CN206621980U - 一种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，属于火电厂烟气处理技术领域。系统中的一级吸收塔(1)侧面设有加湿水入口(15)和一级吸收剂入口(16)，加湿水入口(15)经管道与废水收集罐(8)相连，一级吸收剂入口(16)经管道与一级脱硫剂料仓(9)相连。一级吸收塔(1)顶部经烟道与除尘器(4)、二级吸收塔(6)、烟囱(11)依次连接，二级吸收塔(6)中部经管道与二级吸收剂浆液箱(7)连接，二级吸收塔(6)底部经管道连接废水收集罐(8)。该系统采用半干法‑湿法相结合的脱硫工艺，解决了火电厂烟气脱硫、除尘以及废水排放问题，结构简单、降低了能耗和运行成本。

Description

一种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，属于火电厂烟气处理技术领域。

背景技术

目前对于火电厂烟气中二氧化硫的控制，多采用湿法脱硫中的串塔技术；对于粉尘排放多采用低低温除尘技术降低烟温，提高除尘器技术。从运行效果来看，虽然达到了超净排放的目的，但在运行过程中还存在以下几个问题：

1)湿法脱硫技术存在运行能耗高、工艺复杂，脱硫调整手段单一，尤其是湿法脱硫过程中产生大量脱硫废水，脱硫废水处理存在难度大、工艺复杂、运行成本高的问题，废水无法有效排放造成脱硫系统浆液恶化，严重影响系统正常运行。

2)低低温换热除尘技术提高了静电除尘效率，满足了排放要求，但目前所采用的低低温换热器换热效率低、容易堵塞磨损，且能源二次利用率低。

3)电厂产生大量废水，处理费用高、处理工艺复杂且无法实现废水零排放。

4)烟气中三氧化硫、氯化氢、氟化氢的脱出率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统。该系统采用半干法-湿法相结合的两级脱硫工艺，解决了火电厂烟气脱硫、除尘以及废水排放问题，工艺简单、技术可靠、投资少、运行成本和能耗较低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

该种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统包括一级吸收塔、除尘器、二级吸收塔、二级吸收剂浆液箱、废水收集罐、一级脱硫剂料仓和烟囱。该系统采用双塔两级吸收工艺，所述一级吸收塔为半干脱硫塔，一级吸收塔设置在锅炉空预器和除尘器之间，一级吸收塔侧面设有加湿水入口和一级吸收剂入口，加湿水入口经管道与废水收集罐相连，一级吸收剂入口经管道与一级脱硫剂料仓相连。一级脱硫剂料仓储存一级吸收剂熟石灰粉通过流化风经一级吸收剂入口输送进入一级吸收塔内部。所述一级吸收塔顶部出口经烟道与除尘器、二级吸收塔、烟囱依次连接，一级吸收塔设置在除尘器前，二级吸收塔设置在除尘器后。所述二级吸收塔为湿式脱硫塔，二级吸收塔中部经管道与二级吸收剂浆液箱连接，为二级吸收塔不断补充新鲜的石灰石浆液。当烟气进入二级吸收塔后，烟气与二级吸收塔内的浆液发生反应，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。二级吸收塔底部经管道连接废水收集罐，废水收集罐内的废水通过加湿水入口进入一级吸收塔内部作为加湿水。由于一级吸收塔内喷入加湿水，使得烟气温度大幅度降低，降温后的烟气进入除尘器，大大提高了除尘器的除尘效率。一级吸收塔喷入的加湿水主要采用二级吸收塔湿法脱硫或者电厂产生的废水，实现了废水零排放。一级吸收塔内的产物和未反应完的一级吸收剂熟石灰以及除尘器里的固体颗粒等落入灰斗中。

为了进一步提高吸收剂的利用率，前述的系统还设有斜槽，所述除尘器底部经斜槽连接一级吸收塔的一级吸收剂入口。经过一级脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从一级吸收塔顶部排出进入除尘器。烟气和飞灰在除尘器内进行分离，分离出来的的颗粒与脱硫剂料仓补充的吸收剂一起由斜槽循环回一级吸收塔内再次参与脱硫反应，使得固体颗粒反复循环上百次。

