CN206810054U - 一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，用于燃煤电厂的脱硫和废水处理系统，包括脱硫干燥器、石灰石粉仓、气力输送仓泵、进口烟道和出口烟道，其特征在于：所述的装置设于所述脱硫和废水处理系统中的空气预热器之后，所述的装置还设有混合罐和高位液罐，混合罐上段分别连接石灰石粉仓和脱硫废水输送泵、下段连接石灰石浆液输送泵后再连接至高位液罐，高位液罐连接至脱硫干燥器的顶部，脱硫干燥器的上段近顶部处设有进口烟道并连通所述的空气预热器、中段设有出口烟道连接至所述脱硫和废水处理系统中的引风机、底部通过连接管道连接至气力输送仓泵再连接至灰渣系统。本实用新型实现了烟气的预脱硫和脱硫废水的现零排放。

Description

一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤电厂脱硫废水处理技术，特别是公开一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，利用锅炉烟气作为干燥介质，适用于燃煤电厂废水处理，同时具有预脱硫和废水干燥结晶作用，解决燃煤电厂废水的排放问题，实现脱硫废水零排放，满足国家对于脱硫废水污染排放的高要求。

背景技术

在石灰石湿法烟气脱硫工艺中，烟气由含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石浆液洗涤，SO₂与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。浆液中的固体（包括燃煤飞灰）连续地从浆液中分离出来并排出，新鲜石灰石加入后同原有浆液一起循环回到吸收塔。这样反复循环，煤和石灰石中含有的F、Cl、Cd、Hg、Pb、Ni、Cr等溶解到浆液中，特别是重金属元素，如Hg和Cd等。随着系统运行时间的增加，这些离子的浓度会越来越高，有些离子如Cl^-浓度的增加会使浆液中的对脱硫和废水处理系统结构材料的选择有很大的影响，高浓度的Cl^-浓度还影响脱硫效率和石灰石利用率，使脱硫效率大大降低，系统必须排除部分浆液降低他们的浓度。排出的这部分废液即为脱硫废液的主要来源，还有部分来自水力旋流器溢流水、皮带过滤机滤液等。

常规的脱硫废水处理大都采用简单的加药混凝沉淀处理后直接排放， 出水中含有的大量的溶解性盐类直接排入地表水会严重影响水体质量， 进而造成接纳水体的含盐量增高、 淡水生物种群死亡、 土地盐碱化等问题。即使排入市政污水厂，由于脱硫废水中几乎不含有机物， 会造成生化池内微生物大量死亡， 出水水质恶化， 特别是对于有中水回用功能的的污水处理厂， 这将使回用的中水水质下降， 从而无法回用甚至外排则会破坏环境。

随着水十条和《燃煤节能减排和改造行动计划》的颁布，国家对于脱硫废水污染排放政策越来越严，脱硫废水零排放成为必然趋势。

目前，脱硫废水零排工艺，主要工艺步骤顺序如下：

脱硫废水、预计处理、浓缩减量处理、固化结晶。

脱硫废水经过预处理去除杂质和重金属，然后经浓缩减废水量并回收部分水回应，再进行固化处理。固化处理主要的工艺有蒸发结晶和烟道蒸发两种，这两种工艺存在的主要问题是：

1、蒸发结晶设备需要昂贵的耐腐蚀材料，价格昂贵，投资和运行费用很高，占地面积大，能耗高，设备容易结垢腐蚀。

2、脱硫烟道内直接喷雾蒸发工艺，不仅要求要比较长的一段直烟道，而且不容易保证喷雾均匀，运行很不稳定，废水干燥效果不好，容易对后续设备产生腐蚀。

3、上述两种工艺对后续烟气除尘和脱硫不会带来帮助。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，利用锅炉废烟气作为干燥介质，能同时起到烟气预脱硫和废水干燥结晶的作用，可以解决燃煤电厂废水零排放的问题。本实用新型结构简单、运行可靠、投资低、运行费低、干燥结晶效果好、利用率高、灵活性高，不仅实现了预脱硫作用，而实现脱硫废水零排放。

