷雾干燥蒸发技术实际运行过程中会有部分废水未能及时蒸发而粘附于蒸发塔内壁，会对蒸发效果及装置的运行产生不良影响。因此，需要一种在进行脱硫废水喷雾干燥蒸发过程中，可以防止粘壁现象发生的装置。
背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种改进的可用于预防脱硫废水粘壁的干燥塔、应用该干燥塔的脱硫废水处理系统以及应用该干燥塔的方法。
在一个方面，提供一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔，包括：
切向进气管道，所述切向进气管道的第一端与干燥塔的外壁切向相连；同时所述切向进气管道与所述干燥塔的连接位置低于所述干燥塔中旋转雾化器的雾化盘。
在一个实施例中，还包括：导流板，位于所述干燥塔内部，且所述导流板与所述切向进气管道的第一端连接。
在一个实施例中，所述切向进气管道上设置有变径管道，所述变径管道设置在所述切向进气管道的第一端和第二端之间。
在一个实施例中，所述切向进气管道的第一端和第二端的横截面分别为矩形和圆形；所述矩形的长宽比为(3:1)-(5:1)。
在一个实施例中，所述切向进气管道的第一端的横截面与竖直向下方向的夹角α为0-5°。
在一个实施例中，所述切向进气管道与所述干燥塔的连接位置设置于所述旋转雾化器的雾化盘下方0.5m-1.0m处。
在另一个方面，还提供一种预防脱硫废水粘壁的脱硫废水处理系统，包括如上所述的预防脱硫废水粘壁的干燥塔。
在又一个方面，还提供一种预防干燥塔中脱硫废水粘壁的方法，采用如上所述的预防脱硫废水粘壁的干燥塔，包括步骤：
S101：从烟道中抽取一部分烟气，通过切向进气管道将所述烟气输送至干燥塔；
S102：使所述烟气沿所述干燥塔内壁切线方向进入，并沿所述内壁螺旋向下运动形成保护气层。
在一个实施例中，步骤S101为：从电除尘器的烟道出口处抽取烟气总量的5％-10％烟气，通过切向进气管道输送至干燥塔。
在一个实施例中，烟气在所述切向进气管道内的流速为15m/s-20m/s。
根据本发明的实施方式，通过利用切向进气管道将烟气输送至干燥塔后，在干燥塔的内壁形成保护气层，有效防止了脱硫废水粘壁现象的发生；从烟道中抽取的烟气本身具有一定温度，可为废水蒸发提供热量，从而节约能耗，降低运行成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔结构示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔结构示意图；以及
图3示出了根据本发明一个实施例的一种预防脱硫废水粘壁的脱硫废水处理系统示意图。
附图标记：1:锅炉，2:SCR脱硝反应器，3:空气预热器，4:电除尘器，5:引风机，6:湿法脱硫塔，7:烟囱，8:脱硫废水储液箱，9:水泵，10:干燥塔，11:旋转雾化器，12-1:烟气流量控制阀门，12-2:烟气流量控制阀门，13:切向进气管道，14:变径管道，15:导流板，16:增压风机。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合图1-图3详细介绍本发明的实施例。
如图1所示，一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔10，包括：切向进气管道13，切向进气管道13的第一端与干燥塔10的外壁切向相连；干燥塔10的内部设置有旋转雾化器11，切向进气管道13与干燥塔10的连接位置低于旋转雾化器11的雾化盘；脱硫废水经旋转雾化器11雾化成小液滴，烟气从切向进气管道13进入干燥塔10后的沿干燥塔10内壁形成保护气层，保护气层可以有效防止小液滴粘壁。
在一些实施例中，如图2所示，还包括：导流板15，导流板15与切向进气管道13的第一端连接；导流板15位于干燥塔10内部，导流板15可以引导从切向进气管道13进入干燥塔10的烟气沿干燥塔10的内壁运动。
