CN112696701B

CN112696701B - 基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中so3脱除系统

Info

Publication number: CN112696701B
Application number: CN202011565070.3A
Authority: CN
Inventors: 李湧; 张军营; 张润伟; 张涛; 周琼琼
Original assignee: Wuhan Tiankonglan Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Wuhan Tiankonglan Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-12-28
Anticipated expiration: 2040-12-25
Also published as: CN112696701A

Abstract

本发明提供一种基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，包括烟道，所述烟道上设置有脱硝装置、空预器、除尘器以及脱硫塔，还包括团聚复合溶液制备装置，所述脱硫塔产生的脱硫废水经过处理后导入所述团聚复合溶液制备装置，所述团聚复合溶液制备装置的出液口连接多个喷枪；其中至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第一烟道段内，至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第二烟道段内，至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第三烟道段内。本发明中制备的团聚复合溶液喷入第一烟道段、第二烟道段以及第三烟道段内，一方面可以加快脱硫废水蒸发，避免低温蒸发困难问题，另一方面形成温度梯级脱除SO₃，从源头消除与脱硝产生“氨逃逸”形成ABS的几率。

Description

基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO3脱除系统

技术领域

本发明涉及节能环保，尤其涉及一种基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统。

背景技术

脱硫废水具有可溶性盐分高、Cl^-及重金属含量高等特性，具有较强的腐蚀性，不能直接外排，对脱硫废水进行“零排放”处理，是脱硫废水治理的方向。之前多采用对脱硫废水实施浓缩减量+蒸发脱盐处理，投资和运行成本很高，并且产生的“杂盐”由于Cl^-、重金属等含量高而成为“危废”，后续仍待处理而难以为用户所接受。现在大多采用烟道蒸发系统进行蒸发处理：即利用烟道内烟气的温度对喷入的脱硫废水进行蒸发，水蒸气进入烟气，到后面的脱硫塔内冷凝析出，可减少脱硫系统的补水；蒸干的结晶盐与粉煤灰一起被除尘器所扑集应用，无固废产生，是一种有前景的节能环保治理系统。但该系统因存在如下问题，对推广形成重大障碍：

(1)高含量的Cl^-对烟道和后续设备易造成腐蚀，降低设备寿命；

(2)烟道蒸发区域受限：在烟道中雾化喷入脱硫废水，蒸发后烟气中水蒸气的体积含量相对提高，增加烟气中的SO₃在烟温较低(一般低于147℃) 形成粘性高的ABS(硫酸氢氨)的风险，只有在空预器后面的烟道中实施 (ABS会对空预器低温端形成堵塞)。

(3)由于空预器后面烟温较低(正常120℃左右)，限制了脱硫废水的消纳量，往往需要前期进行“减量”处理，投资较高；

(4)受锅炉负荷、烟气量、烟道布置条件的影响较大，可消纳的废水量变化较大，在复荷过低时，甚至完全不能蒸发。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种低温浓缩脱硫废水零排放系统。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，包括烟道，所述烟道上设置有脱硝装置、空预器、除尘器以及脱硫塔，四者沿所述烟道内的烟气流向依次设置，还包括团聚复合溶液制备装置，所述脱硫塔产生的脱硫废水经过处理后导入所述团聚复合溶液制备装置，所述团聚复合溶液制备装置的出液口连接多个喷枪；

设定所述脱硝装置入口侧的烟道为第一烟道段，所述脱硝装置与所述空预器之间的烟道为第二烟道段，所述空预器与所述除尘器之间的烟道为第三烟道段；

其中至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第一烟道段内，至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第二烟道段内，至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第三烟道段内。

进一步地，所述团聚复合溶液装置制备团聚复合溶液时，按照脱硫废水中的Cl^-与烟气中的SO₃总含量与团聚复合剂量1:1的摩尔比团聚复合溶液的浓度，且浓度为0.3-1‰。

进一步地，所述脱硫塔内产生的脱硫废水依次经过浓缩装置以及三联箱后进入所述团聚复合溶液制备装置内。

进一步地，根据PLC/DCS对机组负荷、烟气流量、排烟温度进行综合分析，自动调节浓缩比例和喷入所述第一烟道段、第二烟道段以及第三烟道段的喷量与总喷量，所述第一烟道段、第二烟道段以及第三烟道段的团聚复合溶液的消纳量按2：2:1的比例进行自动调节。

