CN112604496A - 一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统 - Google Patents
一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及火电脱硫废水资源化利用技术领域,尤其涉及一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统。本发明公开了一种脱硫废水协同脱除烟气中HCl/SO3的系统,该系统在热烟气蒸发工艺的基础上,将脱硫废水与碱性吸收剂混合配制成稀释碱液,雾化喷入主烟道中与烟气混合,从而脱除烟气中的HCl和SO3等污染物,实现脱硫废水零排放并协同脱除烟气中的HCl和SO3;同时通过脱除烟气中HCl和SO3减少了脱硫废水产生量并减轻了酸性气体对尾部烟道、脱硫设施的腐蚀以及减轻了空气预热器硫酸氢铵堵塞现象;而且还避免主烟道蒸发工艺废水液滴蒸发不干及旁路热烟气蒸发工艺对能耗影响过大的不足。
Description
技术领域
本发明涉及火电脱硫废水资源化利用技术领域,尤其涉及一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统。
背景技术
目前,燃煤电厂主要采用三联箱中和沉淀的方法处理脱硫废水。脱硫废水依次通过中和箱、絮凝箱和沉淀箱,可将大部分的污染物去除。但是,由于在此过程中加入了大量的化学试剂,排出的废水中具有悬浮物(SS)和含盐量较高的特点,对地表水产生二次污染,不能够满足日益严格的排放标准。
热烟气蒸发技术是利用热烟气将废水完全蒸发,将废水中的污染物转化为结晶物或盐类等易于处理的固体。但是,单纯依靠热烟气蒸发工艺难以完全处理脱硫废水,且对锅炉热效率造成较大影响。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统,该系统在热烟气蒸发工艺的基础上,将脱硫废水与碱性吸收剂混合配制成稀释碱液,雾化喷入主烟道中与烟气混合,从而脱除烟气中的HCl和SO3等污染物,实现脱硫废水零排放并协同脱除烟气中的HCl和SO3。
其具体技术方案如下:
本发明提供了一种脱硫废水协同脱除烟气中HCl/SO3的系统,包括:
依次连通的燃煤锅炉、SCR脱硝装置、除尘器、湿法脱硫装置、三联箱和碱液稀释罐;
所述SCR脱硝装置烟气出口与所述除尘器之间的主烟道上设置有空气预热器,所述除尘器的出口与所述湿法脱硫装置连通;
所述碱液稀释罐与位于所述SCR脱硝装置与所述空气预热器之间的主烟道连通,用于将所述碱液稀释罐中的废水和碱性吸收剂的混合液喷入所述主烟道中;
所述三联箱还与位于所述空气预热器和所述除尘器之间的主烟道连通。
优选地,所述三联箱与所述空气预热器和所述除尘器之间的主烟道通过管道连通,所述管道上设置有废水提升泵,所述管道的出口设置有雾化装置。
优选地,所述三联箱与所述空气预热器和所述除尘器之间的主烟道通过干燥塔连通;
所述三联箱与所述干燥塔的第一入口连通,所述干燥塔的第二入口与所述SCR脱硝装置烟气出口的旁路烟道连通,所述干燥塔的出口与位于所述空气预热器与所述除尘器之间的主烟道连通;
所述干燥塔的第一入口处设置有雾化装置。
优选地,所述三联箱与所述碱液稀释罐之间的管道上依次设置有废水提升泵、废水阀门和废水流量计。
优选地,所述碱性吸收剂储存在碱液储罐中,所述碱液储罐与所述碱液稀释罐之间依次设置有碱液阀门和碱液流量计。
优选地,所述湿法脱硫装置与所述三联箱之间连通有废水储水箱。
优选地,所述干燥塔底部设置有盐分回收装置。
优选地,所述碱液稀释罐与所述主烟道通过进料管道连接,所述进料管道连接有空气压缩系统。
优选地,所述进料管道的出口处设置有雾化装置。
优选地,所述干燥塔的第一入口处的雾化装置为旋转雾化器或双流体雾化喷嘴。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明提供了一种脱硫废水协同脱除烟气中HCl/SO3的系统,该系统中的湿法脱硫装置中的脱硫废水经三联箱处理后,一部分的脱硫废水输送至碱液稀释罐中与碱性吸收剂混合,雾化后喷主烟道中蒸发,废水在蒸发过程中碱性吸收剂与烟气中的HCl和SO3发生反应捕集,经捕集后的烟气再进入除尘器;另一部分经三联箱处理后的脱硫废水与热烟气混合,经热烟气蒸发工艺处理后进入除尘器。上述烟气由除尘器脱除盐分后引入湿法脱硫装置中可以提高湿法脱硫净烟气,以减轻白烟的现象。本发明将脱硫废水零排放与烟气中HCl/SO3协同脱除工艺有机结合,通过脱除烟气中HCl和SO3减少了脱硫废水产生量并减轻了酸性气体对尾部烟道、脱硫设施的腐蚀以及减轻了空气预热器硫酸氢铵堵塞现象。同时避免主烟道蒸发工艺废水液滴蒸发不干及旁路热烟气蒸发工艺对能耗影响过大的不足。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的示意图;
其中,图示说明如下:
1、燃煤锅炉;2、空气预热器;3、除尘器;4、湿法脱硫装置;5、废水储水箱;6、三联箱;7、废水提升泵;8、干燥塔;9、盐分回收装置;10、碱液储罐;11、碱液阀门;12、碱液稀释罐;13、碱液流量计;14、废水流量计;15、废水阀门。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明实施例提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的示意图。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的一个实施例,包括:依次连通的燃煤锅炉1、SCR脱硝装置、除尘器3、湿法脱硫装置4、三联箱6和碱液稀释罐12。
具体地,SCR脱硝装置的烟气出口与除尘器3的入口连通,除尘器3的出口与湿法脱硫装置4的入口连通,湿法脱硫装置4的烟气出口与外界连通,湿法脱硫装置4的废水出口与三联箱6的入口连通,三联箱6的第一出口与碱液稀释罐12的入口连通。
本发明实施例中,湿法脱硫装置4优选为脱硫塔。湿法脱硫装置4的上部设置有烟气出口,湿法脱硫装置4中的浆液位于湿法脱硫装置4内的下部,湿法脱硫装置4中的脱硫器设置在湿法脱硫装置4内的上部,所述湿法脱硫装置4设置有浆液循环泵,用于将浆液泵入所述湿法脱硫装置4的喷淋管中。
本发明实施例中,除尘器3为布袋除尘器或电除尘器。
SCR脱硝装置烟气出口与除尘器3之间的主烟道上设置有空气预热器2,除尘器3的出口与湿法脱硫装置4连通;
碱液稀释罐12与位于SCR脱硝装置和空气预热器2之间的主烟道连通,用于将碱液稀释罐12中的废水和碱性吸收剂的混合液喷入主烟道中。
三联箱6还与空气预热器2和除尘器3之间的主烟道连通。
本发明实施例中,湿法脱硫装置4的脱硫废水经三联箱6将废水软化并除去悬浮物,然后一部分的脱硫废水输送至碱液稀释罐12中与碱性吸收剂混合,经雾化喷入热烟气入口与空气预热器2之间的主烟道中,喷入的雾化废水在主烟道中蒸发,废水在蒸发过程中碱性吸收剂与烟气中的HCl和SO3发生反应捕集,从而减轻了空气预热器2硫酸氢铵堵塞现象,改善了设备维护成本大的问题,同时减轻了脱硫废水的产生量;而后,除去烟气中HCl和SO3的热风进入除尘器3后脱除盐分及灰渣颗粒物后引入湿法脱硫装置4中可以提高湿法脱硫净烟气,以减轻白烟现象。另一部分脱硫废水与热烟气混合,经热烟气蒸发工艺处理后进入除尘器3,盐分混入灰渣颗粒物中,由除尘器3脱除盐分及灰渣颗粒物后引入湿法脱硫装置4中可以提高湿法脱硫净烟气,以减轻白烟的现象。
本发明实施例提供的上述系统将脱硫废水零排放与烟气中HCl/SO3协同脱除工艺有机结合,通过脱除烟气中HCl和SO3减少了脱硫废水产生量并减轻了酸性气体对尾部烟道及脱硫设施的腐蚀,同时避免主烟道蒸发工艺废水液滴蒸发不干及旁路热烟气蒸发工艺对能耗影响过大的不足。
本发明实施例中碱性吸收剂可采用碱性废渣(如电石渣、碱渣等)、NaOH、Na2CO3和NaHCO3的其中一种或两种以上。
本发明实施例中,喷入主烟道的碱性吸收剂的用量根据烟气中的HCl/SO3浓度及HCl脱除效率(≥60%)选取调节。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,碱性吸收剂储存在碱液储罐10中,碱液储罐10与碱液稀释罐12之间依次设置有碱液阀门11和碱液流量计13。
本发明实施例中,碱液阀门11和碱液流量计13用于控制碱液储罐10中碱性吸收剂进入碱液稀释罐12的流量,并通过流量计算碱液稀释罐12中碱性吸收剂所需浓度。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,三联箱6与碱液稀释罐12之间的管道上依次设置有废水提升泵7、废水阀门15和废水流量计14。
本发明实施例中,废水阀门15和废水流量计14用于控制脱硫废水进入碱液稀释罐12的流量和用量。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,碱液稀释罐12与主烟道通过进料管道连接,进料管道连接有空气压缩系统。
本发明实施例中,空气压缩系统用于提供高速气流,使碱性吸收剂分散于悬浮气流中,实现碱性吸附剂与烟气充分接触。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,进料管道的出口处设置有雾化装置。
本发明实施例中,雾化装置用于将碱液稀释罐12里的混合液雾化,雾化装置优选为双流体雾化喷嘴。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,三联箱6与空气预热器2和除尘器3之间的主烟道通过管道连通,管道上设置有废水提升泵7,管道的出口设置有雾化装置。
本发明实施例采用主烟道热烟气处理工艺,经三联箱6处理后的一部分脱硫废水经废水提升泵7进入主烟道,经雾化装置雾化的废水与热烟气接触后蒸析发出的盐分及灰渣颗粒物进入除尘器3后被捕集。
本发明实施例中,雾化装置为双流体雾化喷嘴。
