CN206751452U - 一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统，包括：烟道换热器、蒸发器组、尾气冷凝器、尾气冷凝罐和喷雾系统，脱硫废水管路和烟道加热器与蒸发器组连接，经过蒸发器组处理后的蒸汽通过管路依次进入尾气冷凝器和尾气冷凝罐，经过蒸发器组处理后的浓缩液通过管路进入喷雾系统；其中，烟道换热器利用烟气余热加热蒸发器组内的脱硫废水；蒸发器组通过蒸发的方式将脱硫废水中水分与盐分杂质分离；尾气冷凝器将蒸发的蒸汽降温冷凝；尾气冷凝罐存储冷凝水并送入成品水箱；喷雾系统将浓缩液雾化并在锅炉烟气的排放通道内喷出。本系统在脱硫废水浓缩过程中，不添加任何药物，蒸溜出的洁净水回用，脱硫废水处理系统回水率大于90%。

Description

一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统

技术领域

本实用新型涉及火电厂脱硫废水处理的技术领域，尤其是一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统。

背景技术

石灰石—石膏法脱硫工艺（FGD）是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，燃煤火力发电厂配套的烟气脱硫工程约90%采用此工艺。

在大型火力发电厂石灰石-石膏湿法锅炉烟气脱硫系统中，为保证脱硫效率，维持系统氯离子平衡，需要排出部分脱硫废水。因废水中含有大量溶解盐、固体悬浮物及少量氟离子、重金属离子等有害污染物，不能直接排放，成为燃煤电厂最难处理的废水之一。目前，通常采用的脱硫废水处理工艺是采用化学处理方法对废水进行絮凝、沉降及中和，减少废水中的悬浮物及有害物质，处理后出水含盐量很高，直接排放造成二次污染。近年来，国内外都很多学者开始研究脱硫废水零排放处理技术。

脱硫废水之所以难以处理，主要是因为其中含有高浓度钙、镁、硫酸根、氯根和氟根等离子。工艺上和工程上的主要难点表现为：

（1）脱硫废水水量不大；但工程相对占地面积较大，工艺流程和设备复杂。

（2）工程设备费用和运行费用较高，电厂难以接受。

（3）部分含量很少的离子，如：氟离子等，难以去除；不能达到排放标准。

（4）结垢、腐蚀等问题常有发生；影响系统安全运行。

（5）系统维护维修麻烦复杂。

（6）除经处理的水回用外；电厂本身的效益很小，投入巨大。

由于这些原因，现在我国上千座燃煤电厂，仅有数个电厂尝试了零排放工程的建设和运营。在这几个已经运行的零排放工程中，都可以发现有这样或那样的问题和不足。因此，现实要求一种低能耗、高效、易维护的，能为大家所接受的新工艺，新技术的出现。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统，从而达到减少脱硫废水排放的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统，该系统包括：烟道换热器、蒸发器组、尾气冷凝器、尾气冷凝罐和喷雾系统，脱硫废水管路和所述烟道加热器与所述蒸发器组连接，经过所述蒸发器组处理后的蒸汽通过管路依次进入所述尾气冷凝器和所述尾气冷凝罐，经过所述蒸发器组处理后的浓缩液通过管路进入喷雾系统；其中，

所述烟道换热器，设置在锅炉烟气的排放通道内，利用烟气余热加热蒸发器组内的脱硫废水；

所述蒸发器组，包括至少一组蒸发器，每组所述蒸发器包括由管道连接成环的加热器、循环泵和分离器，所述烟道换热器与所述加热器连接，所述分离器上设置有蒸汽出口和浓缩液出口，蒸发器组通过蒸发的方式将脱硫废水中水分与盐分杂质分离；

所述尾气冷凝器，将蒸发的蒸汽降温冷凝；

所述尾气冷凝罐，存储冷凝水并送入成品水箱；

所述喷雾系统，将浓缩液雾化并在锅炉烟气的排放通道内喷出。

进一步，所述喷雾系统包括：由管路依次连接的浓缩液存储罐、出料泵和喷嘴，所述浓缩液存储罐与所述分离器的浓缩液出口连接，所述喷嘴设置在除尘器前的烟道内，喷嘴上连接有用于雾化的压缩空气。