前述的一级吸收塔底部还设有文丘里装置，锅炉空预器经烟道连通文丘里装置。从锅炉空预器来的烟气流经文丘里装置后均匀分布并速度加快，在此与加入的一级吸收剂粉末及循环飞灰充分混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床。

前述的一级吸收塔的加湿水入口处设有旋转喷嘴，旋转喷嘴喷入来自废水收集罐的废水作为加湿水，加湿水形成喷雾降低烟温。在低温条件下，一级吸收剂进一步活化，并与烟气中的二氧化硫在一级吸收塔内混合反应，完成二氧化硫的吸收。

前述的除尘器与二级吸收塔之间的管道上还设有引风机，经过除尘器除尘后的烟气经引风机升压后进入二级吸收塔脱硫。

前述的二级吸收塔和烟囱之间还设有除雾器，所述除雾器置于二级吸收塔顶部，用于烟气除雾，净化后的烟气经过除雾器由烟道进入烟囱。

前述的该系统还设有真空皮带机，所述二级吸收塔底部还通过管道连通于真空皮带机。二级吸收塔内的浆液与烟气反应，当吸收塔内的浆液浓度升高时，将浆液打到真空皮带机进行石膏脱水，对二级脱硫产物进行后处理。

前述的除尘器可以为单独的静电除尘器，也可以为单独的电袋除尘器，也可以为静电除尘器与电袋除尘器的组合。

前述的一级脱硫剂料仓内部的吸收剂为熟石灰，所述二级吸收剂浆液箱内部的吸收剂为石灰石浆液。进入一级吸收塔的吸收剂与烟气中的二氧化硫混合并反应生成CaSO₃和CaSO₄，完成二氧化硫的吸收；同时由于熟石灰活性较高，烟气中其他的酸性气体如三氧化硫、氯化氢、氟化氢也与氢氧化钙反应，完成吸收。当烟气和吸收剂进入二级吸收塔后，烟气中二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，进一步吸收烟气中的二氧化硫。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：

1)该工艺系统不需要额外增加设备，利用系统原有除尘设备，通过在一级吸收塔补充加湿水降低烟气温度，大大降低了粉尘的比电阻,提高了原有除尘器效率，从而达到粉尘超净排放的目的。

2)一级吸收塔采用活性较高的氢氧化钙作为一级脱硫剂，在保证二氧化硫脱硫效率的同时，还能保证对烟气中三氧化硫、氯化氢、氟化氢的脱出率，脱除率高达95％，远大于单一湿法脱硫技术；同时在尾部设置脱硫效率较高的湿法脱硫工艺，确保了整个脱硫系统达标排放。

3)该系统不仅达到了控制二氧化硫、粉尘浓度超净排放的目的，另外一级吸收塔加湿水采用二级吸收塔脱硫或电厂主机产生的废水，减小了脱硫系统水耗，并对电厂产生的废水进行再次利用，实现了火电厂废水零排放。