进一步地，所述浓缩装置包括浓缩塔，所述浓缩塔具有脱硫废水进口与浓缩液出口，所述浓缩塔具有供脱硫废水存放的浓缩区，所述浓缩液出口位于所述浓缩区底部，所述浓缩塔上还设置有高温进气口与低温出气口，所述低温出气口与所述脱硫废水进口均位于所述浓缩区上方，所述高温进气口靠近且高于所述浓缩液出口，且于所述浓缩区设置有气泡发生器，所述气泡发生器与所述高温进气口连通。

进一步地，所述浓缩区内还设置有气泡缓冲板，所述气泡缓冲板水平分隔所述浓缩区，且于所述气泡缓冲板上均布有若干透气孔。

进一步地，所述高温进气口与所述除尘器的出气侧烟道连通。

进一步地，还包括废水缓存罐，所述废水缓存罐的进液口与所述脱硫塔的出液口连接，所述废水缓存罐的出液口与所述浓缩塔的脱硫废水进口连接。

进一步地，所述团聚复合溶液制备装置中添加团聚复合剂与脱硫废水混合制备团聚复合溶液，其中团聚复合剂的成分包括有机磺酸盐、有机胺化合物、聚丙烯酸衍生物以及溶剂。

进一步地，所述喷枪的液体雾化喷入所述烟道内，且液体雾化粒径为50-60 μm，PLC/DCS根据烟气温度调节自动调节所述喷枪喷入所述烟道内液体的雾化粒径。

本发明具有以下有益效果：

本发明中，脱硫塔内产生的脱硫废水通过处理后进入团聚复合溶液制备装置制备团聚复合溶液，且通过喷枪将制备的团聚复合溶液喷入第一烟道段、第二烟道段以及第三烟道段内，从而一方面可以快速蒸发脱硫废水，另一方面可以达到梯级分步脱除烟气中的SO₃，克服了低温烟道蒸发低负荷时不能蒸发的难题，提高了脱硫废水的消耗能力，根据各烟道段的烟气温度，尤其是第一烟道段与第二烟道段，其内烟气温度高于300℃，使得耦合脱除烟气中的SO₃脱除率大于50％，从源头消除与脱硝产生“氨逃逸”形成ABS的几率，减少ABS在空预器出口低温端粘附甚至“堵塞”空预器的风险，实现“非碱基”脱除SO₃。

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基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中 SO₃脱除系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中 SO₃脱除系统的预处理工艺的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中 SO₃脱除系统的预处理工艺中浓缩塔为两组的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

参见图1，本发明实施例提供一种基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，可以用于实现对脱硫废水的蒸发消耗以及烟气中SO₃脱除，具体包括烟道1，烟道1上设置有脱硝装置11、空预器12、除尘器13以及脱硫塔14，四者沿烟道1内的烟气流向依次设置，通常烟气是由锅炉或者窑炉产生，先经过省煤器15后，依次进入脱硝装置11、空预器12、除尘器13以及脱硫塔 14，最后由烟囱16排出，其中烟气进入脱硫塔14内会产生脱硫废水，产生的脱硫废水先经过预处理后可以导入废水缓存罐2内储存。系统还包括团聚复合溶液制备装置3，脱硫塔14内产生的脱硫废水经过处理后导入团聚复合溶液制备装置3，具体是先存放在废水缓存罐2内，将废水缓存罐2的脱硫废水通过液泵21抽取至团聚复合溶液制备装置3，且向其内添加团聚复合剂，从而可以制备出团聚复合溶液，制备出的团聚复合溶液通过喷雾泵31抽取至多个喷枪4，再由喷枪4喷入烟道1内。

将除尘器13之前的烟道1进行划分，设定脱硝装置11入口侧的烟道1为第一烟道段17，即省煤器15与脱硝装置11之间的烟道1为第一烟道段17，脱硝装置11与空预器12之间的烟道1为第二烟道段18，空预器12与除尘器13 之间的烟道1为第三烟道段19，其中至少一个喷枪4的喷口伸入第一烟道段17 内，至少一个喷枪4的喷口伸入第二烟道段18内，至少一个喷枪4的喷口伸入第三烟道段19内。

