CN205328788U - 一种火电厂湿法脱硫废水零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂湿法脱硫废水零排放处理系统，包括废水预处理器、文丘里雾化器和旋风分离器，所述文丘里雾化器的顶部设有全锥形喷嘴，所述废水预处理器与全锥形喷嘴连接，所述文丘里雾化器的侧部设有烟气进口，文丘里雾化器底部通过弯管与旋风分离器连通，所述旋风分离器底部设置有结晶盐回收料斗。本实用新型废水处理系统，增加电除尘器入口烟气湿度，降低入口烟气温度，有利于提高电除尘设备的除尘效果，同时，降低脱硫吸收塔入口烟气温度，降低脱硫系统水耗。

Description

一种火电厂湿法脱硫废水零排放处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，尤其涉及适用于火电厂湿法脱硫废水零排放和其他行业中难以处理的高含盐废水处理领域，具体涉及一种火电厂湿法脱硫废水零排放处理系统，达到零排放目的。

背景技术

我国电厂烟气脱硫工艺90％以上采用石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺，脱硫废水处理系统多为消化吸收了国外的废水处理技术后设计和生产的，主要分为废水处理系统和泥渣处理系统两部分，其中废水处理系统又分为中和、沉降、絮凝、浓缩、澄清几个工序。中小型机组脱硫产生的废水由于水量较小，大部分用于冲洗灰场、煤场喷洒，或者汇入电厂污水处理系统集中处理。大机组已经建设的脱硫废水设施由于运行费用较高、管理不当，闲置情况较多。

近年来脱硫废水排放问题受到全世界的广泛关注，采用传统工艺处理的脱硫废水，多项指标尤其是盐分无法达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997—2006)中的要求。同时，随着国家环保法规的日益严格及工业废水零排放的要求，脱硫废水零排放的需求也提到日程上来。所以亟待研究烟气脱硫废水的处理新工艺。

目前我国脱硫废水的处理工艺主要有常规物理化学沉淀法、MVR及MED蒸发法、化学沉淀-微滤膜法、多级过滤+反渗透法。但以上方法处理成本高，且需不断添加化学药品，耗费人力，不能循环利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种高效、低成本、结构简单同时增加电除尘器入口烟气湿度，提高除尘器效率，可实现火电厂脱硫废水真正意义上的零排放的蒸发处理系统。利用高温烟气蒸发处理废水系统来处理脱硫废水，可以解决背景技术的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种火电厂湿法脱硫废水零排放处理系统，包括废水预处理器、文丘里雾化器和旋风分离器，所述文丘里雾化器的顶部设有全锥形喷嘴，所述废水预处理器与全锥形喷嘴连接，所述文丘里雾化器的侧部设有烟气进口，文丘里雾化器底部通过弯管与旋风分离器连通，所述旋风分离器底部设置有结晶盐回收料斗。

所述烟气进口与脱销反应器和空气预热器间的管道连通；将来自空气预热器入口烟道极少量高温热烟气从侧面进入文丘里雾化器，高温烟气对雾化废水进行了加热蒸发，废水中的盐分析出。由于高温烟气来自烟道热烟气，烟气中含有粉尘颗粒，脱硫废水也能够对这些颗粒物洗涤。

所述文丘里雾化器包括雾化筒体，雾化筒体底部与文丘里管的入口段连接，文丘里管的扩散段与弯管连接；脱硫废水在文丘里雾化器里有二次雾化过程，一是高速废水通过喷嘴喷射出来，完成雾化。二是利用文丘里雾化器的收缩段，废水液滴均匀分布在收缩段表面，烟气在收缩段加速。由于高速气体的冲击，液膜开始出现波动。气体的持续进一步冲击，液膜上的波动最终被打碎成液滴。

所述全锥形喷嘴设于雾化筒体顶部，所述烟气进口设于雾化筒体侧部。

所述旋风分离器顶部设有烟气出口，烟气出口通过烟道与电除尘器连接；系统位于电厂烟道电除尘器之前，旋风分离器上部的烟气进入电除尘前烟道，再次进行电除尘处理。确保结晶出的盐全部截留，不返回脱硫吸收塔。

