CN117302987A - 浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃煤电厂脱硫废水零排放技术领域，尤其是涉及一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统及方法。该浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统包括空气预处理系统和灰库；第一输送管路包括灰斗、空气破拱器和仓泵，灰斗设置在仓泵上方，空气破拱器设置在灰斗壁面，空气破拱器与空气预处理系统通过破拱器止回阀连接；第二输送管路包括反吹管路和输灰管路，反吹管路的一端与空气预处理系统连接，反吹管路的另一端通过反吹气止回阀与输灰管路连接，灰库与输灰管路的出口连通。该浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统能够使压缩空气具备较低的湿度和较高的温度水平，方便蒸发产物落入仓泵，降低堵灰的风险。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤电厂脱硫废水零排放技术领域，尤其是涉及一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统及方法。
背景技术
在现有燃煤电厂脱硫废水零排放技术中，“预处理+浓缩减量+干燥固化”的技术路线具有较好的经济效益与应用前景，该工艺路线利用除尘后的低温烟气余热对经过预处理的脱硫废水进行浓缩减量，可有效减少用于固化干燥的中高温热烟气(>300℃)，降低能耗。浓缩后的高盐脱硫废水液滴将在旋转喷雾蒸发塔内雾化，直接同热烟气接触并固化干燥成颗粒，部分颗粒进入出口烟道被后续除尘器捕集，部分颗粒将落入塔底，这部分蒸发产物通过气力输灰装置定期泵入灰库。
然而，浓缩后脱硫废水含盐量急剧升高，溶解性总固体最高可达200000～400000mg/L不等，这将导致在处理量相近时，喷入浓缩废水后干燥塔底灰分含盐量将显著高于喷入普通废水；同时脱硫废水蒸发产物中含有大量MgCl2、CaCl2等易于吸潮的结晶盐，当环境中相对湿度超过一定值，干燥产物将会吸湿板结导致流动性变差，严重影响灰斗下料和仓泵输灰。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，该浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统能够使压缩空气具备较低的湿度和较高的温度水平，方便蒸发产物落入仓泵，降低堵灰的风险；
本发明的第二目的在于提供一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送方法，旨在解决输灰管道积灰堵塞的问题。
本发明提供一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，包括：空气预处理系统、第一输送管路、第二输送管路和灰库；
第一输送管路包括灰斗、空气破拱器、破拱器止回阀和仓泵，所述灰斗设置在仓泵上方，所述空气破拱器设置在灰斗壁面，所述空气破拱器与所述空气预处理系统通过破拱器止回阀连接。
第二输送管路包括反吹管路、反吹气止回阀和输灰管路，所述反吹管路的一端与空气预处理系统连接，所述反吹管路的另一端通过反吹气止回阀与输灰管路连接，所述灰库与所述输灰管路的出口连通。
优选的，所述空气预处理系统包括罗茨风机、吸附式干燥机和电加热器；
压缩空气从罗茨风机中释出，依次经过吸附式干燥机和电加热器。
优选的，第一输送管路还包括灰斗压力测点和压缩空气温度测点；
所述灰斗压力测点设置在所述灰斗上部；
所述压缩空气温度测点设置在空气与处理系统与破拱器止回阀之间；
优选的，第一输送管路还包括落料阀与落料管；
所述落料管设置在灰斗与仓泵之间，所述落料阀设置在落料管上端；
所述落料管上还设置有落料管压力测点和落料管温度测点。
优选的，第二输送管路还包括伴热管，所述伴热管对所述输灰管路伴热。
优选的，第二输送管路还包括仓泵反吹气温度测点、输灰管路温度测点和输灰管路压力测点；
所述仓泵反吹气温度测点设置在空气预处理系统与反吹气止回阀之间；
输灰管路温度测点和输灰管路压力测点均设置在输灰管路上，输灰管路温度测点和输灰管路压力测点均设置有多个。
优选的，所述浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统还包括第三输送管路；
第三输送管路包括仓泵止回阀，所述仓泵止回阀连接空气预处理系统和仓泵，所述空气预处理系统与仓泵止回阀之间还设置有仓泵进口温度测点。
进一步优选的，所述电加热器的出口压缩空气温度在65℃～75℃之间，相对湿度在25％～35％之间。
优选的，所述反吹气止回阀设置有多个，所述反吹气止回阀喷嘴与输灰管路之间角度呈35°～50°。
本发明还包括一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送方法，其包括以下步骤：
当灰斗壁面压力超限，打开落料阀，同时开启电加热器和破拱器止回阀，干燥后的压缩空气经加热后一路进入灰斗和空气破拱器，通过反吹管路对仓泵后的输灰管路进行定期吹扫。
有益效果：
该浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统通过设置空气预处理系统，使压缩空气具备较低的湿度和较高的温度水平；通过设置第一输送管路，在灰斗壁面设置破拱器，方便蒸发产物落入仓泵；通过设置第二输送管路，当管路压力超限即管路内存在堵灰现象时，将反吹气止回阀将打开，引入压缩空气吹扫输灰管路，使蒸发产物进入灰库，降低了堵灰的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。
图1为本发明浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统流程图。
附图标记说明：
1、灰斗；2、空气破拱器；3、灰斗压力测点；4、破拱器止回阀；5、压缩空气温度测点；6、落料阀；7、电加热器；8、落料管压力测点；9、落料管温度测点；10、仓泵；11、罗茨风机；12、吸附式干燥机；13、仓泵止回阀；14、伴热管；15、输灰管路温度测点；16、输灰管路压力测点；17、灰库；18、仓泵进口温度测点；19、反吹气温度测点；20、反吹气止回阀。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。
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"、"竖直"、"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。此外，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明提供了一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其包括空气预处理系统、第一输送管路、第二输送管路和灰库。第一输送管路包括灰斗1、空气破拱器2、破拱器止回阀4和仓泵10，灰斗1设置在仓泵10上方，空气破拱器2设置在灰斗1壁面，空气破拱器2与空气预处理系统通过破拱器止回阀4连接。第二输送管路包括反吹管路、反吹气止回阀20和输灰管路，反吹管路的一端与空气预处理系统连接，反吹管路的另一端通过反吹气止回阀20与输灰管路连接，灰库17与输灰管路的出口连通。
空气预处理系统包括罗茨风机11、吸附式干燥机12和电加热器7，压缩空气从罗茨风机11中释出，依次经过吸附式干燥机12和电加热器7。
具体的，电加热器7的出口压缩空气温度在65℃～75℃之间，相对湿度在25％～35％之间。
具体的，吸附式干燥机12采用两套一用一备，即一台用于干燥压缩空气，另一台填料再生。吸附式干燥机12填料使用均匀粒度的无水氯化钙，用于去除压缩空气中残留水分。
具体的，灰斗1壁面采用对称布置的两个或更多数量的空气破拱器2，当灰斗1壁面压力超限即达到排灰条件时，压缩空气经过空气破拱器2的气锤喷嘴进入灰斗1内部破坏可能存在的固桥，方便蒸发产物落入仓泵10。
第一输送管路还包括灰斗压力测点3、压缩空气温度测点5、落料管压力测点8和落料管温度测点9，灰斗压力测点3设置在灰斗1上部，压缩空气温度测点5设置在空气与处理系统与破拱器止回阀4之间，落料管压力测点8和落料管温度测点9均设置在灰斗1与仓泵10之间。
具体的，当灰斗1壁面压力超限时开启落料阀6，辅以空气破拱器2清除近壁面流动死区的粉体颗粒。蒸发产物经过落料管进入仓泵10，仓泵10进口连接压缩空气，仓泵10出口连通输灰管路，输灰管路上设置有伴热管14实现保温，输运蒸发产物进入灰库17。在本实施中，落料阀6为电动落料阀。
第二输送管路中，反吹气止回阀20设置有多个，反吹气止回阀20喷嘴与输灰管路之间角度呈35°～50°。第二输送管路还包括伴热管14，伴热管14对输灰管路伴热，维持输灰管线温度在65℃左右。具体的，输灰管路的管道上安装电加热伴热管14并覆盖保温棉实现管路的保温，输灰管路应尽量缩短且保温段和灰库17间应尽量靠近。
第二输送管路还包括仓泵反吹气温度测点19、输灰管路温度测点15和输灰管路压力测点16。
仓泵反吹气温度测点19设置在空气预处理系统与反吹气止回阀20之间，输灰管路温度测点15和输灰管路压力测点16均设置在输灰管路上，输灰管路温度测点15和输灰管路压力测点16均设置有多个。
具体的，落料管和输灰管路上设置多个热电偶作为温度测点，多个压力变送器为压力测点，根据输灰管线实际长度可以适当增加或减少温度测点和压力测点的数量。通过所在测点温度和压力判断输灰系统是否运行正常，并实现对电加热器7和反吹气的自动控制。
具体的，当输灰管路沿途设置的压力超限时说明可能存在堵灰，此时需要减小落料阀6开度来减小输灰量，打开反吹气止回阀20通入压缩空气，压缩空气以30°～55°的角度和一定时间间隔(5min一次，每次开启1min)喷入输灰管路，清理可能存在堵灰的区域，直至灰斗1壁面压力恢复正常。
该浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统还包括第三输送管路，第三输送管路包括仓泵止回阀13，仓泵止回阀13连接空气预处理系统和仓泵10，空气预处理系统与仓泵止回阀13之间还设置有仓泵进口温度测点18。具体的，仓泵10输灰灰气比应控制在15-35之间，工作压力处于0.2-0.4MPa，平均流速在5-12m/s之间。
具体的，电加热器7加热进入仓泵10的压缩空气，根据压缩空气去向可以设置多个电加热器7，并应尽量减少管路长度以降低沿程损失。电加热器7的加热功率根据压缩空气温度测点5、仓泵进口温度测点18和反吹气温度测点19信号反馈实现自动控温，压缩空气流量根据灰斗压力测点3信号可实时调整。
本浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统通过压缩空气在进入灰斗1、仓泵10和输灰管路前经过吸附式干燥器与电加热器7，使其具备较低的湿度和较高的温度水平，同时仓泵10输灰管道设有保温和伴热，防止高盐蒸发产物在运输期间结露吸湿和板结；灰斗1壁面设置气动破拱器，可以避免因潮湿积压等原因形成的起拱和下料堵塞，同时有效清理流动死区堆积的蒸发产物；输灰管道沿程设置多个温度和压力测点，当管路压力超限即管路内存在堵灰现象时，反吹气止回阀20将打开，引入压缩空气吹扫输灰管路，同时减小落料阀6开度以减少输灰量，进一步降低了堵灰的风险。
本发明还包括一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送方法，采用上述任意一项的脱硫废水旁路烟气蒸发的气力输送系统，其包括以下步骤：
当灰斗1壁面压力超限，打开落料阀6，同时开启电加热器7和破拱器止回阀4，干燥后的压缩空气经加热后一路进入灰斗1和空气破拱器2，通过反吹管路对仓泵10后的输灰管路进行定期吹扫。
本发明具有以下特点：
压缩空气经过预热和除湿，有效降低了后续使用压缩空气破拱和输灰时蒸发产物中盐分吸潮的概率；灰斗1壁面设有灰斗压力测点3和空气破拱器2，可及时监测并处理灰斗1内部架拱现象，增加灰斗1下料流畅度；输灰管路上设置保温段，同时温度和压力测点可帮助直观判断输灰管路是否存在堵灰问题；反吹气可以程序设定按照压力测点超限值自动喷入，也可设置一定反吹频率定期自动运行以预防堵灰。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，包括：空气预处理系统、第一输送管路、第二输送管路和灰库；
第一输送管路包括灰斗、空气破拱器、破拱器止回阀和仓泵，所述灰斗设置在仓泵上方，所述空气破拱器设置在灰斗壁面，所述空气破拱器与所述空气预处理系统通过破拱器止回阀连接；
第二输送管路包括反吹管路、反吹气止回阀和输灰管路，所述反吹管路的一端与空气预处理系统连接，所述反吹管路的另一端通过反吹气止回阀与输灰管路连接，所述灰库与所述输灰管路的出口连通。
2.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，所述空气预处理系统包括罗茨风机、吸附式干燥机和电加热器；
压缩空气从罗茨风机中释出，依次经过吸附式干燥机和电加热器。
3.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，第一输送管路还包括灰斗压力测点和压缩空气温度测点；
所述灰斗压力测点设置在所述灰斗上部；
所述压缩空气温度测点设置在空气与处理系统与破拱器止回阀之间。
4.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，第一输送管路还包括落料阀与落料管；
所述落料管设置在灰斗与仓泵之间，所述落料阀设置在落料管上端；
所述落料管上还设置有落料管压力测点和落料管温度测点。
5.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，第二输送管路还包括伴热管，所述伴热管对所述输灰管路伴热。
6.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，第二输送管路还包括仓泵反吹气温度测点、输灰管路温度测点和输灰管路压力测点；
所述仓泵反吹气温度测点设置在空气预处理系统与反吹气止回阀之间；
输灰管路温度测点和输灰管路压力测点均设置在输灰管路上，输灰管路温度测点和输灰管路压力测点均设置有多个。
7.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，所述浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统还包括第三输送管路；
第三输送管路包括仓泵止回阀，所述仓泵止回阀连接空气预处理系统和仓泵，所述空气预处理系统与仓泵止回阀之间还设置有仓泵进口温度测点。
8.根据权利要求2所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，所述电加热器的出口压缩空气温度在65℃～75℃之间，相对湿度在25％～35％之间。
9.根据权利要求1所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，所述反吹气止回阀设置有多个，所述反吹气止回阀喷嘴与输灰管路之间角度呈35°～50°。
10.一种浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送方法，其采用如权利要求1-9任意一项所述的浓缩废水旁路热烟气蒸发高盐分灰的气力输送系统，其特征在于，包括以下步骤：
当灰斗壁面压力超限，打开落料阀，同时开启电加热器和破拱器止回阀，干燥后的压缩空气经加热后一路进入灰斗和空气破拱器，通过反吹管路对仓泵后的输灰管路进行定期吹扫。
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2023
- 2023-11-13 CN CN202311506856.1A patent/CN117302987A/zh active Pending
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