CN112142143A - 脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统及方法。包括SCR反应器、空气预热器、一级热管蒸发器、二级热管蒸发器、热风幕干燥塔、脱硫废水储液箱以及间接蒸发冷却器；本发明通过一级和二级热管蒸发器，利用烟气余热对脱硫废水进行两级蒸发浓缩，不仅节约高品质的蒸汽热源，节能降耗，同时烟气降温换热过程中没有改变任何烟气成分；通过间接蒸发冷却器解决了蒸汽冷凝回收循环综合利用问题，不仅实现了废水零排放，还无损耗的获得高品质蒸汽凝结水；通过热风幕干燥塔保证了进入到热风幕干燥塔本体区域的高温烟气流场均匀和稳定，消除了流场中产生涡流的不稳定性因素。

Description

脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统及方法

技术领域

本发明涉及环保工程处理过程中高盐废水处理技术领域，具体为涉及一种新型利用高温烟气余热的高盐废水高效蒸发协同脱除重金属和氯离子零排放系统及其使用方法。

背景技术

目前国内外对燃煤烟气脱硫废水处理的常规工艺方法是三联箱技术，即对脱硫废水通过中和、沉降、絮凝和澄清等流程工序对脱硫废水进行处理，该工艺尽管能去除对环境危害较大的大部分有害物质，但是不能去除氯离子和重金属离子，将含有氯离子和重金属离子的废水排放，对环境具有较大的潜在危害。

目前脱硫废水浓缩处理工艺主要采用膜浓缩、热法浓缩和烟气浓缩三种技术路线。其中膜浓缩方式膜易堵塞、其更换和投资成本高。热法闪蒸浓缩的MED和MVR技术以蒸汽作为热源，运行成本极高；同时MVR技术需要电力驱动，提高蒸汽参数，耗电量大，且机械蒸汽压缩机多数为进口产品，投资成本高。烟气浓缩技术因采用低温烟气，蒸发量不宜过大，且受烟气湿度大小影响，不适用于处理大水量工况，且对粉煤灰的综合利用有一定影响。

脱硫废水浓缩处理后的高盐废水，体积量大大缩小，蒸发干燥能耗大大降低，目前将高盐废水直接蒸发干燥的工艺逐步得到推广，不仅运行简单，投资费用低，而且实现了高盐废水的零排放，不污染环境，还能获得有一定利用价值的灰分。目前常用的干燥蒸发装置高速旋转雾化和双流体喷枪雾化蒸发干燥装置，但是这两种工艺存在易堵塞、运行故障率高，清洗困难，很难保证长期稳定运行。

因此研究开发一种系统运行稳定，节能降耗性能高，结垢风险低、废水及固体废物绝对零排放、废物综合循环利用，且具有良好的环保效益和经济效益的，环境友好型烟气余热循高效蒸发并协同促进重金属离子和氯离子脱除的废水零排放处理系统具有重要的意义。

本发明要解决的技术问题是：克服现有的脱硫废水浓缩技术和蒸发技术存在的能源消耗率高、运行费用多、系统易结构堵塞等不足。为等而提出的，本发明提供一种能稳定节能低耗运行，结垢堵塞风险低和环境友好型的烟气余热高效蒸发并协同促进重金属离子和氯离子脱除的废水零排放处理系统和方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种协同促进重金属及氯离子脱除的系统及方法，具体的说是脱硫废水蒸发结晶过程中协同促进重金属及氯离子脱除的系统及方法，通过改进废水处理工艺和设备，稳定节能低耗运行，降低结垢堵塞风险，降低运行费用。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，所述系统包括SCR反应器、空气预热器、一级热管蒸发器、二级热管蒸发器、热风幕干燥塔、脱硫废水储液箱以及间接蒸发冷却器；所述SCR反应器通过管道分别与空气预热器、一级热管蒸发器、二级热管蒸发器、热风幕干燥塔连接；所述空气预热器通过管道分别与一级热管蒸发器、二级热管蒸发器、热风幕干燥塔连接；所述一级热管蒸发器通过管道分别与二级热管蒸发器、热风幕干燥塔、脱硫废水储液箱以及间接蒸发冷却器连接；所述二级热管蒸发器通过管道分别与热风幕干燥塔、脱硫废水储液箱以及间接蒸发冷却器连接；所述热风幕干燥塔通过管道与脱硫废水储液箱连接。

较佳的，所述一级热管蒸发器和二级热管蒸发器还包括烟气室和烟气室、烟气室上部进口段和烟气室上部进口段、烟气翅片段和烟气翅片段、烟气室出口和烟气室出口、蒸发室和蒸发室、蒸发室上部进口段和蒸发室上部进口段、热管翅片段和热管翅片段、蒸发室下部出口段和蒸发室下部出口段、废水喷淋组件和废水喷淋组件；所述烟气翅片段与热管翅片段通过管道相连；所述烟气翅片段与热管翅片段通过管道相连。

较佳的，所述热风幕干燥塔还包括热风幕增压风机、热风幕干燥塔烟气调节阀、热风幕母管系统、单相流雾化喷枪以及干燥塔本体；所述热风幕干燥塔烟气调节阀与干燥塔本体连接；所述热风幕增压风机与热风幕母管系统连接；所述单相流雾化喷枪与干燥塔本体连接；所述热风幕母管系统分为三层；所述三层热风幕母管系统分别是第一层热风幕母管阀门、第一层热风幕母管以及第一层热风幕文丘里喷射环和第二层热风幕母管阀门、第二层热风幕母管以及第二层热风幕文丘里喷射环，还有三层热风幕母管阀门、第三层热风幕母管以及第三层热风幕文丘里喷射环；所述三层热风幕母管系统都是通过管道连接。

