CN207632541U - 利用烟气余热处理脱硫废水的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用烟气余热处理脱硫废水的系统，系统包括：接收烟气的空预器、除尘器、脱硫塔以及喷雾干燥塔，烟气经第一烟道进入空预器内，空预器的出烟口与除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，其中，喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，第一废水水管上设有第一水泵、第一阀门，喷枪的喷嘴连通第二烟道，喷枪连接有空气压缩机，脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。

Description

利用烟气余热处理脱硫废水的系统

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂脱硫废水终端处理领域，特别是涉及一种利用尾部烟气余热处理脱硫废水的系统及方法。

背景技术

我国绝大多数电厂均采用石灰石-石膏湿法脱硫技术脱除烟气中的SO₂。为维持脱硫塔内的氯平衡或其他离子平衡，在实际运行中会向外排放一定量的脱硫废水。脱硫废水成分复杂、污染物种类多，是燃煤电厂最难处理的废水之一。目前国内主要采用化学沉淀法处理脱硫废水，处理后的废水中仍含有高浓度的溶解性固体，主要包括氯化物等，很难回用，一般采取直接排放的方法处置。但直接排放后很容易造成二次污染。随着水污染控制技术的进步和污染物排放标准的日益提高，该方法在未来废水处理中将受到限制。

近年来研究产生了一种利用烟气余热蒸发干燥脱硫废水的新工艺。采用双头喷嘴，将脱硫废水经压缩空气雾化后喷入空气预热器和电除尘器间的烟道，利用热烟气使废水完全蒸发，废水中的污染物转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰一起被电除尘器收集下来，从而除去污染物并实现废水的零排放。该技术克服了传统化学沉淀技术的系统配置设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护量大等缺点，另外烟气温度的降低和湿度的增大也有利于降低飞灰比电阻，提高电除尘器的效率。然而，该技术在实际运行中仍存在着一些弊端。为避免对下游烟道和除尘器造成腐蚀，该技术对烟气温度要求较高，必须保证烟气与脱硫废水雾滴换热后的温度高于烟气酸露点5℃左右。因此，当因机组负荷较低或运行水平较差等引起空预器后的烟温较低时，脱硫废水须暂停喷入，此时将产生脱硫废水无法处理的难题。另外，为避免脱硫废水雾滴在烟道内蒸发不完全造成的下游烟道和除尘器的结垢和腐蚀，这种技术处理的脱硫废水量比较有限，一台300MW机组满负荷运行每小时最大可以处理3-4.5吨脱硫废水。当电厂脱硫废水排放量较大时，烟道内余热烟气蒸发技术面临处理能力不足的难题。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种利用烟气余热处理脱硫废水的系统，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种解决了烟气余热干燥蒸发脱硫废水工艺的低负荷退出的问题的利用烟气余热处理脱硫废水的系统。

本实用新型利用烟气余热处理脱硫废水的系统，包括：接收烟气的空预器、除尘器、脱硫塔以及喷雾干燥塔，烟气经第一烟道进入所述空预器内，所述空预器的出烟口与所述除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，其中，所述喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，所述第一废水水管上设有第一水泵、第一阀门，所述喷枪的喷嘴连通第二烟道，所述喷枪连接有空气压缩机，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。

进一步地，喷雾干燥塔的出口烟气通过第五烟道引回第二烟道中，具体引回位置在第二烟道内喷枪的喷嘴位置的前部，距离喷嘴的位置10米以上。

进一步地，所述喷枪的喷嘴为气液两相流喷嘴。

进一步地，喷雾干燥塔内的换热形式包括顺流换热和逆流换热。

进一步地，喷雾干燥器下部设有干燥器灰斗，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通。

进一步地，喷枪的喷嘴喷出水雾的方向与烟气流动方向垂直。

借由上述方案，本实用新型利用烟气余热处理脱硫废水的系统至少具有以下优点：

实现脱硫废水既可以在烟道内利用空预器后的烟气余热蒸发干燥，又可以在烟道外的喷雾干燥塔内利用空预器前的高温烟气蒸发干燥。两个过程可以任意切换，独立运行，并且可以同时运行。

