CN209735292U - 一种烟气节水脱硫综合处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种烟气节水脱硫综合处理系统，其包括烟气脱硫系统(2)，所述烟气脱硫系统(2)包括脱硫塔(22)，所述脱硫塔(22)包括除雾器冲洗层(221)和与所述除雾器冲洗层(221)相通的脱硫产物排出口(226)，所述烟气脱硫系统(2)还包括与所述脱硫塔(22)相连的脱硫水回用装置(3)，所述脱硫水回用装置(3)一端与所述脱硫产物排出口(226)相连通，另一端连接至所述除雾器冲洗层(221)。本实用新型在烟气脱硫系统中加设有脱硫水回用装置，当脱硫塔入口烟气温度较低时，脱硫水回用装置能够进行补水，实现排出、排入水平衡，系统正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃煤发电站节能环保技术领域，特别涉及一种烟气节水脱硫综合处理系统。
背景技术
燃煤火力发电厂设置有石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，石灰石-石膏烟气脱硫系统中，高温干燥烟气进入脱硫吸收塔，富含碱性石灰石的浆液在脱硫塔内循环喷淋，吸收烟气中的二氧化硫。在喷淋过程中，浆液中的水分大量蒸发，使得脱硫吸收塔出口烟气达到水分的饱和温度，通常烟气温度在50摄氏度上下，烟气中水分含量在10-15％，此部分水通过烟囱排入大气，因水分含量高在烟囱出口形成大量的白烟，因富含硫酸雾滴和盐雾形成气溶胶团聚不散，烟气拖尾很长。
燃煤火力发电厂还设置有化学除盐水处理系统。由于化学除盐水系统入口水(生水)在采暖季水源温度低，约5-10℃，温度低导致了水的粘度变大，水处理膜的透过量降低，降低了化学除盐水系统的出水量，所以该系统中往往在生水源处设置有蒸汽加热装置，以提升化学除盐水系统入口水温度。此外，化学除盐水系统出口水送至除氧器或者凝汽器下方的热井时，该部分水也需要消耗低加抽汽(蒸汽)来提升温度，因此，该部分水水温度越高越好。
然而，当脱硫塔入口烟气温度越低，烟气脱硫系统水分蒸发越少，排水越少。当脱硫系统排出水小于脱硫系统的加入水，用水不平衡，导致脱硫系统无法安全运行。脱硫塔排出浆液浓度为15-20％，在一级旋流器内分为溢流液和底流液，溢流液含固浓度为4％左右，底流液浓度为50％左右；底流液进入皮带脱水机进行脱水形成含水石膏和滤液，含水石膏的含水率为10-15％；滤液的含固量小于0.5％。理论上滤液和溢流液可以回用于脱硫系统的除雾器冲洗水，滤液水含固量低但是滤液中碳酸钙和硫酸钙都处于溶解饱和状态，冲洗除雾器是溶解的碳酸钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，滤液水中饱和的硫酸钙在温度变化时会析出硫酸钙晶体，亚硫酸钙和硫酸钙行程共轭晶体，该晶体硬度高难以被清洗从而导致除雾器结垢，脱硫系统无法安全运行。溢流液存在同样的问题，而且溢流液固体含量高，会导致除雾器喷嘴堵塞。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种烟气节水脱硫综合处理系统，能够在烟气脱硫过程中节水。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种烟气节水脱硫综合处理系统，其包括烟气脱硫系统，所述烟气脱硫系统包括脱硫塔，所述脱硫塔包括除雾器冲洗层和与所述除雾器冲洗层相通的脱硫产物排出口，其特征在于：所述烟气脱硫系统还包括与所述脱硫塔相连的脱硫水回用装置，所述脱硫水回用装置一端与所述脱硫产物排出口相连通，另一端连接至所述除雾器冲洗层。
此外，本实用新型还提出如下附属技术方案：所述脱硫水回用装置包括滤液回用水箱和溢流液回用水箱，所述滤液回用水箱和溢流液回用水箱分别与所述脱硫产物排出口相连通。
所述脱硫塔包括浆池区，所述溢流液回用水箱底端与浆池区相连通。