在一些实施例中，切向进气管道13上设置有变径管道14，变径管道14位于切向进气管道13的第一端和第二端之间。切向进气管道13的第一端和第二端的横截面形状不同，变径管道14起到渐变过渡的作用，使烟气从切向进气管道13的第二端流向第一端更为流畅。
优选地，切向进气管道13的第一端的横截面为矩形，切向进气管道13的第二端的横截面为圆形。
优选地，切向进气管道13的第一端的横截面形状为长方形，且长宽比为(3:1)-(5:1)。
在一些实施例中，如图1所示，切向进气管道13的第一端的横截面与竖直向下方向具有夹角α，夹角α有助于烟气从切向进气管道13进入干燥塔10内后，可以沿干燥塔10内壁螺旋向下运动，进而在干燥塔10内壁上形成一层保护气层。优选地，夹角α为0-5°。当夹角α在0-5°范围之内时，形成保护气层更密实。
在一些实施例中，切向进气管道13与干燥塔10的连接位置，设置于旋转雾化器11的雾化盘下方0.5m-1.0m处，使防止脱硫废水粘壁的效果更好。
根据本发明的实施方式，通过利用切向进气管道13向干燥塔10内输送烟气，切向进气管道13与竖直向下方向具有夹角α，再加上导流板15的引导作用下，烟气将沿干燥塔10内壁螺旋向下运动，并在干燥塔10内壁形成保护气层；保护气层可以有效防止干燥塔10内的脱硫废水粘壁的现象发生。
本发明还提供一种预防脱硫废水粘壁的脱硫废水处理系统，采用如上所述的干燥塔10。
在一些实施例中，如图3所示，预防脱硫废水粘壁的脱硫废水处理系统包括：通过烟道依次连接的锅炉1，SCR脱硝反应器2，空气预热器3，电除尘器4，引风机5，湿法脱硫塔6和烟囱7。从锅炉1排出的烟气依次经过SCR脱硝反应器2，空气预热器3，电除尘器4，引风机5和湿法脱硫塔6，最后通过烟囱7排出。干燥塔10经过烟气流量控制阀门12-1与SCR脱硝反应器2和空气预热器3之间的烟道连接，另外干燥塔10经过增压风机16连接至空气预热器3和电除尘器4之间的烟道上。
湿法脱硫塔6底部与脱硫废水储液箱8通过管路连接，脱硫废水储液箱8经水泵9与干燥塔10连接，干燥塔10顶部设置有旋转雾化器11。脱硫废水经水泵9输送至干燥塔10，从干燥塔10顶部进入干燥塔10，旋转雾化器11将脱硫废水雾化成小液滴。
抽取SCR脱硝反应器2和空气预热器3之间的管道的部分高温烟气经烟气流量控制阀门12-1输送至干燥塔10内，烟气余热将塔内被雾化成小液滴的脱硫废水干燥蒸发，烟气流量控制阀门12-1可以控制调节从SCR脱硝反应器2和空气预热器3之间的烟道输送至干燥塔10内烟气的流量，以优化烟气与脱硫废水的流量比，使烟气余热更充分地干燥脱硫废水。最后烟气经增压风机16输送至电除尘器4的烟道进口。
切向进气管道13的第一端设置在干燥塔10的塔壁上，切向进气管道13的第一端与干燥塔10的外壁切向相连；同时，切向进气管道13与干燥塔10的连接位置低于旋转雾化器11的雾化盘。切向进气管道13的第二端经烟气流量控制阀门12-2连接至引风机5与湿法脱硫塔6之间的烟道上。引风机5与湿法脱硫塔6之间的烟道中的部分烟气，通过切向进气管道13被输送至干燥塔10内，并在干燥塔10内壁上形成保护气层。保护气层不仅可以有效防止脱硫废水在干燥塔10内粘壁，而且形成保护气层的烟气的余热也可以为脱硫废水的蒸发提供热量。烟气流量控制阀门12-2可以控制调节从引风机5与湿法脱硫塔6之间的烟道输送至干燥塔10内烟气的流量，使烟气在干燥塔10内壁上形成均匀的保护气层。
根据本发明的实施例，通过抽取电除尘器4的烟气出口烟道中部分低温烟气，并利用切向进气管道将烟气输送至干燥塔后，在干燥塔的内壁形成保护气层，有效防止了脱硫废水粘壁现象的发生；从烟道中抽取的烟气也可为脱硫废水的蒸发提供热量，可以节约能耗，降低运行成本。
本发明还提供一种预防干燥塔10中脱硫废水粘壁的方法，采用如上所述干燥塔10，包括步骤：
S101：从烟道中抽取一部分烟气，通过切向进气管道13将所述烟气输送至干燥塔10。