较佳的，所述间接蒸发冷却器包括冷凝室以及冷却室；所述冷凝室包括入口、热管翅片段以及下半部出口；所述冷却室包括冷却风机、上部汇集段、雾化喷淋段以及冷却液集液槽。

较佳的，脱硫废水储液箱收集储存湿法烟气脱硫转运输送来的废水，脱硫废水经脱硫废水输送泵泵送至一级热管蒸发器的蒸发室的废水喷淋组件接口。从SCR反应器出口烟道引接的300℃高温烟气与一级烟气调节阀进口相连，一级烟气调节阀出口与一级热管蒸发器的烟气室的上部进口段相连，烟气进入烟气室后充分扩散与烟气翅片段接触换热，加热热管中的传热介质，使得热管中的介质受热蒸发后，输运至左侧蒸发室的热管翅片段内；脱硫废水经废水喷淋组件雾化后，形成平均粒径为200-500um的废水液滴洒落在蒸发翅片段外表面受热蒸发，脱硫废水流经多组蒸发翅片段后，部分水蒸发形成水蒸气汇集于蒸发室上部进口段，预浓缩后的脱硫废水汇集于蒸发室下部的出口段。

较佳的，一级热管蒸发器的烟气室出口与布袋除尘器相连；二级热管蒸发器的烟气室出口与布袋除尘器相连；二级热管蒸发器的蒸发室出口与二级废液箱相连，经过二级热管蒸发器的蒸发室二级浓缩后的废液，在蒸发室出口段汇流至二级废液箱储存，二级废液箱与二级废液泵相连，二级废液经二级废液泵加压后分两路，一路与热风幕干燥塔的单相流喷枪相连，一路与脱硫废水储液箱相连。

较佳的，所述的热管换热元件沿长度方向设置两段翅片管，其中左侧翅片管对应布置于脱硫废水蒸发室，右侧翅片管对应布置于烟气室，所述的翅片管的长度在脱硫废水蒸发室和烟气室的比例为1:1；所述的二级热管蒸发器的换热元件采用热管换热元件；所述的二级热管蒸发器包括从左至右依次设置的一级废液蒸发室和烟气室，所述烟气室与一级废液蒸发室之间设置有耦合密封隔板，所述的耦合密封隔板与热管换热元件间刚性连接，所述的耦合密封隔板保证烟气室与一级废液蒸发室绝对隔离；所述的二级热管蒸发器内的热管换热元件沿长度方向设置两段翅片管，其中左侧翅片管对应布置于一级废液蒸发室，右侧翅片管对应布置于烟气室，所述的翅片管的长度在一级废液蒸发室和烟气室的比例为1:1。

较佳的，所述的干燥热风调节阀进口与SCR反应器出口烟道相连；所述的干燥热风调节阀出口与热风幕干燥塔顶部进口相连；所述的热风幕增压风机进口与SCR反应器出口烟道相连；所述的热风幕增压风机出口管道分三支路，每条之路管道分别与环形热风幕母管相连；所述的热风幕干燥塔出口与干燥风布袋除尘器入口相连；所述的热风幕干燥塔包括塔入口条状布风格栅、热风幕环形母管，热风幕文丘里喷射环，单相流高压雾化喷枪，涡旋静态分离器；所述的热风幕环形母管与热风幕干燥风机出口管道相连；所述的热风幕环形母管与热风幕文丘里喷射环入口腔室通过短管相连，联通短管沿环形对称分布布置，且不少于6支联通短管；所述的热风幕文丘里喷射环入口腔室，根据联通短管的分布数量，均匀隔离成相应数量的独立腔室；所述的单个独立腔室内通入升压后的热烟气，经热风幕文丘里喷射环形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发；所述的热风幕环形母管和热风幕文丘里喷射环分三层布置，形成干燥塔贴壁风幕串联接力，保持贴壁热风幕的持续高效运行；所述的涡旋静态分离器将烟气中完全蒸发干燥后的盐分，在离心力的作用下进行预分离，经预分离后的烟气与干燥风布袋除尘器进口相连；所述的单相流雾化喷枪，其喷嘴位于热风幕干燥塔中心区域，标高位于第一层与第二层热风幕文丘里喷射环区间位置；所述的热风幕干燥塔内烟气空塔运行流速为1～2m/s；所述的热风幕文丘里喷射环出口烟气流速10～20m/s；所述的热风幕文丘里喷射环入口腔室，其腔室顶部与塔壁相切，形成流线结构，塔壁贴壁风幕沿热风幕文丘里喷射环入口腔室顶部流线，抛向干燥塔中心烟气区域。

较佳的，所述的间接蒸发冷却器的换热元件采用热管换热元件；所述的间接蒸发冷却器包括从左至右依次设置的间接蒸发冷却室和蒸汽冷凝室，所述间接蒸发冷却室和蒸汽冷凝室之间设置有耦合密封隔板，所述的耦合密封隔板与热管换热元件间刚性连接，所述的耦合密封隔板保证间接蒸发冷却室和蒸汽冷凝室绝对隔离；所述的间接蒸发冷却器内的热管换热元件沿长度方向设置两段翅片管，其中左侧翅片管对应布置于间接蒸发冷却室，右侧翅片管对应布置于蒸汽冷凝室，所述的翅片管的长度在间接蒸发冷却室和蒸汽冷凝室的比例为1:1；所述的间接蒸发冷却室上方出口设置了冷却风机，间接蒸发冷却室与冷却集液槽之间设置为室外空气进口，所述的间接蒸发冷却室与冷却风机之间设置了冷却水雾化喷淋组件，所述的冷却水泵将冷却集液槽的冷却水泵送至冷却水雾化喷淋组件。