所述滤液回用水箱和溢流液回用水箱均设有用于调整水流PH值的PH调整装置。
所述脱硫产物排出口与所述脱硫水回用装置之间连接有一级旋流器。
所述溢流液回用水箱与所述一级旋流器相连。
所述一级旋流器还连接有皮带脱水机，所述皮带脱水机与所述滤液回用水箱相连。
所述综合处理系统还包括化学除盐水系统，所述化学除盐水系统包括主水管和设置在所述主水管上的除盐水装置，所述除盐水装置左侧设有第一入口阀门，所述化学除盐水系统包括与所述主水管相连通的第二水管和第三水管，所述第二水管和第三水管分别位于所述第一入口阀门两侧。
所述烟气脱硫系统包括烟气冷却器，所述烟气冷却器两端分别与所述第二水管和所述第三水管相连通。
相比于现有技术，本实用新型的优点在于：
1.本实用新型在烟气脱硫系统中加设有脱硫水回用装置，当脱硫塔入口烟气温度较低时，脱硫水回用装置能够进行补水，实现排出、排入水平衡，系统正常运行；
2.脱硫水回用装置用于接受经脱硫产物排出口脱离出的滤液和溢流液，滤液回用水箱和溢流液回用水箱出口连接至除雾器喷淋层，能够对喷淋层进行冲洗，有效避免除雾器结垢，实现废水循环利用，节约环保；
3.滤液回用水箱和溢流液回用水箱上设有PH调整装置，调整水流PH值，防止除雾器喷嘴堵塞。
4.本实用新型将化学除盐水系统的生水源与烟气脱硫系统的烟气冷却器相连，使在采暖季温度较低的生水经烟气冷却器升温后重新流入化学除盐水系统，提高除盐水装置的出水量。
附图说明
图1是本实用新型综合处理系统结构示意图。
图2是本实用新型脱硫产物排出流程图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。
如图1所示，本实施例一种烟气节水脱硫综合处理系统，其包括化学除盐水系统1和与化学除盐水系统1相连通的烟气脱硫系统2。烟气脱硫系统2上设有脱硫水回用装置3，当脱硫系统2排出水与加入水不平衡时，脱硫水回用装置 3能够对其进行有效调节。
化学除盐水系统1包括入水口11、出水口12和位于二者之间的除盐水装置 13，入水口11连接生水源17，出水口12连接除氧器或者热井(图未示)。除盐水装置13两侧设有主水管14并通过主水管14与入水口11和出水口12连通。主水管14位于入水口11一侧设有第一入口阀门141，第一入口阀门141对入水口11处的生水起通断作用。来自入水口11的生水经除盐水装置13处理后得到除盐水并由出水口12流入除氧器或者热井进行加热。
烟气脱硫系统2设有冷源18，冷源18设有第一冷源阀门181，化学除盐水系统1与冷源18相连通。化学除盐水系统1设有分别与主水管14连通的第二水管15和第三水管16。第二水管15一端连接在第一入口阀门141的左侧，另一端连接在烟气脱硫系统2上的第一冷源阀门181左侧。第二水管15位于入水口11一侧设有第二入口阀门151和第一止回阀152，第二入口阀门151用以通断流入第二水管15的生水，第一止回阀152能够防止生水回流。第二水管15 位于冷源18侧设有第二冷源阀门153和第二止回阀154，第二冷源阀门153用以通断冷源18处的水流。第三水管16一端连接在第一入口阀门141的右侧，另一端连接到第一冷源阀门181右侧。第三水管16位于入水口11一侧设有第三入口阀门161和第三止回阀162。第三水管16位于冷源18侧设有第三冷源阀门163和第四止回阀164。
烟气脱硫系统2还包括与烟气冷却器21连通的脱硫塔22，待脱硫烟气通过烟道23进入到烟气冷却器21冷却并由脱硫塔22脱硫后排入烟囱24。烟气冷却器21包括冷源水入口211和冷源水出口212，冷源水入口211与第二水管15相连，冷源水出口212与第三水管16相连。生水源17和冷源18的水流可作为烟气冷却器21的冷却水。烟气冷却器21下方设有用以收集废水的水箱29。优选的，在烟气冷却器21与第二水管15和第三水管16之间设有中间热换器25，中间热换器25包括热换器入口251和热换器出口252，热换器入口251连接在第二水管15上并与烟气冷却器21的冷源水入口211连通，热换器出口252连接在第三水管16上并与冷源水出口212连通。由于生水内富含碳酸氢根离子，碳酸氢根离子高温时容易生成碳酸根离子最终以碳酸钙的形式结垢，中间换热器 25能够有效避免生水流入烟气冷却器21后吸收烟气热量温度过高而导致结垢，中间换热器25还能进行换热量的匹配，同时可以串联多个中间换热器25使得系统更为优化和灵活。