本实用新型是这样实现的：一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，用于燃煤电厂的脱硫和废水处理系统，包括脱硫干燥器、石灰石粉仓、气力输送仓泵、旁路引风机、进口烟道和出口烟道，其特征在于：所述的装置设于烟气系统中的空气预热器之后，在所述的脱硫和废水处理系统设有低温省煤器时，所述的装置设于所述的低温省煤器之后。所述的装置还设有混合罐和高位液罐，所述的混合罐用于将石灰石粉和脱硫废水混合成石灰石浆液，其上段分别通过相应的连接管路连接石灰石粉仓和脱硫废水输送泵、下段通过连接管路连接石灰石浆液输送泵后再通过连接管路连接至所述的高位液罐，所述的高位液罐通过连接管路连接至脱硫干燥器的顶部，所述的脱硫干燥器用于将所述高位液罐输入的石灰石浆液与进口烟道输入的烟气进行吸收反应，实现对烟气的预脱硫，同时由于石灰石浆液中的水分迅速挥发，实现脱硫废水中盐类的干燥结晶，其上段近顶部处设有进口烟道并连通所述的空气预热器、中段设有出口烟道连接至所述脱硫和废水处理系统中的引风机、底部通过连接管道连接至气力输送仓泵，所述的气力输送仓泵底部通过连接管道连接至灰渣系统，用以排出脱硫废水中的盐类干燥结晶后的产物。

所述的混合罐设有搅拌器，用于充分混合石灰石粉和脱硫废水成石灰石浆液；所述的高位液罐设有搅拌器，用于不断搅拌石灰石浆液，以免石灰石粉在脱硫废水中沉淀。所述的脱硫干燥器上段设有旋转喷雾器，用于将输入的石灰石浆液雾化成精细液滴。

所述的脱硫和废水处理系统在所述的引风机后连接到静电除尘器，用于对一部分随着预脱硫后的烟气从出口烟道出来的所述脱硫废水中的盐类干燥结晶后的产物进行处理。

所述的装置采用全主烟道接入方式或采用旁路部分烟道接入方式设于所述的空气预热器之后。

本实用新型的工作原理：

1、利用脱硫废水对烟气进行预脱硫。

在经过预处理后的脱硫废水中加入石灰石粉配置成一定浓度的石灰石浆液，该石灰石浆液做为脱硫吸收剂由脱硫干燥器中设置的高速旋转喷雾器雾化成精细液滴。 锅炉中输送过来的烟气分散进入脱硫干燥器，与脱硫干燥器内由高速旋转喷雾器雾化后的精细石灰石液滴充分接触，烟气中的二氧化硫和其它酸性成分发生吸收反应，可以预脱出烟气中的部分二氧化硫和其它酸性成分。

脱硫干燥器中的主要化学反应为：

SO₂＋Ca(OH)₂＝>CaSO₃+H₂O，

还有少量SO₂参与下面的反应：

SO₂＋1/2O₂+Ca(OH)₂=>CaSO₄+H₂O ，

其他酸性物质的反应包括SO₃，HCl和HF，这些少量的强酸物质可以被吸收：

2HCl＋Ca(OH)₂＝>CaCl₂+H₂O ，

2HF＋Ca(OH)₂＝>CaF₂+H₂O 。

2、利用锅炉废烟气作为干燥介质，采用高速旋转喷雾器对脱硫废水和石灰石粉配制的石灰石浆液进行雾化干燥结晶。

本实用新型利用锅炉废烟气作为干燥介质，脱硫干燥器设置高速旋转喷雾器，雾化喷头旋转转速度达15000转/分钟以上，能把由脱硫废水和石灰石粉配制的石灰石浆液雾化成平均直径10～100μm的精细雾滴，与进入脱硫干燥器的热的烟气接触，保证烟气与石灰石浆液的雾滴充分接触进行反应，使石灰石浆液传质系数较大以及表面积增大，可实现快速的传热、传质反应。雾化后的石灰石浆液的雾滴在到达脱硫干燥器的内壁之前，石灰石浆液的雾滴已被快速干燥，脱硫废水中的盐类最后干燥结晶，形成粉末状的产物。