较佳的，脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统还包括一种方法；

步骤一：从SCR反应器出口烟道抽吸300℃的烟气引入到一级热管蒸发器烟气室内；脱硫废水储液箱内的脱硫废水经脱硫废水输送泵送至脱硫废水蒸发室上部的脱硫废水雾化喷淋组件接口；通过热管元件进行换热，脱硫废水蒸发浓缩后，脱硫废水的无机盐质量浓度从初始的2～4%浓缩至15～20%，浓缩后的脱硫废水从一级热管蒸发器脱硫废水蒸发室下部排至一级废液箱，脱硫废水在一级热管蒸发器脱硫废水蒸发室热管换热元件表面受热蒸发产生的蒸汽，经一级风机排至间接蒸发冷却器的蒸汽冷凝室。

步骤二：从SCR反应器出口烟道抽吸300℃的烟气引入到二级热管蒸发器烟气室内，一级废水储液箱内的一级废水（无机盐质量浓度15～20%），经一级废水输送泵送至二级热管蒸发器废水蒸发室上部的一级废水雾化喷淋组件接口，一级废水经过雾化喷淋组件后喷洒在二级热管蒸发器废水蒸发室内热管换热翅片表面受热蒸发浓缩，通过热管元件进行换热，浓缩后的一级废水从二级热管蒸发器脱硫废水蒸发室下部排至二级废液箱，一级废水在二级热管蒸发器脱硫废水蒸发室热管换热元件表面受热蒸发产生的蒸汽，经二级风机排至间接蒸发冷却器的蒸汽冷凝室，二级废液泵进口与二级废液箱相连，二级废液泵将浓缩后的二级废液泵送至风幕型干燥塔的单相流雾化喷枪。

步骤三：一级风机将一级热管蒸发器脱硫废水和二级风机将二级热管蒸发器脱硫废水蒸发浓缩产生的蒸汽引入间接蒸发冷却器，汇集后的蒸汽进入间接蒸发器的冷凝室，冷凝室内蒸汽与热管换热元件翅片接触，其蒸汽与热管换热元件翅片发生热交换后冷凝生成凝结水，凝结水汇集于冷凝室下部排至凝结水箱，凝结水箱收集储存的凝结水经凝结水泵加压至0.1MPa,送至一级热管蒸发器和二级热管蒸发器的冲洗喷嘴接口，其中一部分送至一级热管蒸发器的废水蒸发器和二级热管蒸发器的废水蒸发室，对热管换热元件及翅片进行冲洗，其中一部分送至间接蒸发冷却器间接蒸发冷却室的冷却集液槽，对间接蒸发冷却室进行一定补水，余下的蒸汽凝结水送至锅炉机组的冷却水系统回用；蒸汽冷凝释放的热量经热管换热元件转移至左侧的间接蒸发冷却室翅片段。

步骤四：在SCR反应器与布袋除尘器之间压差的动力作用下，从SCR反应器出口烟道抽吸300℃的烟气引入到热风幕干燥塔顶部进口，经顶部干燥塔入口条状布风格栅整流后，均匀进入干燥塔本体区，二级废液泵输送至单相流雾化喷枪的高盐分二级废液，经喷嘴雾化后产生的废液液滴粒径在50um左右，分散于干燥塔顶进入的高温烟气流中，同时，从SCR反应器出口烟道，经热风幕增压风机抽吸增压引入到热风幕环形母管的300℃高温烟气，通过联通短管均匀送入到热风幕文丘里喷射环入口腔室，进入独立腔室内的热烟气，经热风幕文丘里喷射环形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发干燥，热风幕环形母管和热风幕文丘里喷射环分三层布置，形成干燥塔贴壁风幕串联接力，保持贴壁热风幕的持续高效运行，热风幕干燥塔出口携带大量盐分粉尘的烟气，进入布袋除尘器。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过设置热管蒸发器，高效利用烟气的余热对脱硫废水进行两级蒸发浓缩，不仅可以节约高品质的蒸汽热源，节能降耗，同时烟气降温换热过程中没有改变任何烟气成分。通过设置两级热管蒸发器，一级热管蒸发器对脱硫废水进行初始浓缩蒸发，二级热管蒸发器对一级废液进行再浓缩蒸发，可以根据工艺要求灵活调节到所需要的浓缩浓度，不仅保证了二级热管蒸发器出口的二级废液浓度的稳定性，同时获得较高的废液浓度。

2、本发明通过间接蒸发冷却器的设置，解决了蒸汽冷凝回收循环综合利用的问题，不仅实现了废水零排放，还无损耗的获得高品质的蒸汽凝结水，蒸汽凝结水释放的热量通过冷却风机引入的室外新风携带排放至大气。通过蒸发、冷凝等过程收集的凝结水，分别作用于一级热管蒸发器的蒸发室冲洗、二级热管蒸发器的蒸发室冲洗、间接蒸发冷却器冷却液的补水，以及系统管道的冲洗，系统内的循环利用，实现了无多用水源、无废水排放以及废水蒸发回收凝结水的环保型与环境友好型的解决办法。

3、本发明通过在热风幕干燥塔的扩散段进口位置设置条状布风整流格栅，保证了进入到热风幕干燥塔本体区域的高温烟气流场均匀和稳定，消除了流场中产生涡流的不稳定性因素，通过设置在热风幕干燥塔本体的三层热风幕环形母管和对应的热风幕文丘里喷射环，升压后的高温烟气经过热风幕文丘里喷射环的加速喷射作用，在干燥塔内壁四周形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发干燥，杜绝了热风幕干燥塔运行过程中脱硫废液雾化可能对塔内产生的结垢和堵塞可能性，保证了系统运行的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为一种脱硫废水蒸发结晶过程中协同促进重金属及氯离子脱除的系统示意图；