本发明中，将团聚复合溶液制备装置3制备的团聚复合溶液通过喷枪4喷入三个烟道1段内，由于三个烟道1段的温度不同，则团聚复合溶液中的脱硫废水可以在烟道1内形成梯级蒸发，弥补了低温烟道1，比如第三烟道段19在低负荷情况下处理高盐废水不足或者不能蒸发的缺点，大大提高脱硫废水的消纳量，实现不需要再对脱硫废水预先“减量”的处理，简化工艺流程，降低系统成本；另外由于第一烟道段17与第二烟道段18的烟气温度均大于300℃，使得耦合脱除烟气中的SO₃脱除率大于50％，从源头消除与脱硝产生“氨逃逸”形成ABS的几率，减少ABS在空预器12出口低温端粘附甚至“堵塞”空预器 12的风险，实现“非碱基”脱除SO₃。

团聚复合溶液制备装置3采用脱硫废水与团聚复合剂制备团聚复合溶液，其中团聚复合剂包括机磺酸盐、有机胺化合物、聚丙烯酸衍生物以及溶剂，当将这种成分的团聚复合溶液喷入烟道1内后，其一方面可以通过磺化反应去除烟气中的SO₃，另一方面可以钝化反应去除脱硫废水中含有的Cl^-，具体如下：

1、去除SO₃的磺化机理：

SO₃氧化性很强，很容易与能够提供电子基团的有机物发生磺化反应，属于典型的亲电取代反应。磺化反应与温度密切相关，温度高，反应速度快，反之则慢，空预器12前的烟道1温度一般在300～400℃之间，即在第一烟道段17与第二烟道段18中，喷入的团聚复合剂能够与烟气中的SO₃反应速度很快，几乎瞬间完成。SO₃发生磺化反应不生成水，反应速度快，反应活性高，属于放热反应，对烟道1温度没有影响，反应的产物具有水溶性、表面活性，还特别具有乳化、润湿、等多种表面活性，进一步促进了团聚复合剂的团聚功效。具体反应如下：

Ar－H+SO₃→Ar－SO₃H

所以团聚复合剂中的有机高分子化合物与SO₃发生磺化反应生成有机磺酸盐高分子化合物，实现了SO₃的高效脱除。

2、Cl^-钝化机理：

脱硫废水中的Cl^-含量大，团聚复合剂中的一些官能团可以与脱硫废水中的Cl^-和氧原子共同作用下发生氧氯化反应，生成有机含氯化合物，该有机含氯化合物化学性质更稳定，这样即抑制了溶液中离子扩散速度或者减少了Cl^-的存在，达到钝化的目的，从而减缓废水对金属的腐蚀速度，缓蚀率达到70％以上。氧氯化反应是放热反应，在高温下反应更加剧烈，具体的化学反应过程示意如下：

Ar－H+HCl+O₂→Ar－Cl+H₂O

基于上述分析，SO₃去除和Cl^-钝化是一个统一的过程。脱硫废水中Cl^-、SO₃与团聚复合剂三者之间先磺化后氯化反应，生成最终产物有机磺酰氯高分子化合物，通过上述两步反应可脱除烟气中SO₃和固定脱硫废水中Cl^-。总体化学反应过程示意如下：

其中Ar代表苯环结构。

另外，团聚复合剂对烟气中的重金属产生化学吸附，吸附在颗粒物表面的重金属通过除尘器13予以耦合脱除，尤其是在第一烟道段17中，磺化反应生成的有机磺酸盐以及团聚复合剂的有机磺酸盐可以耦合脱除烟气及脱硫废水中的重金属，脱除率大于90％，减少了脱硝装置11内脱硝催化剂“中毒”失效的风险。

团聚复合溶液制备装置3制备的团聚复合溶液通过喷枪4喷入烟道1内，在进入各喷枪4之前的流道上均设置有流量调节阀41，通过PLC/DCS控制各流量调节阀41，具体是根据对应喷枪4所在烟道1段的烟气温度调节喷出流量，以使在第一烟道段17与第二烟道段18内，喷枪4喷出的液体0.5s内蒸发，在第三烟道段19内1s蒸发。且在对脱硫废水完全消纳的条件下，高温区烟温降幅在1～2℃之间，低温区烟温降幅在3～5℃之间，对电厂机组系统正常运行基本无影响。