本实用新型废水处理系统，增加电除尘器入口烟气湿度，降低入口烟气温度，有利于提高电除尘设备的除尘效果，同时，降低脱硫吸收塔入口烟气温度，降低脱硫系统水耗。与现有技术相比，本实用新型还具有如下优点：

1、本实用新型利用火力发电厂空气预热器前和电除尘器进口之间具有烟温高差烟道，中间设置该废水雾化蒸发器，利用文丘里雾化蒸发器内高温烟气热量对脱硫废水进行雾化蒸发处理，废水中细小固体颗粒、各种离子、重金属元素干燥结晶后和灰尘混合在烟气中，在通过旋风分离器进行分离，大颗粒物沉降于旋风分离器底部收集斗排出，小颗粒物随烟气进入电除尘器被电极捕捉，随灰一起外排，废水蒸气随烟气外排，这样不仅能够实现脱硫废水真正的零排放，减少火电厂粉尘颗粒物的排放，符合环保的现实要求，而且可以节约处理成本。

2、本实用新型创造性的利用了文丘里喷射器与旋风除尘器结合，废水雾化效果好，粉尘颗粒捕捉效果高、分离效果好。

3、本实用新型提供的脱硫废水雾化蒸发零排放系统能方便解决当前脱硫废水处理难题，系统简单高效、投资和运行成本低，投入市场运行以后，可取代现有各种脱硫废水处理设备在火力厂中使用。将会较大程度降低脱硫废水处理成本和设备维护费用，在燃煤火力发电机组等脱硫废水中推广使用，市场前景巨大。

4、利用高温烟气热量以及文丘里喷射的雾化作用，可加速废水快速蒸干，并保证废水蒸干烟气温度始终保持在烟气酸露点温度之上，不影响后续设备运行，且可改善烟气进入电除尘器的湿度，提高电除尘器除尘效果。

5、进入喷射器的废水只需要经过简单的预处理，无需进行深度膜浓缩处理，占地少、投资小，系统简单。

附图说明

图1为本实用新型脱硫废水蒸发零排放系统示意图；

图中，1-废水预处理器，2-全锥形衬里喷嘴，3-文丘里雾化器，4-烟气进口，5-结晶盐回收料斗，6-旋风分离器，7-烟气出口，8-电除尘器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，处理火电厂脱硫废水零排放系统，包括文丘里雾化器3、全锥形衬里喷嘴2、旋风分离器6、结晶盐回收料斗5。

本脱硫废水蒸干处理系统来自空预器入口烟道极少量高温热烟气从侧面进入文丘里雾化器3，文丘里雾化器3为喷射式文丘里雾化蒸发器，脱硫废水从顶部的全锥形衬里喷嘴2高流速喷出，喷嘴内衬特殊的高耐磨性材料，喷嘴出口处压力越高，流量越高，形成的液滴越小，雾化效果越好。

脱硫废水在文丘里雾化器3里有二次雾化过程，一是高速废水通过喷嘴喷射出来，完成雾化。二是利用文丘里雾化器的收缩段，废水液滴均匀分布在收缩段表面，烟气在收缩段加速。由于高速气体的冲击，液膜开始出现波动。气体的持续进一步冲击，液膜上的波动最终被打碎成液滴。

高温烟气对雾化废水进行了加热蒸发，废水中的盐分析出。由于高温烟气来自烟道热烟气，烟气中含有粉尘颗粒，脱硫废水也能够对这些颗粒物洗涤。

上述高温气体切向进入旋风分离器6，其作用是利用离心分离原理将产生的结晶盐及粉尘颗粒与烟气进行分离。

此系统位于电厂烟道电除尘器之前，旋风分离器6上部的烟气进入电除尘前烟道，再次进行电除尘处理。确保结晶出的盐全部截留，不返回脱硫吸收塔。

在旋风分离器6下面设置结晶盐回收集料斗5，用于收集旋风分离器6分离的结晶盐粉末，当贮存达到一定的量后排出系统。本系统采取高温烟气加热蒸干脱硫废水，生成粉尘颗粒旋风分离，粉尘颗粒收集排出，烟气进入电除尘器。