本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型对烟气湿度有一定增加，这样可以促进烟气中的超细微粉尘的凝并，烟气中粉尘的比电阻降低，提高了除尘效率。便于静电除尘器和FGD系统对超细微粉尘的捕捉及脱除，同时经脱硫干燥塔内的换热后，烟气温度降低，使脱硫的水耗减少及引风机压降，由于有烟气的预脱硫作用，减轻了FGD系统的负荷，节约了能源。不仅实现了预脱硫作用，而且实现脱硫废水零排放处理。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意简图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意简图。

图中：1、高位液罐； 2、脱硫干燥器； 3、石灰石粉仓； 4、气力输送仓泵； 5、混和罐； 6、石灰石浆液输送泵； 7、进口烟道；8、出口烟道、 9、旁路引风机。

具体实施方式

实用新型为一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，用于燃煤电厂的脱硫和废水处理系统，包括脱硫干燥器2、石灰石粉仓3、石灰石浆液输送泵6、气力输送仓泵4、进口烟道7、出口烟道8、混合罐5和高位液罐1。本实用新型采用全主烟道接入方式或旁路部分烟道接入方式设置于所述脱硫和废水处理系统的空气预热器之后。在所述的脱硫和废水处理系统设有低温省煤器时，本实用新型可以布置在低温省煤器之后。

所述的混合罐5用于将石灰石粉和脱硫废水混合成石灰石浆液，其上段分别通过相应的连接管路连接石灰石粉仓3和脱硫废水输送泵、下段通过连接管路连接石灰石浆液输送泵6后再通过连接管路连接至所述的高位液罐1。所述的高位液罐1通过连接管路连接至脱硫干燥器2的顶部。所述的脱硫干燥器2用于将所述高位液罐1输入的石灰石浆液与进口烟道7输入的烟气进行吸收反应，实现对烟气的预脱硫，同时由于石灰石浆液中的水分迅速挥发，实现脱硫废水中盐类的干燥结晶。所述的脱硫干燥器2的上段近顶部处设有进口烟道7并连通所述的空气预热器、中段设有出口烟道8连接至所述脱硫和废水处理系统中的引风机、底部通过连接管道连接至气力输送仓泵4。所述的气力输送仓泵4底部通过连接管道连接至灰渣系统，用以排出脱硫废水中的盐类干燥结晶后的产物。

所述的混合罐5设有搅拌器，用于充分混合石灰石粉和脱硫废水成石灰石浆液。所述的高位液罐1也设有搅拌器，用于不断搅拌石灰石浆液，以免石灰石粉在脱硫废水中沉淀。所述的脱硫干燥器2上段设有旋转喷雾器，用于将输入的石灰石浆液雾化成精细液滴。所述的脱硫和废水处理系统在所述的引风机后连接有静电除尘器，用于对一部分随着预脱硫后的烟气从出口烟道出来的所述脱硫废水中的盐类干燥结晶后的产物进行处理。

本实用新型利用锅炉输送的烟气作为干燥介质，

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

根据附图1，本实施例采用全主烟道接入方式设于所述的低温省煤器之后。

经过预处理后的脱硫废水泵入混和罐5，在混和罐5中通入石灰石粉仓3输送的石灰石粉配置成10%~15%的石灰石浆液，该石灰石浆液做为脱硫吸收剂由石灰石浆液输送泵6输入高位液罐1，在高位液罐1中的石灰石浆液通过自流进入脱硫干燥器2由高速旋转喷雾器雾化成精细液滴喷出。