喷枪4采用压缩空气对团聚复合溶液进行雾化喷射，雾化平均粒径控制在 50～60μm，喷枪4布置于每个区域的直段烟道1内，根据烟道1实际情况，通过CFD流场模拟确保喷枪4喷口雾化覆盖区域大于烟道1截面面积的80％，选取喷枪4类型、确定喷枪4位置和数量。喷枪4上喷口的喷雾方向与烟气流向一致，且喷量控制在100～500L/h。另外根据PLC/DCS对机组负荷、烟气流量、排烟温度进行综合分析，自动调节喷入各烟道1段的喷量与整体的总喷量，其中第一烟道段17、第二烟道段18以及第三烟道段19的团聚复合溶液的消纳量按2:1的比例进行自动调节。

另外，在制备团聚复合溶液时，应预先采集浓缩后的脱硫废水的水质、水量以及烟气中SO₃的数据，可以按照脱硫废水中的Cl^-与烟气中的SO₃总含量与团聚复合剂量1:1的摩尔比进行配置，比如说Cl^-为0.5，SO₃为0.5，则团聚复合剂为1，或者Cl^-为0.7，SO₃为0.3，团聚复合剂为1，且配置溶液中团聚复合剂的浓度为0.3-1‰，可以使得团聚复合剂与浓缩脱硫废水发生磺氯化反应的最佳效果。

参见图1以及图2，优化上述实施例，脱硫塔14内产生的脱硫废水在存放于废水缓存罐2之前需要进行预处理，一般来说需要先进行浓缩处理，然后进入三联箱6进行絮凝沉淀处理，沉淀物通过压滤机8处理后再进行专门处理，比如采用卡车将其转运，而上层清液则可以导入废水缓存罐2内。由此，在整个过程中，可以实现脱硫废水的零排放。

具体地，脱硫废水主要是采用浓缩装置对脱硫废水进行浓缩处理，其中浓缩装置包括浓缩塔5，主要是用于将废水缓存罐2内储存的脱硫废水进行浓缩，其具有脱硫废水进口51与浓缩液出口52，脱硫塔14内产生的脱硫废水可以经由脱硫废水进口51进入浓缩塔5内，而浓缩后的脱硫废水则由浓缩液出口52 排出浓缩塔5；在浓缩塔5内设置有浓缩区53，由脱硫废水进口51进入浓缩塔 5内的脱硫废水存放在浓缩区53内，而所谓的浓缩区53其实就是浓缩塔5的内部空间，具体是由浓缩塔5的底部向上延伸的一段空间，上述浓缩液出口52位于该浓缩区53的底部，浓缩塔5的底部具有向下延伸的渐缩结构55，而浓缩液出口52则为该渐缩结构55的底角处，由此可以方便将浓缩塔5内的脱硫废水排空，而脱硫废水进口51则是位于浓缩塔5的上端，具体是浓缩区53的上端，一般为浓缩塔5的侧壁且靠近顶部的位置；另外在浓缩塔5上还设置有高温进气口56与低温出气口57，其中高温进气口56主要是用于向脱硫塔14内导入高温气体，一般该高温气体可以采用高温烟气，通过高温烟气对浓缩塔5内的脱硫废水进行换热浓缩，其设置于浓缩塔5的侧壁，靠近且高于浓缩液出口52，而低温出气口57则是用于排出浓缩过程中浓缩塔5内产生的气体，该气体通常为导入浓缩塔5内的高温烟气(换热后温度降低)与水蒸气，其也应高于浓缩区53，一般位于浓缩塔5的顶部，浓缩塔5的顶部也可以设置有向上延伸的渐缩结构，将低温出气口57开设于该渐缩结构的顶角位置，当然这里的低温出气口57排出的气体只是相对于高温进气口56来说温度偏低，并不是指其排出的气体温度比较低；在浓缩塔5的浓缩区53内还设置有气泡发生器54，该气泡发生器54的设置高度与高温进气口56相近，且与高温进气口56连通，即高温进气口56导入浓缩塔5内的高温烟气进入气泡发生器54内，以在浓缩区53内产生大量气泡。本发明中，浓缩区53区别于传统浓缩塔5内脱硫废水存放区，在传统浓缩塔5中，脱硫废水存放区主要是用于存放浓缩后的脱硫废水，但是本发明中脱硫废水不是以喷淋的方式进入脱硫塔14内，而是直接流入浓缩区53 内，比如在开始浓缩时，脱硫废水先由脱硫废水进口51流入浓缩区53内，且当浓缩区53内脱硫废水达到一定液位后，才会通过高温进气口56向浓缩塔5内导入高温烟气以浓缩脱硫废水。具体是，当浓缩区53内填充脱硫废水后，气泡发生器54浸没在脱硫废水的底部位置，当通入高温烟气后，气泡发生器54 会产生大量的气泡，高温烟气以气泡的形式在脱硫废水内逐渐上浮，且在上浮的过程中可以直接与脱硫废水换热，脱硫废水温度升高，进而可以使得脱硫废水中的水分会大量蒸发，且由低温出气口57排出浓缩塔5，从而达到浓缩脱硫废水的目的。采用这种方式，不但可以保证高温烟气能够与脱硫废水之间充分接触，且两者之间没有传导介质，为直接换热，换热效率非常高，另外可以有效避免传统脱硫废水浓缩过程中结垢问题。