进一步，当设置多组所述蒸发器时，蒸发器串联连接：上一级所述分离器的蒸汽出口与下一级所述加热器连接，上一级分离器的浓缩液出口与下一级分离器连接。

进一步，除第一组外的其他所述蒸发器中的加热器上设置有冷凝水出口，所述冷凝水出口与所述尾气冷凝罐连接。

进一步，所述尾气冷凝罐上连接有尾气抽真空装置。

进一步，所述烟气换热器上设置有与换热管连接的蒸汽发生器和下集水箱，所述蒸汽发生器通过蒸汽管路与所述加热器的蒸汽入口连接，加热器的冷凝水出口与所述一效冷凝罐的冷凝水入口连接，一效冷凝罐的冷凝水出口通过水泵与所述下集水箱连接形成介质水的循环回路。

进一步，所述一效冷凝罐上设置有补水管路。

进一步，所述一效冷凝罐上设置有一效抽真空装置。

进一步，所述尾气冷凝器内设置有冷却水管。

本实用新型的优点有：

1）烟道加热器利用锅炉尾部烟道烟气余热加热脱硫废水，与利用蒸发器进行的多效闪蒸技术相结合。既达到余热利用，又可以降低烟气进入脱硫吸收塔的温度，从而降低了脱硫系统的水耗。通过烟气加热，进入脱硫系统的烟气温度可降低约5-8℃，降低脱硫系统阻力约60Pa。

2）采用多组蒸发器组合的多效闪蒸技术，实现能源阶梯利用，提高了能源的利用率。利用锅炉尾部烟气余热，整个蒸发过程无外部蒸汽输入，实现低能源消耗。

3）不需要对脱硫废水进行三联箱处理和预处理，节省了上述环节的投资和运行成本，避免了由于三联箱处理污泥的产生。

4) 脱硫废水浓缩中，不添加任何药物，蒸溜出的洁净水回用。

5) 脱硫废水处理系统回水率大于90%。

6）脱硫废水处理后的浓缩液通过喷淋系统排放至烟道内，在烟道内形成粉尘，由除尘器捕集。

附图说明

图1为本实用新型锅炉烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水系统的示意图；

其中，1烟道加热器、2蒸发器组、3尾气冷凝器、4尾气冷凝罐、5一效冷凝罐、6换热管、7蒸汽发生器、8下集水箱、9视镜、10a一效分离器、10b二效分离器、10c三效分离器、11a一效循环泵、11b二效循环泵、11c三效循环泵、12a一效加热器、12b二效加热器、12c三效加热器、13凝结水泵、14尾气真空泵、15一效真空泵、16加湿水泵、17浓缩液存储罐、18出料泵、19喷嘴、A一效蒸发器。

具体实施方式

下面利用结合附图和实例对本实用新型的原理和特征进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，锅炉烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水系统主要包括：烟道加热器1、蒸发器组2、尾气冷凝器3、尾气冷凝罐4和喷淋系统。蒸发器组2至少设置一组蒸发器A，当然也可以串联设置多组，在本实施例中具体设置了三组蒸发器。脱硫废水管路和烟道加热器1与蒸发器组2连接，经过蒸发器组2处理后的蒸汽通过管路依次进入尾气冷凝器3和尾气冷凝罐4，经过蒸发器组2处理后的浓缩液通过管路进入喷雾系统。

烟道换热器1设置在锅炉空气预热器出口烟道内，烟气换热器1包括换热管6、蒸汽发生器7和下集水箱8，蒸汽发生器7和下集水箱8与换热管6连接，蒸汽发生器7上设置有视镜9，用于观察蒸汽发生器7的水位等工况；蒸汽发生器7通过蒸汽管路与一效加热器12a连接，一效加热器12a上的冷凝水出口与一效冷凝水罐5连接，一效冷凝水罐5通过加湿水泵16与下集水箱8连接，构成介质水的循环回路，一效冷凝水罐5上连接有一效抽真空装置15，在本实施例中一效抽真空装置15为真空泵，真空泵将该循环回路中的空气抽离并排入大气，使介质水和蒸汽处于真空环境，以提高蒸汽的汽化潜能。一效冷凝水罐5上设置有介质水的补水管路。