4)该系统结构和工艺流程比较简单，技术可靠，投资少。采用半干法-湿法相结合的脱硫工艺降低了普遍使用的双塔循环湿法脱硫工艺的能耗，节省了运行成本。

5)一级吸收塔旋转喷嘴的设置避免了采用普通喷嘴造成的结垢、堵塞现象。

6)一级吸收塔产物为CaSO₃、CaSO₄和未反应完的吸收剂氢氧化钙，适合作废矿井回填、道路基础等；二级吸收塔产物为石膏，即该系统产生的副产物均呈干粉状，无废水产生，实现了废水零排放。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记的含义：1-一级吸收塔，2-文丘里装置，3-旋转喷嘴，4-除尘器，5-引风机，6-二级吸收塔，7-二级吸收剂浆液箱，8-废水收集罐，9-一级脱硫剂料仓，10-锅炉空预器，11-烟囱，12-斜槽，13-除雾器，14-真空皮带机，15-加湿水入口，16-一级吸收剂入口。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1所示，该种二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统包括一级吸收塔1、除尘器4、二级吸收塔6、二级吸收剂浆液箱7、废水收集罐8、一级脱硫剂料仓9和烟囱11。一级吸收塔1为半干脱硫塔，一级吸收塔1顶部出口经烟道与除尘器4、二级吸收塔6、烟囱11依次连接。在一级吸收塔1底部还设有文丘里装置2，锅炉空预器10经烟道连通文丘里装置2。一级吸收塔1侧面设有加湿水入口15和一级吸收剂入口16。一级吸收塔1的加湿水入口15处设有旋转喷嘴3，旋转喷嘴3喷入来自废水收集罐8的废水作为加湿水；一级吸收剂入口16与一级脱硫剂料仓9相连，一级脱硫剂料仓9内部的吸收剂为熟石灰。二级吸收塔6为湿法脱硫塔，二级吸收塔6入口与除尘器4相连，二级吸收塔6出口经烟道与烟囱11相连。在二级吸收塔6顶部还设置除雾器13，二级吸收塔6中部经管道与二级吸收剂浆液箱7连接，二级吸收塔6底部经管道与真空皮带机14相连接。二级吸收塔6脱硫产生的废水收集到废水收集罐8，废水收集罐8还经管道连接一级吸收塔1的加湿水入口15，收集罐内的废水通过加湿水入口15进入一级吸收塔1内部作为加湿水。

从锅炉空预器10来的烟气温度一般为120～170℃，通过文丘里装置2进入一级吸收塔1。烟气通过文丘里装置2后速度加快，使得吸收剂、循环灰受到气流的冲击作用而悬浮起来，烟气在此与加入的一级吸收剂粉末及循环飞灰互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床。高温烟气与加入的吸收剂、循环灰相混合，进行初步脱硫反应，同时烟气中其他的酸性气体如三氧化硫、氯化氢、氟化氢也与氢氧化钙反应，完成吸收。在一级吸收塔1的加湿水入口15处通过旋转喷嘴3喷入加湿水，使烟气温度迅速降低到70℃～80℃，烟气湿度增大，一级吸收剂与二氧化硫进一步反应生成亚硫酸钙、硫酸钙、碳酸钙粉末，它们与飞灰一起由烟气携带从一级吸收塔1顶部进入除尘器4。由于一级吸收塔1内喷入加湿水，烟气温度大幅度降低，降温后的烟气粉尘比电阻降低，烟气和飞灰在除尘器4内进行分离，使得除尘器4的除尘效率大大提高，从而达到粉尘超低排放。一级吸收剂及循环粉尘在除尘器4底部经斜槽12、一级吸收剂入口16返回到一级吸收塔1内循环使用，提高了一级吸收剂的利用率。

除尘器4与二级吸收塔6之间的管道上还设有引风机5，经除尘器4除尘后的烟气经引风机5升压后进入二级吸收塔6。当烟气进入二级吸收塔6后，烟气与二级吸收塔6内喷淋的循环浆液进行逆向接触发生反应，烟气中二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。为了保证二级吸收塔6石灰石浆液供给，在二级吸收塔6中部通过管道与二级吸收剂浆液箱7连接；同时在二级吸收塔6底部还通过管道与真空皮带机14连接，完成二级脱硫产物石膏的后处理。经过二级吸收塔6净化的烟气通过除雾器13除雾后由烟道进入烟囱11。二级吸收塔6脱硫产生的废水流入废水收集罐8中，废水收集罐8通过管道与一级吸收塔1的加湿水入口15相连。一级吸收塔1喷入的加湿水主要采用二级吸收塔6湿法脱硫或者电厂产生的废水，实现了废水零排放。

实施例2：如图1所示，该种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统包括一级吸收塔1、除尘器4、二级吸收塔6、二级吸收剂浆液箱7、废水收集罐8、一级脱硫剂料仓9和烟囱11。一级吸收塔1为半干脱硫塔，一级吸收塔1侧面设有加湿水入口15和一级吸收剂入口16，加湿水入口15经管道与废水收集罐8相连，一级吸收剂入口16经管道与一级脱硫剂料仓9相连。一级脱硫剂料仓9储存一级吸收剂熟石灰粉通过流化风经一级吸收剂入口16输送进入一级吸收塔1内部。一级吸收塔1顶部出口经烟道与除尘器4、二级吸收塔6、烟囱11依次连接，一级吸收塔1设置在除尘器4前，二级吸收塔6设置在除尘器4后。二级吸收塔6为湿式脱硫塔，二级吸收塔6中部经管道与二级吸收剂浆液箱7连接，为二级吸收塔6不断补充新鲜的石灰石浆液。当烟气进入二级吸收塔6后，烟气与二级吸收塔6内的浆液发生反应，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。二级吸收塔6底部经管道连接废水收集罐8，废水收集罐8内的废水通过加湿水入口15进入一级吸收塔1内部作为加湿水。由于一级吸收塔1内喷入加湿水，使得烟气温度大幅度降低，降温后的烟气进入除尘器4，大大提高了除尘器4的除尘效率。一级吸收塔1喷入的加湿水主要采用二级吸收塔6湿法脱硫或者电厂产生的废水，实现了废水零排放。一级吸收塔1内的产物和未反应完的一级吸收剂熟石灰以及除尘器4里的固体颗粒等落入灰斗。