烟气冷却器21与中间换热器25之间还设有循环水泵26和补水定压系统27，循环水泵26和补水定压系统27均连接在冷源水入口211端。烟气冷却器21、中间换热器25、循环水泵26共同形成一个闭式循环水系统，通过循环水泵26 使水由中间换热器25流入烟气冷却器21内并被烟气加热后流回中间换热器25 内，被热交换后流出中间换热器25，如此循环往复。当闭式系统缺水时由补水定压系统27进行补水和定压，定压是为了避免水在闭式系统内气化，尤其是在被加热和被增压时。优选的，烟气冷却器21上还设有冲洗系统28，能够对设备和管道进行冲洗。
烟气脱硫系统2还包括与脱硫塔22相连的脱硫水回用装置3，脱硫塔22由上往下依次设有除雾器冲洗层221、喷淋层222和浆池区223。喷淋层222与浆池区223间设有喷淋管224，喷淋管224上设有喷淋泵225，脱硫塔22工作时，烟气进入脱硫塔22，喷淋泵225将浆池区223内的浆液抽取至喷淋层222对烟气进行脱硫。脱硫塔22底部还连接有补料仓(图未示)和脱硫产物排出口226，能够对浆池区223进行补料并将脱硫产物排出。
脱硫水回用装置3包括滤液回用水箱31和溢流液回用水箱32，滤液回用水箱31与溢流液回用水箱32均设有用于调整上述水箱内水PH值的PH调整装置 33。滤液回用水箱31用于回收经脱硫产物排出口226排出过滤后的滤液51，溢流液回用水箱32用于回收经脱硫产物排出口226排出过滤后的溢流液41。进一步参照图2所示，脱硫产物排出口226连接有一级旋流器4，一级旋流器4将脱硫产物脱离出溢流液41和底流液42，溢流液41流入溢流液回用水箱32，底流液42经皮带脱水机5脱离出含水石膏和滤液51，滤液51流入滤液回用水箱31。
滤液回用水箱31和溢流液回用水箱32的出水端均通过除雾器冲洗泵34连接到除雾器冲洗层221，能够将水箱内的水泵入除雾器冲洗层221对其进行冲洗。溢流液回用水箱32底部与浆池区223相连，二者之间连接有底浆返回泵35，能够将溢流液41底部的底浆送回至浆池区223，节省原料。此外，滤液回用水箱 31和溢流液回用水箱32底部还可设置曝气装置36对水流进行曝气，增加水中空气含量，以便分离脱除杂质。
本实用新型综合处理系统使用时，当处于非采暖季时，打开第一入口阀门 141，关闭第二入口阀门151和第三入口阀门161，同时关闭第一冷源阀门181、开启第二冷源阀门153和第三冷源阀门163，关闭的第一冷源阀门181将冷源 18分为左右两部分。生水由第一入口阀门141沿主水管14经除盐水装置13处理后由出水口12排出。此时，冷源18内的水作为烟气冷却器21的冷源水，冷源水由第二冷源阀门153经第二水管15流入烟气冷却器21循环后送入第一冷源阀门181右侧部分的冷源18内。冷源18内的水优选为除盐水，防止循环水循环过程中结垢。
当处于采暖季时，关闭第一入口阀门141，开启第二入口阀门151和第三入口阀门161，同时开启第一冷源阀门181、关闭第二冷源阀门153和第三冷源阀门163。第一冷源阀门181两侧的冷源18重新汇合。此时，生水由生水源17经第二入口阀门151沿第二水管15流向中间换热器入口251，生水通过循环水泵 26进入烟气冷却器21内作为冷源水对烟气进行冷却，同时生水温度升高并由冷源水出口212流入第三水管；升温过的生水由第三入口阀门161进入主水管14 并通过除盐水装置13进行处理，提高了采暖季除盐水装置13的除盐水出水量。此外，本实用新型综合处理系统各系统均由PLC或者DCS自动控制控制，PLC 或者DCS控制为本领域公知知识，本实用新型不再赘述。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型在烟气脱硫系统中加设有脱硫水回用装置，当脱硫塔入口烟气温度较低时，脱硫水回用装置能够进行补水，实现排出、排入水平衡，系统正常运行；