蒸发器组2包括三组蒸发器，以一效蒸发器A为了进行说明蒸发器的组成，一效蒸发器A包括一效分离器10a、一效循环泵11a和一效加热器12a，一效分离器10a、一效循环泵11a和一效加热器12a有管道连接呈环路，脱硫废水与一效分离10a连接，脱硫废水在一效加热器12a内进行热量交换，在一效分离器10a中蒸汽通过其顶部的管路与二效加热器12b连接，作为二效加热器12b的热源，一效分离器10a中分离的浓缩液与二效分离器10b连接，作为二效分离器10b的分离对象，由二效循环泵11b驱动在二效蒸发器内循环，同理，二效分离器10b分离出的蒸汽进入三效加热器12c，作为三效加热器12c的热源，在三效循环泵11c的作用下与进入三效分离器10c的浓缩液进行热量交换，三效分离器10c分离出的蒸汽进入尾气冷凝器3冷却，而分离出的浓缩液进入喷雾系统，喷雾系统包括：由管路依次连接的浓缩液存储罐17、出料泵18和喷嘴19，浓缩液存储罐17与三效分离器10c的浓缩液出口连接，喷嘴19设置在除尘器前的烟道内，喷嘴19上连接有用于雾化的压缩空气。浓缩液通过喷淋系统排放至烟道内，在烟道内形成粉尘，由除尘器捕集。

蒸汽进入尾气冷凝器3后，与尾气冷凝器3中冷却水管进行换热冷却，冷却后流入尾气冷凝罐4，在凝结水泵13的作用下，排入成品水箱中。

作为热源的蒸汽在二效加热器12b和三效加热器12c换热冷却后从冷凝水出口流出，汇流至尾气冷凝水罐4。

尾气冷凝罐4上连接有尾气抽真空装置14，在本实施例中尾气抽真空装置14为真空泵，将脱硫废水管路内形成真空环境，提高蒸发器组内蒸汽的汽化潜能。

本系统在脱硫废水浓缩过程中，不添加任何药物，蒸溜出的洁净水回用，脱硫废水处理系统回水率大于90%。

以上结合附图仅描述了本申请的几个优选实施例，但本申请不限于此，凡是本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神下，做出的任何改进和/或变形，均属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用烟气余热浓缩脱硫废水的喷雾系统，其特征在于，该系统包括：烟道换热器、蒸发器组、尾气冷凝器、尾气冷凝罐和喷雾系统，脱硫废水管路和所述烟道加热器与所述蒸发器组连接，经过所述蒸发器组处理后的蒸汽通过管路依次进入所述尾气冷凝器和所述尾气冷凝罐，经过所述蒸发器组处理后的浓缩液通过管路进入喷雾系统；其中，

所述烟道换热器，设置在锅炉烟气的排放通道内，利用烟气余热加热蒸发器组内的脱硫废水；

所述蒸发器组，包括至少一组蒸发器，每组所述蒸发器包括由管道连接成环的加热器、循环泵和分离器，所述烟道换热器与所述加热器连接，所述分离器上设置有蒸汽出口和浓缩液出口，蒸发器组通过蒸发的方式将脱硫废水中水分与盐分杂质分离；

所述尾气冷凝器，将蒸发的蒸汽降温冷凝；

所述尾气冷凝罐，存储冷凝水并送入成品水箱；

所述喷雾系统，将浓缩液雾化并在锅炉烟气的排放通道内喷出。

2.如权利要求1所述的喷雾系统，其特征在于，所述喷雾系统包括：由管路依次连接的浓缩液存储罐、出料泵和喷嘴，所述浓缩液存储罐与所述分离器的浓缩液出口连接，所述喷嘴设置在除尘器前的烟道内，喷嘴上连接有用于雾化的压缩空气。

3.如权利要求1所述的喷雾系统，其特征在于，当设置多组所述蒸发器时，蒸发器串联连接：上一级所述分离器的蒸汽出口与下一级所述加热器连接，上一级分离器的浓缩液出口与下一级分离器连接。

4.如权利要求3所述的喷雾系统，其特征在于，除第一组外的其他所述蒸发器中的加热器上设置有冷凝水出口，所述冷凝水出口与所述尾气冷凝罐连接。

5.如权利要求1所述的喷雾系统，其特征在于，所述尾气冷凝罐上连接有尾气抽真空装置。

6.如权利要求1所述的喷雾系统，其特征在于，所述烟气换热器上设置有与换热管连接的蒸汽发生器和下集水箱，所述蒸汽发生器通过蒸汽管路与所述加热器的蒸汽入口连接，加热器的冷凝水出口与所述一效冷凝罐的冷凝水入口连接，一效冷凝罐的冷凝水出口通过水泵与所述下集水箱连接形成介质水的循环回路。

7.如权利要求6所述的喷雾系统，其特征在于，所述一效冷凝罐上设置有补水管路。

8.如权利要求6所述的喷雾系统，其特征在于，所述一效冷凝罐上设置有一效抽真空装置。

9.如权利要求1所述的喷雾系统，其特征在于，所述尾气冷凝器内设置有冷却水管。