图2为条状布风整流格栅示意图；

图3为热风幕环形母管和对应的热风幕文丘里喷射环布置示意图

图4为热风幕文丘里喷射环剖面结构示意图；

图5为一级热管蒸发器示意图；

图6位二级热管蒸发器示意图；

图7为间接蒸发冷却器示意图。

其中，1、SCR反应器；2、空气预热器；3、一级热管蒸发器；4、二级热管蒸发器；5、热风幕干燥塔；6、脱硫废水储液箱；7、二级废液箱；8、二级废液泵；9、一级废液箱；10、一级废液泵；11、凝结水箱；12、凝结水泵；13、间接蒸发冷却器；14、冷却水泵；15、冷却风机；16、二级风机；17、一级风机；18、脱硫废水接口；19、凝结水外排接口；20、脱硫废水泵；21、一级热管蒸发器烟气调节阀；22、二级热管蒸发器烟气调节阀；23、干燥风布袋除尘器；24、烟气除尘器；51、热风幕增压风机；52、热风幕干燥塔烟气调节阀；531、第一层热风幕母管阀门；532、第一层热风幕母管；533、第一层热风幕文丘里喷射环；541、第二层热风幕母管阀门；542、第二层热风幕母管；543、第二层热风幕文丘里喷射环；551、第三层热风幕母管阀门；552、第三层热风幕母管；553、第三层热风幕文丘里喷射环；56、单相流雾化喷枪；57、干燥塔本体。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参照图1和图2，本发明提提出一种脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，所述系统包括SCR反应器1、空气预热器2、一级热管蒸发器3、二级热管蒸发器4、热风幕干燥塔5、脱硫废水储液箱6以及间接蒸发冷却器13；所述SCR反应器1通过管道分别与空气预热器2、一级热管蒸发器3、二级热管蒸发器4、热风幕干燥塔5连接；所述空气预热器2通过管道分别与一级热管蒸发器3、二级热管蒸发器4、热风幕干燥塔5连接；所述一级热管蒸发器3通过管道分别与二级热管蒸发器4、热风幕干燥塔5、脱硫废水储液箱6以及间接蒸发冷却器13连接；所述二级热管蒸发器4通过管道分别与热风幕干燥塔5、脱硫废水储液箱6以及间接蒸发冷却器13连接；所述热风幕干燥塔5通过管道与脱硫废水储液箱6连接。

较佳的，所述一级热管蒸发器3，包括烟气室31、烟气室上部进口段311、烟气翅片段312、烟气室出口313、蒸发室32、蒸发室上部进口段321、热管翅片段322、蒸发室下部出口段323、废水喷淋组件324；所述烟气翅片段312与热管翅片段322通过管道相连。

所述二级热管蒸发器4包括烟气室41、烟气室上部进口段411、烟气翅片段412、烟气室出口413、蒸发室42、蒸发室上部进口段421、热管翅片段422、蒸发室下部出口段423、废水喷淋组件424；所述烟气翅片段412与热管翅片段422通过管道相连。

较佳的，所述热风幕干燥塔5还包括热风幕增压风机51、热风幕干燥塔烟气调节阀52、热风幕母管系统、单相流雾化喷枪56以及干燥塔本体57；所述热风幕干燥塔烟气调节阀52与干燥塔本体57连接；所述热风幕增压风机51与热风幕母管系统连接；所述单相流雾化喷枪56固定在干燥塔本体57右侧；所述热风幕母管系统分为三层；所述热风幕母管系统分别是第一层热风幕母管阀门531、第一层热风幕母管532以及第一层热风幕文丘里喷射环533和第二层热风幕母管阀门541、第二层热风幕母管542以及第二层热风幕文丘里喷射环543，第三层热风幕母管阀门551、第三层热风幕母管552以及第三层热风幕文丘里喷射环553；所述三层热风幕母管系统都是通过管道连接。

较佳的，所述间接蒸发冷却器13包括冷凝室131以及冷却室132；所述冷凝室131包括入口131-1、热管翅片段131-2以及下半部出口131-3；所述冷却室132包括冷却风机132-2、上部汇集段132-3、雾化喷淋段132-4以及冷却液集液槽132-6。

较佳的，脱硫废水储液箱6收集储存湿法烟气脱硫转运输送来的废水，脱硫废水经脱硫废水输送泵20泵送至一级热管蒸发器3的蒸发室32的废水喷淋组件324接口。从SCR反应器1出口烟道引接的300℃高温烟气与一级烟气调节阀21进口相连，一级烟气调节阀21出口与一级热管蒸发器3的烟气室31的上部进口段311相连，烟气进入烟气室31后充分扩散与烟气翅片段312接触换热，加热热管中的传热介质，使得热管中的介质受热蒸发后，输运至左侧蒸发室的热管翅片段322内；脱硫废水经废水喷淋组件324雾化后，形成平均粒径为200-500um的废水液滴洒落在蒸发翅片段322外表面受热蒸发，脱硫废水流经多组蒸发翅片段后，部分水蒸发形成水蒸气汇集于蒸发室上部进口段321，预浓缩后的脱硫废水汇集于蒸发室下部的出口段323。