优化上述实施例，在浓缩区53内还设置有气泡缓冲板58，该气泡缓冲板 58水平分隔浓缩区53，且在气泡缓冲板58上均布有若干透气孔，气泡沿脱硫废水上浮过程中需要穿过对应的透气孔，则表明透气孔的尺寸要大于气泡发生器54上的气孔尺寸。在本实施例中，气泡缓冲板58水平布置，气泡缓冲板58 将浓缩区53分隔为上下两个空间，当然在气泡缓冲板58为多个时，则各气泡缓冲板58沿浓缩区53的高度依次间隔设置，由此当气泡缓冲板58为n个时，则将浓缩区53分隔为n+1个，在优选方案中，气泡缓冲板58为三个，则三个气泡缓冲板58将浓缩区53分为四个空间，透气孔沿每一气泡缓冲板58的横截面均匀分布，气泡发生器54产生的大量气泡沿脱硫废水上浮，且需要依次经过各气泡缓冲板58上的透气孔，且当气泡比较多时，各气泡需要依次通过对应的透气孔，进而可以延缓气泡的上浮时间，以使高温烟气与脱硫废水之间能够充分换热。

继续优化上述实施例，高温进气口56也设置有多个，各高温进气口56沿浓缩区53的周向均匀布置，实际上就是沿浓缩塔5的周向均匀布置，而气泡发生器54也沿浓缩塔5的横截面布置，其布置方式与气泡缓冲板58相近，各高温进气口56均与气泡发生器54连通，即表明气泡发生器54是由多个方向进气，另外在气泡缓冲板58上也均布有若干气泡孔，具体是沿浓缩区53的横截面均匀分布，进而可以使得气泡发生器54在浓缩区53的整个横截面上均能够产生气泡，以避免气泡产生位置过于集中，无法对浓缩区53内的脱硫废水均衡换热。本发明中，气泡发生器54设置于浓缩区53靠近底部的位置，具体为浓缩区53 的渐缩结构59的顶部位置，比如浓缩区53的渐缩结构59为锥形时，则气泡发生器54位于该锥形的底面位置，当然脱硫废水能够穿过该气泡发生器54进入渐缩结构对应区域。通常，脱硫废水在浓缩区53内会形成一定的沉降，当浓缩液出口52没打开时，脱硫废水的沉降物会集中在浓缩区53的渐缩结构对应区域内，另外由于气泡发生器54与高温进气口56相连，则气泡发生器54周围的温度在浓缩塔5中最高，即该区域范围内的脱硫废水浓缩效率最高，进而导致位于浓缩区53底部处的脱硫废水浓度非常高，由此可以将浓缩区53内的脱硫废水浓缩一段时间后，其底部的脱硫废水浓度高于其上部的浓度，具体是沿脱硫废水液面高度方向，脱硫废水的浓度越来越低，进而可以打开浓缩液出口52 一段时间，将底部高浓度的脱硫废水排出，然后关闭浓缩液出口52，则低浓度脱硫废水向气泡发生器54流动，同时继续向浓缩区53内投放新的脱硫废水，如此周期循环可以使得浓缩区53内的脱硫废水逐渐浓缩至要求浓度，最后由浓缩液出口52排出。