本发明实施例中,主烟道热烟气处理工艺中,雾化装置将脱硫废水雾化成平均粒径小于60μm的液滴,在除尘器3入口烟道中的停留时间≥0.75s,保证雾化的液滴完全蒸发。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,三联箱6与空气预热器2和除尘器3之间的主烟道通过干燥塔8连通;
三联箱6与干燥塔8的第一入口连通,干燥塔8的第二入口与SCR脱硝装置烟气出口的旁路烟道连通,干燥塔8的出口与位于空气预热器2与除尘器3之间的主烟道连通;
干燥塔8的第一入口处设置有雾化装置。
本发明实施例为旁路蒸发热烟气处理工艺,旁路热烟气抽取量约为主烟道气量的1%~3%,旁路热烟气温度为280-380℃。具体地,经三联箱6处理后的一部分脱硫废水输入干燥塔8内,对脱硫废水进行雾化,雾化后的脱硫废水与热空气剧烈换热,蒸发析出的粗盐分经干燥塔8底部排出,细盐分随热空气进入除尘器3,由除尘器3捕集废水蒸发析出的细盐。粗盐可采用工业废盐精制方法以资源化利用,细盐分用作制砖、路缘石建筑材料以及固化填料。
本发明实施例中,雾化装置优选为旋转雾化器或双流体雾化喷嘴。
需要说明的是,为了使热烟气与脱硫废水充分接触,脱硫废水热烟气蒸发工艺的选取依据空气预热器2与除尘器3之间的烟道长度及烟气在其中的停留时间确定,若烟道长度超过15米,烟气在空气预热器2与除尘器3之间烟道中的停留时间≥0.75s,优选主烟道蒸发工艺,否则选用旁路热烟气蒸发工艺。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,干燥塔8底部设置有盐分回收装置9。
本发明实施例中,干燥塔8里蒸发析出的粗盐分经干燥塔8底部排出后经盐分回收装置9收集。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,湿法脱硫装置4与三联箱6之间连通有废水储水箱5。
本发明实施例中,所述废水储水箱5用于缓冲从湿法脱硫装置4中流出的脱硫废水。
本发明提供的一种脱硫废水协同脱除烟气中氯化氢和三氧化硫的系统的另一个实施例中,主烟道的热烟气入口与SCR脱硝装置连通,SCR脱硝装置与燃煤锅炉1连通。
以上,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种脱硫废水协同脱除烟气中HCl/SO3的系统,其特征在于,包括:
依次连通的燃煤锅炉、SCR脱硝装置、除尘器、湿法脱硫装置、三联箱和碱液稀释罐;
所述SCR脱硝装置烟气出口与所述除尘器之间的主烟道上设置有空气预热器,所述除尘器的出口与所述湿法脱硫装置连通;
所述碱液稀释罐与位于所述SCR脱硝装置与所述空气预热器之间的主烟道连通,用于将所述碱液稀释罐中的废水和碱性吸收剂的混合液喷入所述主烟道中;
所述三联箱还与位于所述空气预热器和所述除尘器之间的主烟道连通。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述三联箱与所述空气预热器和所述除尘器之间的主烟道通过管道连通,所述管道上设置有废水提升泵,所述管道的出口设置有雾化装置。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述三联箱与所述空气预热器和所述除尘器之间的主烟道通过干燥塔连通;
所述三联箱与所述干燥塔的第一入口连通,所述干燥塔的第二入口与所述SCR脱硝装置烟气出口的旁路烟道连通,所述干燥塔的出口与位于所述空气预热器与所述除尘器之间的主烟道连通;
所述干燥塔的第一入口处设置有雾化装置。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述三联箱与所述碱液稀释罐之间的管道上依次设置有废水提升泵、废水阀门和废水流量计。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述碱性吸收剂储存在碱液储罐中,所述碱液储罐与所述碱液稀释罐之间依次设置有碱液阀门和碱液流量计。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述湿法脱硫装置与所述三联箱之间连通有废水储水箱。
7.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述干燥塔底部设置有盐分回收装置。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述碱液稀释罐与所述主烟道通过进料管道连接,所述进料管道连接有空气压缩系统。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述进料管道的出口处设置有雾化装置。
10.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述干燥塔的第一入口处的雾化装置为旋转雾化器或双流体雾化喷嘴。
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