较佳的，一级热管蒸发器3的烟气室出口313与布袋除尘器23相连；二级热管蒸发器4的烟气室出口413与布袋除尘器3相连；二级热管蒸发器的蒸发室出口423与二级废液箱相连，经过二级热管蒸发器4的蒸发室42二级浓缩后的废液，在蒸发室42出口段423汇流至二级废液箱7储存，二级废液箱7与二级废液泵8相连，二级废液经二级废液泵加压后分两路，一路与热风幕干燥塔5的单相流喷枪56相连，一路与脱硫废水储液箱6相连。

较佳的，所述的热风幕干燥塔烟气调节阀52进口与SCR反应器出口烟道相连；所述的热风幕干燥塔烟气调节阀52出口与热风幕干燥塔5顶部进口相连；所述的热风幕增压风机51进口与SCR反应器出口烟道相连；所述的热风幕增压风机51出口管道分三支路，每条之路管道分别与环形热风幕母管相连；所述的热风幕干燥塔5出口与干燥风布袋除尘器23入口相连；所述的热风幕干燥塔5包括塔入口条状布风格栅、热风幕环形母管，热风幕文丘里喷射环，单相流高压雾化喷枪，涡旋静态分离器；所述的热风幕环形母管与热风幕干燥风机出口管道相连；所述的热风幕环形母管与热风幕文丘里喷射环入口腔室通过短管相连，联通短管沿环形对称分布布置，且不少于6支联通短管；所述的热风幕文丘里喷射环入口腔室，根据联通短管的分布数量，均匀隔离成相应数量的独立腔室；所述的单个独立腔室内通入升压后的热烟气，经热风幕文丘里喷射环形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发；所述的热风幕环形母管和热风幕文丘里喷射环分三层布置，形成干燥塔贴壁风幕串联接力，保持贴壁热风幕的持续高效运行；所述的涡旋静态分离器将烟气中完全蒸发干燥后的盐分，在离心力的作用下进行预分离，经预分离后的烟气与干燥风布袋除尘器进口相连；所述的单相流雾化喷枪，其喷嘴位于热风幕干燥塔中心区域，标高位于第一层与第二层热风幕文丘里喷射环区间位置；所述的热风幕干燥塔内烟气空塔运行流速为1～2m/s；所述的热风幕文丘里喷射环出口烟气流速10～20m/s；所述的热风幕文丘里喷射环入口腔室，其腔室顶部与塔壁相切，形成流线结构，塔壁贴壁风幕沿热风幕文丘里喷射环入口腔室顶部流线，抛向干燥塔中心烟气区域。

较佳的，所述的间接蒸发冷却器13的换热元件采用热管换热元件；所述的间接蒸发冷却器13包括从左至右依次设置的间接蒸发冷却室131和蒸汽冷凝室132，所述间接蒸发冷却室和蒸汽冷凝室之间设置有耦合密封隔板，所述的耦合密封隔板与热管换热元件间刚性连接，所述的耦合密封隔板保证间接蒸发冷却室131和蒸汽冷凝室132绝对隔离；所述的间接蒸发冷却器13内的热管换热元件沿长度方向设置两段翅片管，其中左侧翅片管对应布置于间接蒸发冷却室131，右侧翅片管对应布置于蒸汽冷凝室132，所述的翅片管的长度在间接蒸发冷却室131和蒸汽冷凝室132的比例为1:1；所述的间接蒸发冷却室13上方出口设置了冷却风机15，间接蒸发冷却室13与冷却集液槽之间设置为室外空气进口，所述的间接蒸发冷却室与冷却风机之间设置了冷却水雾化喷淋组件，所述的冷却水泵14将冷却集液槽的冷却水送至冷却水雾化喷淋132-4组件。

较佳的，脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统还包括一种使用方法，包括以下步骤：

步骤一：在SCR反应器1与布袋除尘器23之间压差的动力作用下，从SCR反应器1出口烟道抽吸300℃的烟气引入到一级热管蒸发器3释放出部分热量用于加热蒸发脱硫废水，具体的，从SCR反应器1出口烟道抽吸300℃的烟气引入到一级热管蒸发器烟气室32内，脱硫废水储液箱6内的脱硫废水（无机盐质量浓度2～4%），经脱硫废水输送泵20送至脱硫废水蒸发室32上部的脱硫废水雾化喷淋组件324接口，脱硫废水经过脱硫废水雾化喷淋组件324后喷洒在脱硫废水蒸发室内热管换热翅片表面受热蒸发浓缩，通过热管元件进行换热，一级热管蒸发器烟气室31出口烟气温度降低至120-150℃，脱硫废水蒸发浓缩后，脱硫废水的无机盐质量浓度从初始的2～4%浓缩至15～20%，浓缩后的脱硫废水从一级热管蒸发器3脱硫废水蒸发室下部排至一级废液箱9，脱硫废水在一级热管蒸发器3脱硫废水蒸发室热管换热元件表面受热蒸发产生的蒸汽，经一级风机17排至间接蒸发冷却器13的蒸汽冷凝室131。

步骤二：在SCR反应器1与布袋除尘器23之间压差的动力作用下，从SCR反应器1出口烟道抽吸300℃的烟气引入到二级热管蒸发器4释放出部分热量用于加热蒸发一级废水（无机盐组分浓度15～20%），具体的，从SCR反应器1出口烟道抽吸300℃的烟气引入到二级热管蒸发器烟气室41内，一级废水储液箱9内的一级废水（无机盐质量浓度15～20%），经一级废水输送泵10送至二级热管蒸发器废水蒸发室42上部的一级废水雾化喷淋组件424接口，一级废水经过雾化喷淋组件424后喷洒在二级热管蒸发器废水蒸发室42内热管换热翅片表面受热蒸发浓缩，通过热管元件进行换热，二级热管蒸发器烟气室41出口烟气温度降低至120-150℃，一级废水蒸发浓缩后，废水的无机盐质量浓度从初始的15～20%浓缩至35～45%，浓缩后的一级废水从二级热管蒸发器4脱硫废水蒸发室42下部排至二级废液箱7，一级废水在二级热管蒸发器4脱硫废水蒸发室42热管换热元件表面受热蒸发产生的蒸汽，经二级风机16排至间接蒸发冷却器13的蒸汽冷凝室131，二级废液泵8进口与二级废液箱7相连，二级废液泵8将浓缩后的二级废液泵送至风幕型干燥塔的单相流雾化喷枪56。