有效解决机组低负荷或运行状况不好时，因烟气温度过低而无法处理脱硫废水的难题。

实现脱硫废水在烟道内和喷雾干燥塔内同时进行干燥蒸发，可以明显提高单台机组的脱硫废水处理能力。

当喷雾干燥塔无法投入运行时，通过抽取部分空预器前的高温烟气并补充到空预器后的烟道中，提高空预器后的烟气温度，最终实现提高烟道内脱硫废水喷雾蒸发的处理能力和解决脱硫废水蒸发装置因空预器后烟温过低无法运行的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型利用烟气余热处理脱硫废水的系统的结构示意图；

1锅炉本体；2空预器；3除尘器；4脱硫塔；5烟囱；6喷雾干燥塔；7 空气压缩机；8第一水泵；9第二水泵；10第一阀门；11第二阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的一种利用烟气余热处理脱硫废水的系统，接收锅炉1输出烟气的空预器2、除尘器3、脱硫塔4以及喷雾干燥塔6，烟气经第一烟道进入所述空预器内，所述空预器的出烟口与所述除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，脱硫塔输出的烟气通过烟囱5排出，其中，所述喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，所述第一废水水管上设有第一第一水泵、第一第一阀门，所述喷枪的喷嘴连通第二烟道，所述喷枪连接有空气压缩机7，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。

进一步地，喷雾干燥塔的出口烟气通过第五烟道引回第二烟道中，具体引回位置在第二烟道内喷枪的喷嘴位置的前部，距离喷嘴的位置10米以上。所述喷枪的喷嘴为气液两相流喷嘴。喷雾干燥塔内的换热形式包括顺流换热和逆流换热。喷雾干燥器下部设有干燥器灰斗，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通。喷枪的喷嘴喷出水雾的方向与烟气流动方向垂直。

本实施例中，在火力发电厂空预器和除尘器之间设置脱硫废水蒸发干燥装置，利用水泵抽取脱硫废水进入该装置并在烟道内进行蒸发干燥。同时，在烟道外部设置一套脱硫废水喷雾干燥塔，抽取空预器前的高温烟气对雾化后的废水雾滴进行蒸干，换热后的烟气引回除尘器前的烟道内。

在火力发电厂空预器和除尘器之间的烟道中安装若干根喷枪，喷枪上开设一组气液两相流喷嘴，设置一台空气压缩机和第一水泵，第一水泵将脱硫废水抽取到喷枪中并被压缩空气打散成雾滴并喷入烟道中。同时，在除尘器附近设置一台喷雾干燥塔和第二水泵，从空预器前通过管道引出一部分烟气进入干燥塔，将脱硫废水通过喷嘴喷入干燥塔内，使烟气充分干燥蒸发脱硫废水雾滴，换热后的烟气通过管道引回除尘器前的烟道中。干燥塔下部设置灰斗，灰斗出口与除尘器灰斗连通。

利用上述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统进行如下两种方式对脱硫废水进行干燥：

方式一：第一水泵将脱硫废水抽取到喷枪中，空气压缩机输出压缩空气将脱硫废水打散成雾滴并喷入第二烟道中利用烟气对脱硫废水进行干燥；

方式二：从第一烟道中抽取出部分烟气，将烟气送入喷雾干燥塔中，脱硫废水经第二废水水管进入喷雾干燥塔与烟气进行换热，换热后水蒸气蒸发通过第五烟道进入烟气中，盐分析出后与烟气中的飞灰凝聚并部分进入喷雾干燥器下部的燥器灰斗中，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通；