经空气预热器增热后的烟气由进口烟道7分散进入脱硫干燥器2，与脱硫干燥器2内由高速旋转喷雾器雾化后喷出的石灰石浆液的精细液滴充分接触，烟气中的二氧化硫和其它酸性成分发生吸收反应，这样可以预脱出部分烟气的二氧化硫和其它酸性成分，同时石灰石浆液的雾滴中的水分迅速挥发，脱硫废水中的盐类最后干燥结晶形成粉末状的产物。

从脱硫干燥塔出来的预脱硫后的烟气经出口烟道8、引风机后进入静电除尘器。脱硫废水中的盐类最后形成的粉末状的产物大部分收集在脱硫干燥塔2的料斗内，通过气力输送仓泵4进入灰渣系统，少部分干燥结晶后的粉末状的产物随预脱硫后的烟气进入静电除尘器处理。

实施例2：

根据附图2，本实施例采用旁路部分烟道接入方式设于低温省煤器与引风机之间。所述的低温省煤器与引风机之间由主烟道连通，所述装置的进口烟道7和出口烟道8作为旁路形式分别与主烟道连接，进口烟道7连接至所述主烟道的低温省煤器一侧、出口烟道8连接至主烟道的引风机一侧。同时，为了保证干燥烟气的稳定引入，在出口烟道8和脱硫和废水处理系统的引风机之间增设一台旁路引风机9。

其他同实施例1。

Claims (7)

1.一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，用于燃煤电厂的脱硫和废水处理系统，包括脱硫干燥器、石灰石粉仓、气力输送仓泵、旁路引风机、进口烟道和出口烟道，其特征在于：所述的装置设于烟气系统中的空气预热器之后，所述的装置还设有混合罐和高位液罐，所述的混合罐用于将石灰石粉和脱硫废水混合成石灰石浆液，其上段分别通过相应的连接管路连接石灰石粉仓和脱硫废水输送泵、下段通过连接管路连接石灰石浆液输送泵后再通过连接管路连接至所述的高位液罐，所述的高位液罐通过连接管路连接至脱硫干燥器的顶部，所述的脱硫干燥器用于将所述高位液罐输入的石灰石浆液与进口烟道输入的烟气进行吸收反应，实现对烟气的预脱硫，同时由于石灰石浆液中的水分迅速挥发，实现脱硫废水中盐类的干燥结晶，其上段近顶部处设有进口烟道并连通所述的空气预热器、中段设有出口烟道连接至所述脱硫和废水处理系统中的引风机、底部通过连接管道连接至气力输送仓泵，所述的气力输送仓泵底部通过连接管道连接至灰渣系统，用以排出脱硫废水中的盐类干燥结晶后的产物。

2.根据权利要求 1 所述的一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，其特征在于：所述的混合罐设有搅拌器，用于充分混合石灰石粉和脱硫废水成石灰石浆液；所述的高位液罐设有搅拌器，用于不断搅拌石灰石浆液，以免石灰石粉在脱硫废水中沉淀。

3.根据权利要求 1 所述的一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，其特征在于：所述的脱硫干燥器上段设有旋转喷雾器，用于将输入的石灰石浆液雾化成精细液滴。

4.根据权利要求 1 所述的一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，其特征在于：所述的脱硫和废水处理系统在所述的引风机后连接到静电除尘器，用于对一部分随着预脱硫后的烟气从出口烟道出来的所述脱硫废水中的盐类干燥结晶后的产物进行处理。

5.根据权利要求 1 所述的一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，其特征在于：所述的装置采用全主烟道接入方式设于所述的空气预热器之后。

6.根据权利要求 1 所述的一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，其特征在于：所述的装置采用旁路部分烟道接入方式设于所述的空气预热器之后。

7.根据权利要求 1 所述的一种燃煤电厂用烟气预脱硫及脱硫废水干燥结晶的装置，其特征在于：在所述的脱硫和废水处理系统设有低温省煤器时，所述的装置设于所述的低温省煤器之后。