从烟道中抽取一部分烟气，抽取的烟气可以为高温烟气、中温烟气或者低温烟气，将抽取的烟气经过切向进气管道13输送至干燥塔10内。
S102：使所述烟气沿所述干燥塔10内壁切线方向进入，并沿所述内壁形成保护气层。
使经过切向进气管道13的烟气沿干燥塔10内壁切线方向进入干燥塔10，同时使烟气沿干燥塔10内壁螺旋向下运动，进而在干燥塔10内壁上形成保护气层，保护气层可以有效防止干燥塔10内的脱硫废水粘在干燥塔10的内壁上。
在一些实施例中，步骤S101为：从电除尘器4的烟道出口处抽取烟气总量的5％-10％烟气，通过切向进气管道13输送至干燥塔10；烟气沿干燥塔10内壁螺旋向下运动，进而形成保护气层。电除尘器4的烟道出口处的烟气为低温烟气，通过利用脱硫废水处理系统烟道中的低温烟气，在干燥塔10内壁形成保护气层，不仅有效防止脱硫废水粘在干燥塔10内壁上，而且还可以节约能耗，并且运行成本低。
在一些实施例中，烟气在切向进气管道13内的流速为15m/s-20m/s，有利于烟气在干燥塔10内壁形成密实的保护气层。
根据本发明的实施方式，通过利用切向进气管道13向干燥塔10内输送烟气，使烟气沿干燥塔10内壁螺旋向下形成保护气层，有效防止了干燥塔10内的脱硫废水粘壁的现象发生；通过抽取电除尘器4的烟气出口处烟道中的烟气，使抽取的烟气在干燥塔10内壁形成保护气层，形成保护气层的烟气本身具有一定温度，烟气的余热也可以为脱硫废水的蒸发提供热量，节约了能耗，降低了运行成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预防脱硫废水粘壁的干燥塔，其特征在于，包括：
切向进气管道(13)，所述切向进气管道(13)的第一端与干燥塔(10)的外壁切向相连；同时所述切向进气管道(13)与所述干燥塔(10)的连接位置低于所述干燥塔(10)中旋转雾化器(11)的雾化盘。
2.根据权利要求1所述的干燥塔，其特征在于，还包括：导流板(15)，位于所述干燥塔(10)内部，且所述导流板(15)与所述切向进气管道(13)的第一端连接。
3.根据权利要求1所述的干燥塔，其特征在于，所述切向进气管道(13)上设置有变径管道(14)，所述变径管道(14)设置在所述切向进气管道(13)的第一端和第二端之间。
4.根据权利要求3所述的干燥塔，其特征在于，所述切向进气管道(13)的第一端和第二端的横截面分别为矩形和圆形；所述矩形的长宽比为3:1-5：1。
5.根据权利要求1所述的干燥塔，其特征在于，所述切向进气管道(13)的第一端的横截面与竖直向下方向的夹角α为0-5°。
6.根据权利要求1所述的干燥塔，其特征在于，所述切向进气管道(13)与所述干燥塔(10)的连接位置设置于所述旋转雾化器(11)的雾化盘下方0.5m-1.0m处。
7.一种预防脱硫废水粘壁的脱硫废水处理系统，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的预防脱硫废水粘壁的干燥塔。
8.一种预防干燥塔中脱硫废水粘壁的方法，采用如权利要求1-6中任一项所述的预防脱硫废水粘壁的干燥塔，其特征在于，包括步骤：
S101：从烟道中抽取一部分烟气，通过切向进气管道(13)将所述烟气输送至干燥塔(10)；
S102：使所述烟气沿所述干燥塔(10)内壁切线方向进入，并沿所述内壁螺旋向下运动形成保护气层。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S101为：从电除尘器(3)的烟道出口处抽取烟气总量的5％-10％烟气，通过切向进气管道(13)输送至干燥塔(10)。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，烟气在所述切向进气管道(13)内的流速为15m/s-20m/s。
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