针对上述的浓缩方式，可以将浓缩区53设置三个液位，由上至下依次为满液位、中液位以及低液位。其中，满液位为浓缩区53内存放脱硫废水的最高液位，当开始通气浓缩时浓缩区53内的脱硫废水液位以及添加新液(新的脱硫废水)后的液位均为满液位；而中液位则是浓缩区53内脱硫废水浓缩后需要排放下部高浓度脱硫废水时的液位，即当浓缩区53内脱硫废水由满液位降至中液位后，浓缩液出口52打开并排出底部的高浓度脱硫废水；低液位则为浓缩区53 内高浓度脱硫废水排放后的液位，即当浓缩区53内的脱硫废水由中液位降至低液位时，关闭浓缩液出口52，同时打开脱硫废水进口51，向浓缩区53内补充新液至满液位，此时浓缩塔5内的浓缩周期完成。当然这里的满液位、中液位以及低液位均通过液位传感器510来检测，以控制相应动作，其可以根据实际需要来设定。本发明中，浓缩塔5采用间歇式进液、排液，并通过液位传感器 510控制进液量、排液量，其中浓缩倍率＝(排液量/(蒸发量+排液量)，其中蒸发量为满液位与中液位之间的差值，排液量则为中液位与低液位之间的差值，由此整个过程不但浓缩倍率可控，而且非常方便，PLC/DCS可以根据烟道1中的烟气温度参数以及烟气中SO₃含量来调节浓缩塔5中的浓缩倍率，以使脱硫废水消耗量最大化。

参见图3，在优选实施例中，浓缩塔5的高温进气口56与除尘器13的出气侧烟道1连通，具体是除尘器13与脱硫塔14之间的烟道1，在经过除尘器13 净化除尘后的烟气可通过高温进气口56进入浓缩塔5内。本实施例中，在除尘器13与脱硫塔14之间的烟道1内设置有风机110，通过风机110将烟气导入脱硫塔14内湿法脱硫，同时在该段烟道1还连接有支管7，该支管7延伸至高温进气口56，且在该支管7内设置有另一风机71，由此除尘器13排出的烟气一部分可直接进入脱硫塔14内，一部分可经由支管7进入浓缩塔5内与脱硫废水换热，当然支管7内的风机71应采用加压风机71，以使高温进气口56处的烟气压力应高于低温出气口57处的气体压力。一般来说，除尘器13为静电除尘器13与布袋除尘器13，经过除尘器13净化后的烟气中颗粒物含量非常低，其温度可达100℃左右，而脱硫塔14内排出的脱硫废水一般为20℃，即在浓缩塔 5中，采用100℃的烟气与20℃的脱硫废水直接换热，两者之间的温差比较大，不但换热效率高，而且提高了烟气热量利用率，减少能量散失。另外，在浓缩塔5内设置有温度计511，用于检测浓缩塔5内各区间的温度，比如在浓缩塔5 的顶部靠近低温出气口57处检测浓缩塔5排出气体的温度，在浓缩区53靠近气泡发生器54处检测浓缩换热时，气泡发生器54附近的脱硫废水温度，必要时还应该检测高温进气口56处高温烟气的温度，通过检测这些位置的温度，可以用于判断浓缩塔5内气泡与脱硫废水之间的换热情况，进而可以用于调整支管7内高温烟气的流量，保证浓缩效率。继续优化该实施例，浓缩装置设置两组，两组浓缩装置之间为并联，两者的高温进气口56、低温出气口57、脱硫废水进口51以及浓缩液出口52的连接关系均相同，均与零排放系统中的对应管路连接，两组浓缩装置可以采用两种工作模式，一种为一备一用，其中一组浓缩装置工作时，另一组浓缩装置不工作，可以用于维护或者清理，保证零排放系统能够持续工作，在另外一种工作模式中，具体为脱硫塔14中的脱硫废水制备比较多时，则两组浓缩装置同时工作，以快速浓缩脱硫塔14中制备的脱硫废水，保证浓缩效率。