来自电厂空气预热器入口烟道的极少量高温热烟气从侧面进入文丘里雾化器3，脱硫废水由废水预处理器1预处理后经过泵送从全锥形衬里喷嘴2雾化喷出，形成小的液滴。在喷射式文丘里雾化器3的收缩段，废水液滴均匀分布在收缩段表面，烟气在收缩段加速，进一步雾化。在文丘里雾化器3完成了废水的雾化、蒸干、粉尘颗粒的捕捉过程。然后，烟气进入旋风分离器6分离，在离心力的作用下，粉尘颗粒与烟气分离，颗粒落到底部的料斗内收集排出，其他细小粉尘随烟气进入电除尘器被电极进一步捕捉，随灰一起外排，实现了脱硫废水真正的零排放，减少火电厂粉尘颗粒物的排放，符合环保的现实要求。

实施例1：

如图1所示，以某300MW燃煤机组为例，利用脱硫废水蒸干零排放处理系统处理湿法脱硫废水，包括脱硫废水预处理器1，废水通过全锥形衬里喷嘴2喷入雾化，在喷射式文丘里雾化器3雾化蒸发，高温烟气进口4，通过旋风分离器6进行分离，结晶盐回收料斗5，烟气出口7进入电除尘器8。整个系统装置利用高温烟气热量以及文丘里喷射的雾化作用，可加速废水快速蒸干，并对粉尘颗粒进行捕捉，利用旋风分离器对粉尘颗粒进行分离收集。处理后的烟气回到原烟道进入电除尘器处理。真正做到了湿法脱硫废水的零排放。

本系统装置可以根据脱硫废水的处理量计算热烟气的进入量，保证废水完全蒸干。通过控制液气比及废水喷嘴的压力来控制雾化蒸干效果。

脱硫废水由于含有高浓度的盐分，采用全锥形衬里喷嘴，喷嘴的衬里使用特殊的高耐磨性材料。

高温烟气进入喷射式文丘里雾化器3筒体与喷入的雾化的废水进行充分混合。热空气在文丘里雾化器3缩径段加强了气流的扰动，强化废水与烟气换热，加速细小液滴的蒸干，减少蒸干时间。

烟气中细颗粒物与废水蒸干后的残余物发生碰撞和团聚作用，形成大颗粒物，大颗粒物在重力和离心力作用下沉积在旋风分离器的底部，定期排出。旋风分离器出口烟气进入电除尘器中被进一步处理。

整个系统对现有的锅炉烟气处理系统无影响，且可改善烟气进入电除尘器的湿度，提高电除尘器除尘效果，实现了火电厂湿法脱硫废水零排放。本系统装置同样适用于其他行业中难以处理的含盐量高废水处理领域。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种火电厂湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征是，包括废水预处理器、文丘里雾化器和旋风分离器，所述文丘里雾化器的顶部设有全锥形喷嘴，所述废水预处理器与全锥形喷嘴连接，所述文丘里雾化器的侧部设有烟气进口，文丘里雾化器底部通过弯管与旋风分离器连通，所述旋风分离器底部设置有结晶盐回收料斗。

2.如权利要求1所述的废水零排放处理系统，其特征是，所述烟气进口与脱销反应器和空气预热器间的管道连通。

3.如权利要求1所述的废水零排放处理系统，其特征是，所述文丘里雾化器包括雾化筒体，雾化筒体底部与文丘里管的入口段连接，文丘里管的扩散段与弯管连接。

4.如权利要求3所述的废水零排放处理系统，其特征是，所述全锥形喷嘴设于雾化筒体顶部，所述烟气进口设于雾化筒体侧部。

5.如权利要求1或2所述的废水零排放处理系统，其特征是，所述旋风分离器顶部设有烟气出口，烟气出口通过烟道与电除尘器连接。