本实用新型的工作过程：从锅炉空预器10出来的烟气首先进入一级吸收塔1，与喷入的一级吸收剂、循环灰混合，发生化学反应完成初步吸收，然后经加湿进一步提高吸收效率，同时烟气中的三氧化硫、氯化氢、氟化氢与活性较高的氢氧化钙发生化学反应，达到较高脱除率。经过一级脱硫后烟气携带大量固体颗粒的烟气从一级吸收塔1顶部排出进入除尘器4。由于一级吸收塔1内喷入加湿水，烟气温度大幅度降低，降温后的烟气进入除尘器4，比电阻大大降低，烟气飞灰在除尘器4内进行分离，大大提高了除尘器4的除尘效率。分离出来的的颗粒与一级脱硫剂料仓9补充的一级吸收剂一起由斜槽12循环回一级吸收塔1内再次参与脱硫反应，使得固体颗粒反复循环上百次，提高一级脱硫剂的利用率。净化后的烟气经引风机5升压后进入二级吸收塔6。当烟气进入二级吸收塔6后，烟气与二级吸收塔6内喷淋的循环浆液发生物理化学反应，烟气中二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。经过二级吸收塔6净化的烟气通过除雾器13除雾后由烟道进入烟囱11。

Claims (9)

1.一种火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，包括一级吸收塔(1)、除尘器(4)、二级吸收塔(6)、二级吸收剂浆液箱(7)、废水收集罐(8)、一级脱硫剂料仓(9)和烟囱(11)；所述一级吸收塔(1)为半干脱硫塔，一级吸收塔(1)侧面设有加湿水入口(15)和一级吸收剂入口(16)，加湿水入口(15)经管道与废水收集罐(8)相连，一级吸收剂入口(16)经管道与一级脱硫剂料仓(9)相连，所述一级吸收塔(1)顶部经烟道与除尘器(4)、二级吸收塔(6)、烟囱(11)依次连接；所述二级吸收塔(6)为湿式脱硫塔，二级吸收塔(6)中部经管道与二级吸收剂浆液箱(7)连接，二级吸收塔(6)底部经管道连接废水收集罐(8)。

2.根据权利要求1所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，还设有斜槽(12)，所述除尘器(4)底部经斜槽(12)连接一级吸收塔(1)的一级吸收剂入口(16)。

3.根据权利要求2所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，所述一级吸收塔(1)底部还设有文丘里装置(2)，锅炉空预器(10)经烟道连通文丘里装置(2)。

4.根据权利要求3所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，所述一级吸收塔(1)的加湿水入口(15)处还设有旋转喷嘴(3)。

5.根据权利要求4所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，所述除尘器(4)与二级吸收塔(6)之间的管道上还设有引风机(5)。

6.根据权利要求5所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，所述二级吸收塔(6)和烟囱(11)之间还设有除雾器(13)，所述除雾器(13)置于二级吸收塔(6)顶部。

7.根据权利要求6所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，还设有真空皮带机(14)，所述二级吸收塔(6)底部还通过管道连通于真空皮带机(14)。

8.根据权利要求7所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，所述除尘器(4)为静电除尘器和/或电袋除尘器。

9.根据权利要求8所述的火电厂烟气二氧化硫、粉尘及废水协同处理系统，其特征在于，所述一级脱硫剂料仓(9)内部的吸收剂为熟石灰，所述二级吸收剂浆液箱(7)内部的吸收剂为石灰石浆液。