方式一、方式二各自独立运行，互不干扰。

本实施例中，在火力发电厂空预器2和除尘器3之间的竖直或水平烟道中安装若干根喷枪，安装位置选择在烟道流场分布比较均匀的位置。喷枪上开设一组气液两相流喷嘴，喷嘴喷雾的方向与烟气流动方向垂直。设置一台空气压缩机7和第一水泵，第一水泵将脱硫废水抽取到喷枪中并被压缩空气打散成雾滴并喷入烟道中。通过优化压缩空气和脱硫废水的喷入量，保证喷雾液滴平均粒径在50μm左右。同时，在除尘器3附近设置一台喷雾干燥塔6和第二水泵，从空预器前通过管道引出一部分烟气进入干燥塔，为了不牺牲锅炉的热效率，抽出的高温烟气量在总烟气量的2％之内。利用第二水泵将脱硫废水抽入喷雾干燥塔6内，脱硫废水和从空气压缩机7引入的压缩空气经过喷雾干燥塔6顶部的气液两相流喷嘴形成喷雾，喷雾平均粒径控制在50μm之内。高温烟气与脱硫废水雾滴进行顺流换热，将雾滴充分干燥蒸发，水蒸气蒸发进入烟气中，盐分析出后与烟气中的飞灰凝聚并部分进入喷雾干燥器6下部的灰斗中。换热后的烟气通过管道引回除尘器前的烟道中，干燥塔下部的灰斗出口与除尘器灰斗连通。在第一水泵和第二水泵抽取脱硫废水的管道上安装控制第一阀门、第二阀门，保证脱硫废水在烟道内和外部的喷雾干燥塔6中的干燥蒸发过程的独立运行。

当机组负荷较高且脱硫废水量较小时，为了不影响锅炉的热效率，可以关闭第二阀门，开启第一阀门，使脱硫废水在烟道内完成干燥蒸发过程；当脱硫废水量较大时，可以同时开启第一阀门和第二阀门，使脱硫废水在烟道内和喷雾干燥塔6中同时进行干燥蒸发过程。

当机组负荷较低，空预器后的烟温不满足脱硫废水蒸发的温度要求时，可以关闭第一阀门，开启第二阀门，使脱硫废水在喷雾干燥塔6中完成干燥蒸发过程；或者可以关闭第二阀门，开启第一阀门，并且开启喷雾干燥塔6前的烟气挡板，使一部分高温烟气不经过空预器换热进入除尘器前的烟道中，空预器后的烟温得到提升，并在烟道内完成脱硫废水的干燥蒸发过程。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，包括：接收烟气的空预器、除尘器、脱硫塔以及喷雾干燥塔，烟气经第一烟道进入所述空预器内，所述空预器的出烟口与所述除尘器的入烟口通过第二烟道相连通，除尘器中的烟气通过第三烟道进入脱硫塔内，其中，所述喷雾干燥塔的烟气入口通过第四烟道与第一烟道相连通，喷雾干燥塔的烟气出口通过第五烟道与第二烟道相连通，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通有喷枪，所述第一废水水管上设有第一水泵、第一阀门，所述喷枪的喷嘴连通第二烟道，所述喷枪连接有空气压缩机，所述脱硫塔的废水出水口通过第一废水水管连通喷雾干燥塔的进水口，第二废水水管上设有第二水泵、第二阀门。

2.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷雾干燥塔的出口烟气通过第五烟道引回第二烟道中，具体引回位置在第二烟道内喷枪的喷嘴位置的前部，距离喷嘴的位置10米以上。

3.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，所述喷枪的喷嘴为气液两相流喷嘴。

4.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷雾干燥塔内的换热形式包括顺流换热和逆流换热。

5.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷雾干燥器下部设有干燥器灰斗，所述干燥器灰斗出口与除尘器的除尘灰斗连通。

6.根据权利要求1所述的利用烟气余热处理脱硫废水的系统，其特征在于，喷枪的喷嘴喷出水雾的方向与烟气流动方向垂直。