2.脱硫水回用装置用于接受经脱硫产物排出口脱离出的滤液和溢流液，滤液回用水箱和溢流液回用水箱出口连接至除雾器喷淋层，能够对喷淋层进行冲洗，有效避免除雾器结垢，实现废水循环利用，节约环保；
3.滤液回用水箱和溢流液回用水箱上设有PH调整装置，调整水流PH值，防止除雾器喷嘴堵塞。
4.本实用新型将化学除盐水系统的生水源与烟气脱硫系统的烟气冷却器相连，使在采暖季温度较低的生水经烟气冷却器升温后重新流入化学除盐水系统，提高除盐水装置的出水量。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种烟气节水脱硫综合处理系统，其包括烟气脱硫系统(2)，所述烟气脱硫系统(2)包括脱硫塔(22)，所述脱硫塔(22)包括除雾器冲洗层(221)和与所述除雾器冲洗层(221)相通的脱硫产物排出口(226)，其特征在于：所述烟气脱硫系统(2)还包括与所述脱硫塔(22)相连的脱硫水回用装置(3)，所述脱硫水回用装置(3)一端与所述脱硫产物排出口(226)相连通，另一端连接至所述除雾器冲洗层(221)。
2.根据权利要求1所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述脱硫水回用装置(3)包括滤液回用水箱(31)和溢流液回用水箱(32)，所述滤液回用水箱(31)和溢流液回用水箱(32)分别与所述脱硫产物排出口(226)相连通。
3.根据权利要求2所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述脱硫塔(22)包括浆池区(223)，所述溢流液回用水箱(32)底端与浆池区(223)相连通。
4.根据权利要求2所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述滤液回用水箱(31)和溢流液回用水箱(32)均设有用于调整水流PH值的PH调整装置(33)。
5.根据权利要求2所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述脱硫产物排出口(226)与所述脱硫水回用装置(3)之间连接有一级旋流器(4)。
6.根据权利要求5所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述溢流液回用水箱(32)与所述一级旋流器(4)相连。
7.根据权利要求5所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述一级旋流器(4)还连接有皮带脱水机(5)，所述皮带脱水机(5)与所述滤液回用水箱(31)相连。
8.根据权利要求1所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述综合处理系统还包括化学除盐水系统(1)，所述化学除盐水系统(1)包括主水管(14)和设置在所述主水管(14)上的除盐水装置(13)，所述除盐水装置(13)左侧设有第一入口阀门(141)，所述化学除盐水系统(1)包括与所述主水管(14)相连通的第二水管(15)和第三水管(16)，所述第二水管(15)和第三水管(16)分别位于所述第一入口阀门(141)两侧。
9.根据权利要求8所述的烟气节水脱硫综合处理系统，其特征在于：所述烟气脱硫系统(2)包括烟气冷却器(21)，所述烟气冷却器(21)两端分别与所述第二水管(15)和所述第三水管(16)相连通。
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