再次参见图1，在具体实施例中，某2×660MW机组满负荷运行时，脱硫废水总量为10t/h,通过低温浓缩减量后到3t/h，加入0.9kg/h的团聚复合剂配制成浓度为0.3‰的团聚复合溶液。其中2t/h喷入到第一烟道段17与第二烟道段18， 1t/h喷入第三烟道段19。通过DCS监测第一烟道段17与第二烟道段18的烟温由352℃降到350.5℃，降幅1.5℃；第三烟道段19的烟温由124℃降到120.5℃，降幅3.5℃。第一烟道段17与第二烟道段18均布置10支喷枪4，每支喷枪4喷量200L/h；第三烟道段19布置10支喷枪4，每支喷枪4喷量100L/h。各段喷量根据负荷的变化自动按比例调节，系统稳定运行已1年以上。经第三方权威机构检测，该技术使用后，烟气中SO₃的浓度降低了53.2％；脱硝效率与之前相比无变化；空预器12运行阻力比之前总体降低240Pa左右；实现脱硫废水浓缩3 倍，高低温烟道1蒸发消耗脱硫废水及协同脱除烟气中SO₃的治理目标。另外在停车检修期间，工作人员进入烟道1内查看，烟道1内无积灰，烟道1壁和内部支撑杆均无明显腐蚀现象，证明团聚复合剂起到了缓蚀作用。

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。

Claims

1.一种基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，包括烟道，所述烟道上设置有脱硝装置、空预器、除尘器以及脱硫塔，四者沿所述烟道内的烟气流向依次设置，其特征在于：还包括团聚复合溶液制备装置，所述脱硫塔产生的脱硫废水经过处理后导入所述团聚复合溶液制备装置，所述团聚复合溶液制备装置的出液口连接多个喷枪；所述团聚复合溶液装置制备团聚复合溶液时，按照脱硫废水中的Cl^-与烟气中的SO₃总含量与团聚复合剂量1:1的摩尔比团聚复合溶液的浓度，且浓度为0.3-1‰，其中团聚复合溶液在所述烟道内先发生磺化反应，后发生氧氯化反应，且生成的有机磺酸盐吸收烟气与脱硫废水中的重金属；

其中至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第一烟道段内，至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第二烟道段内，至少一个所述喷枪的喷口伸入所述第三烟道段内；

所述脱硫塔内产生的脱硫废水依次经过浓缩装置以及三联箱后进入所述团聚复合溶液制备装置内；

所述浓缩装置包括浓缩塔，所述浓缩塔具有脱硫废水进口与浓缩液出口，所述浓缩塔具有供脱硫废水存放的浓缩区，所述浓缩液出口位于所述浓缩区底部，所述浓缩塔上还设置有高温进气口与低温出气口，所述低温出气口与所述脱硫废水进口均位于所述浓缩区上方，所述高温进气口靠近且高于所述浓缩液出口，且于所述浓缩区设置有气泡发生器，所述气泡发生器与所述高温进气口连通，且所述浓缩区设置三个液位，由上至下依次为满液位、中液位以及低液位。

2.如权利要求1所述的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，其特征在于：根据PLC/DCS对机组负荷、烟气流量、排烟温度进行综合分析，自动调节浓缩比例和喷入所述第一烟道段、第二烟道段以及第三烟道段的喷量与总喷量，所述第一烟道段、第二烟道段以及第三烟道段的团聚复合溶液的消纳量按2：2:1的比例进行自动调节。

3.如权利要求1所述的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，其特征在于：所述浓缩区内还设置有气泡缓冲板，所述气泡缓冲板水平分隔所述浓缩区，且于所述气泡缓冲板上均布有若干透气孔。

4.如权利要求1所述的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，其特征在于：所述高温进气口与所述除尘器的出气侧烟道连通。

5.如权利要求1所述的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，其特征在于：还包括废水缓存罐，所述废水缓存罐的进液口与所述脱硫塔的出液口连接，所述废水缓存罐的出液口与所述浓缩塔的脱硫废水进口连接。

6.如权利要求1所述的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，其特征在于：所述团聚复合溶液制备装置中添加团聚复合剂与脱硫废水混合制备团聚复合溶液，其中团聚复合剂的成分包括有机磺酸盐、有机胺化合物、聚丙烯酸衍生物以及溶剂。

7.如权利要求1所述的基于高低温烟道梯级蒸发脱硫废水及烟气中SO₃脱除系统，其特征在于：所述喷枪的液体雾化喷入所述烟道内，且液体雾化粒径为50-60μm，PLC/DCS根据烟气温度调节自动调节所述喷枪喷入所述烟道内液体的雾化粒径。