作用：通过设置热管蒸发器，高效利用烟气的余热对脱硫废水进行两级蒸发浓缩，不仅可以节约高品质的蒸汽热源，节能降耗，同时烟气降温换热过程中没有改变任何烟气成分。通过设置两级热管蒸发器，一级热管蒸发器对脱硫废水进行初始浓缩蒸发，二级热管蒸发器对一级废液进行再浓缩蒸发，可以根据工艺要求灵活调节到所需要的浓缩浓度，不仅保证了二级热管蒸发器出口的二级废液浓度的稳定性，同时获得较高的废液浓度。

步骤三：同时，一级风机17将一级热管蒸发器3脱硫废水蒸发浓缩产生的蒸汽引入间接蒸发冷却器13，二级风机16将二级热管蒸发器4脱硫废水蒸发浓缩产生的蒸汽引入间接蒸发冷却器13，汇集后的蒸汽进入间接蒸发器的冷凝室131，冷凝室131内蒸汽与热管换热元件翅片接触，其蒸汽与热管换热元件翅片发生热交换后冷凝生成凝结水，凝结水汇集于冷凝室131下部排至凝结水箱，凝结水箱收集储存的凝结水经凝结水泵加压至0.1MPa,送至一级热管蒸发器3和二级热管蒸发器4的冲洗喷嘴接口，其中一部分送至一级热管蒸发器3的废水蒸发器32和二级热管蒸发器4的废水蒸发室42，对热管换热元件及翅片进行冲洗，其中一部分送至间接蒸发冷却器13间接蒸发冷却室132的冷却集液槽，对间接蒸发冷却室132进行一定补水，余下的蒸汽凝结水送至锅炉机组的冷却水系统回用；蒸汽冷凝释放的热量经热管换热元件转移至左侧的间接蒸发冷却室翅片段，具体的，冷却水泵14将冷却储液槽的水，泵送至间接蒸发冷却室上部的雾化喷淋组件132-4接口，冷却水经雾化后喷洒在间接蒸发冷却室热管换热元件翅片表面，在冷却风机15抽吸引力的作用，室外空气从间接蒸发冷却室132下部进风口引入，流动的室外空气携带间接蒸发冷却室热管换热元件翅片表面受热蒸发的水汽，排至大气。

作用：通过间接蒸发冷却器的设置，解决了蒸汽冷凝回收循环综合利用的问题，不仅实现了废水零排放，还无损耗的获得高品质的蒸汽凝结水，蒸汽凝结水释放的热量通过冷却风机引入的室外新风携带排放至大气。通过蒸发、冷凝等过程收集的凝结水，分别作用于一级热管蒸发器的蒸发室冲洗、二级热管蒸发器的蒸发室冲洗、间接蒸发冷却器冷却液的补水，以及系统管道的冲洗，系统内的循环利用，实现了无多用水源、无废水排放以及废水蒸发回收凝结水的环保型与环境友好型的解决办法。

步骤四：在SCR反应器1与布袋除尘器23之间压差的动力作用下，从SCR反应器1出口烟道抽吸300℃的烟气引入到热风幕干燥塔5顶部进口，经顶部干燥塔5入口条状布风格栅整流后，均匀进入干燥塔本体区，二级废液泵8输送至单相流雾化喷枪56的高盐分二级废液，经喷嘴雾化后产生的废液液滴粒径在50um左右，分散于干燥塔顶进入的高温烟气流中，同时，从SCR反应器出口烟道，经热风幕增压风机抽吸增压引入到热风幕环形母管的300℃高温烟气，通过联通短管均匀送入到热风幕文丘里喷射环入口腔室，进入独立腔室内的热烟气，经热风幕文丘里喷射环形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发干燥，热风幕环形母管和热风幕文丘里喷射环分三层布置，形成干燥塔贴壁风幕串联接力，保持贴壁热风幕的持续高效运行，热风幕干燥塔出口携带大量盐分粉尘的烟气，进入布袋除尘器。

作用：通过在热风幕干燥塔的扩散段进口位置设置条状布风整流格栅，保证了进入到热风幕干燥塔本体区域的高温烟气流场均匀和稳定，消除了流场中产生涡流的不稳定性因素，通过设置在热风幕干燥塔本体的三层热风幕环形母管和对应的热风幕文丘里喷射环，升压后的高温烟气经过热风幕文丘里喷射环的加速喷射作用，在干燥塔内壁四周形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发干燥，杜绝了热风幕干燥塔运行过程中脱硫废液雾化可能对塔内产生的结垢和堵塞可能性，保证了系统运行的稳定性和可靠性。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述系统包括SCR反应器（1）、空气预热器（2）、一级热管蒸发器（3）、二级热管蒸发器（4）、热风幕干燥塔（5）、脱硫废水储液箱（6）以及间接蒸发冷却器（13）；所述SCR反应器（1）通过管道分别与空气预热器（2）、一级热管蒸发器（3）、二级热管蒸发器（4）、热风幕干燥塔（5）连接；所述空气预热器（2）通过管道分别与一级热管蒸发器（3）、二级热管蒸发器（4）、热风幕干燥塔（5）连接；所述一级热管蒸发器（3）通过管道分别与二级热管蒸发器（4）、热风幕干燥塔（5）、脱硫废水储液箱（6）以及间接蒸发冷却器（13）连接；所述二级热管蒸发器（4）通过管道分别与热风幕干燥塔（5）、脱硫废水储液箱（6）以及间接蒸发冷却器（13）连接；所述热风幕干燥塔（5）通过管道与脱硫废水储液箱（6）连接。

2.如权利要求1所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述一级热管蒸发器（3）包括烟气室（31）、烟气室上部进口段（311）、烟气翅片段（312）、烟气室出口（313）、蒸发室（32）、蒸发室上部进口段（321）、热管翅片段（322）、蒸发室下部出口段（323）、废水喷淋组件（324）；所述烟气翅片段（312）与热管翅片段（322）通过管道相连。

3.如权利要求1所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述二级热管蒸发器（4）包括烟气室（41）、烟气室上部进口段（411）、烟气翅片段（412）、烟气室出口（413）、蒸发室（42）、蒸发室上部进口段（421）、热管翅片段（422）、蒸发室下部出口段（423）、废水喷淋组件（424）所述烟气翅片段（412）与热管翅片段（422）通过管道相连。

4.如权利要求1所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述热风幕干燥塔（5）还包括热风幕增压风机（51）、热风幕干燥塔烟气调节阀（52）、热风幕母管系统、单相流雾化喷枪（56）以及干燥塔本体（57）；所述热风幕干燥塔烟气调节阀（52）固定在干燥塔本体（57）右侧；所述热风幕增压风机（51）与热风幕母管系统连接；所述单相流雾化喷枪（56）与干燥塔本体（57）连接；所述热风幕母管系统分为三层；所述三层热风幕母管系统分别是第一层热风幕母管阀门（531）、第一层热风幕母管（532）以及第一层热风幕文丘里喷射环（533）和第二层热风幕母管阀门（541）、第二层热风幕母管（542）以及第二层热风幕文丘里喷射环（543），还有三层热风幕母管阀门（551）、第三层热风幕母管（552）以及第三层热风幕文丘里喷射环（553）；所述三层热风幕母管系统都是通过管道连接。

5.如权利要求1所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述间接蒸发冷却器（13）包括冷凝室（131）以及冷却室（132）；所述冷凝室（131）包括入口（131-1）、热管翅片段（131-2）以及下半部出口（131-3）；所述冷却室（132）包括冷却风机（132-2）、上部汇集段（132-3）、雾化喷淋段（132-4）以及冷却液集液槽（132-6）。

6.如权利要求1所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：脱硫废水储液箱（6）收集储存湿法烟气脱硫转运输送来的废水，脱硫废水经脱硫废水输送泵（20）泵送至一级热管蒸发器（3）的蒸发室（32）的废水喷淋组件（324）接口。

7.如权利要求2所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述一级热管蒸发器（3）的烟气室出口（313）与烟气除尘器（24）相连；二级热管蒸发器（4）的烟气室出口（413）与烟气除尘器（24）相连；二级热管蒸发器的蒸发室出口（423）与二级废液箱相连，经过二级热管蒸发器（4）的蒸发室（42）二级浓缩后的废液，在蒸发室（42）出口段（423）汇流至二级废液箱（7）储存，二级废液箱（7）与二级废液泵（8）相连，二级废液经二级废液泵加压后分两路，一路与热风幕干燥塔（5）的单相流喷枪（56）相连，一路与脱硫废水储液箱（6）相连。

8.如权利要求3所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述的热风幕干燥塔烟气调节阀（52）进口与SCR反应器（1）出口烟道相连；所述的热风幕干燥塔烟气调节阀（52）出口与热风幕干燥塔（5）顶部进口相连；所述的热风幕增压风机（51）进口与SCR反应器（1）出口烟道相连；所述的热风幕增压风机（51）出口管道分三支路，每条之路管道分别与环形热风幕母管相连；所述的热风幕干燥塔（5）出口与干燥风布袋除尘器入口相连；所述的热风幕环形母管与热风幕干燥风机出口管道相连；所述的热风幕环形母管与热风幕文丘里喷射环入口腔室通过短管相连，联通短管沿环形对称分布布置，且不少于6支联通短管；所述的热风幕文丘里喷射环入口腔室，根据联通短管的分布数量，均匀隔离成相应数量的独立腔室；所述的单个独立腔室内通入升压后的热烟气，经热风幕文丘里喷射环形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发；所述的热风幕环形母管和热风幕文丘里喷射环分三层布置，形成干燥塔贴壁风幕串联接力，保持贴壁热风幕的持续高效运行；所述的涡旋静态分离器将烟气中完全蒸发干燥后的盐分，在离心力的作用下进行预分离，经预分离后的烟气与干燥风布袋除尘器进口相连；所述的单相流雾化喷枪，其喷嘴位于热风幕干燥塔中心区域，标高位于第一层与第二层热风幕文丘里喷射环区间位置；所述的热风幕干燥塔内烟气空塔运行流速为1～2m/s；所述的热风幕文丘里喷射环出口烟气流速10～20m/s；所述的热风幕文丘里喷射环入口腔室，其腔室顶部与塔壁相切，形成流线结构，塔壁贴壁风幕沿热风幕文丘里喷射环入口腔室顶部流线，抛向干燥塔中心烟气区域。

9.如权利要求4所述的脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统，其特征在于：所述的间接蒸发冷却器（13）的换热元件采用热管换热元件；所述的间接蒸发冷却器（13）包括从左至右依次设置的间接蒸发冷却室（131）和蒸汽冷凝室（132），所述间接蒸发冷却室（131）和蒸汽冷凝室（132）之间设置有耦合密封隔板，所述的耦合密封隔板与热管换热元件间刚性连接，所述的耦合密封隔板保证间接蒸发冷却室（131）和蒸汽冷凝室（132）绝对隔离；所述的间接蒸发冷却器（13）内的热管换热元件沿长度方向设置两段翅片管，其中左侧翅片管对应布置于间接蒸发冷却室（131），右侧翅片管对应布置于蒸汽冷凝室（132），所述的翅片管的长度在间接蒸发冷却室（131）和蒸汽冷凝室（132）的比例为1:1；所述的间接蒸发冷却室（13）上方出口设置了冷却风机（15），间接蒸发冷却室（13）与冷却集液槽之间设置为室外空气进口，所述的间接蒸发冷却室（13）与冷却风机（15）之间设置了冷却水雾化喷淋（132-4）组件，所述的冷却水泵（14）将冷却集液槽的冷却水泵送至冷却水雾化喷淋组件。

10.脱硫废水蒸发结晶过程中重金属及氯离子脱除系统还包括一种使用方法；

步骤一：从SCR反应器（1）出口烟道抽吸300℃的烟气引入到一级热管蒸发器烟气室（31）内；脱硫废水储液箱（6）内的脱硫废水经脱硫废水输送泵（20）送至脱硫废水蒸发室（32）上部的脱硫废水雾化喷淋组件（324）接口；通过热管元件进行换热，脱硫废水蒸发浓缩后，脱硫废水的无机盐质量浓度从初始的2～4%浓缩至15～20%，浓缩后的脱硫废水从一级热管蒸发器（3）脱硫废水蒸发室下部排至一级废液箱（9），脱硫废水在一级热管蒸发器（3）脱硫废水蒸发室热管换热元件表面受热蒸发产生的蒸汽，经一级风机（17）排至间接蒸发冷却器（13）的蒸汽冷凝室（131）；

步骤二：从SCR反应器出口（1）烟道抽吸300℃的烟气引入到二级热管蒸发器烟气室（41）内，一级废水储液箱（9）内的一级废水（无机盐质量浓度15～20%），经一级废水输送泵（10）送至二级热管蒸发器废水蒸发室（42）上部的一级废水雾化喷淋组件（424）接口，一级废水经过雾化喷淋组件后喷洒在二级热管蒸发器（4）废水蒸发室（42）内热管换热翅片表面受热蒸发浓缩，通过热管元件进行换热，浓缩后的一级废水从二级热管蒸发器脱硫废水蒸发室下部排至二级废液箱（7），一级废水在二级热管蒸发器脱硫废水蒸发室热管换热元件表面受热蒸发产生的蒸汽，经二级风机（16）排至间接蒸发冷却器（13）的蒸汽冷凝室（131），二级废液泵（8）进口与二级废液箱相连，二级废液泵将浓缩后的二级废液泵送至风幕型干燥塔的单相流雾化喷枪（56）；

步骤三：一级风机（17）将一级热管蒸发器（3）脱硫废水和二级风机（16）将二级热管蒸发器（4）脱硫废水蒸发浓缩产生的蒸汽引入间接蒸发冷却器（13），汇集后的蒸汽进入间接蒸发器（13）的冷凝室（131），冷凝室（131）内蒸汽与热管换热元件翅片接触，其蒸汽与热管换热元件翅片发生热交换后冷凝生成凝结水，凝结水汇集于冷凝室下部排至凝结水箱，凝结水箱收集储存的凝结水经凝结水（12）泵加压至0.1MPa,送至一级热管蒸发器（3）和二级热管蒸发器（4）的冲洗喷嘴接口，其中一部分送至一级热管蒸发器的废水蒸发室（32）和二级热管蒸发器的废水蒸发室（42），对热管换热元件及翅片进行冲洗，其中一部分送至间接蒸发冷却器间接蒸发冷却室的冷却集液槽，对间接蒸发冷却室进行一定补水，余下的蒸汽凝结水送至锅炉机组的冷却水系统回用；蒸汽冷凝释放的热量经热管换热元件转移至左侧的间接蒸发冷却室翅片段；

步骤四：在SCR反应器（1）与布袋除尘器（23）之间压差的动力作用下，从SCR反应器（1）出口烟道抽吸300℃的烟气引入到热风幕干燥塔顶部（5）进口，经顶部干燥塔入口条状布风格栅整流后，均匀进入干燥塔本体（57）区，二级废液泵（8）输送至单相流雾化喷枪（56）的高盐分二级废液，经喷嘴雾化后产生的废液液滴粒径在50um左右，分散于干燥塔（5）顶进入的高温烟气流中，同时，从SCR反应器（1）出口烟道，经热风幕增压风机（51）抽吸增压引入到热风幕环形母管的300℃高温烟气，通过联通短管均匀送入到热风幕文丘里喷射环入口腔室，进入独立腔室内的热烟气，经热风幕文丘里喷射环形成高速贴壁风幕，隔离了干燥塔中心位置雾化的细小液滴接近塔壁的可能性，靠近塔壁的液滴在贴壁风幕的携带力作用下迅速推向塔中心区域，并即时被热烟气蒸发干燥，热风幕环形母管和热风幕文丘里喷射环分三层布置，形成干燥塔贴壁风幕串联接力，保持贴壁热风幕的持续高效运行，热风幕干燥塔出口携带大量盐分粉尘的烟气，进入布袋除尘器（23）。

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