CN209759207U - 一种脱硫废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脱硫废水处理装置，用于中高灰分的高温烟气系统，包括依次相连通的预处理单元、过滤单元、喷射单元和蒸发塔；脱硫废水源与所述预处理单元相连通，经预处理单元处理后的脱硫废水进入所述过滤单元，经所述过滤单元过滤后得到的废水经喷射单元喷入所述蒸发塔，脱硫废水在所述蒸发塔中经烟气蒸发，且蒸发后得到的固态随烟气排出。该装置可将烟气中的大量粉尘在与雾化的废水颗粒接触前提前去除，不仅能有效避免喷枪表面结垢及喷嘴堵塞现象，而且能降低蒸发后烟气中的含尘量。

Description

一种脱硫废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种用于湿法脱硫系统的脱硫废水处理装置。

背景技术

目前脱硫技术主要以湿法脱硫为主，湿法脱硫产生的脱硫废水成分复杂，水质变化较大，水中杂质主要来源于烟气、工艺水和石灰石等，其中氯离子、硫酸根、重金属、硬度都很高，由于水质的特殊性，直接排放对环境危害很大，传统的水力冲渣、煤场喷洒、灰场喷洒等粗放型的排放方式已经被逐渐禁止。

为了使脱硫废水达到排放标准，目前多采取蒸发结晶和烟道蒸发方式对脱硫废水进行处理。蒸发结晶工艺可分为预处理蒸发结晶和浓缩蒸发结晶，浓缩工艺有电渗析分盐浓缩、正渗透膜浓缩、反渗透分盐浓缩等方法；烟道蒸发工艺有直接烟道蒸发和旁路烟道蒸发两种形式，将三联箱预处理后的脱硫废水直接喷入烟道中，以降低脱硫废水的有害物指标，实现达标排放。但是，蒸发结晶的方式建设投资和运行成本较高，而烟道蒸发的方式存在喷嘴堵塞、烟道结垢等问题。

申请号201720752800.8的中国专利公开了一种脱硫废水零排放处理装置，包括计量分配装置、雾化装置、声波发生装置等，废水由雾化装置喷入空预器到静电除尘器中间的连接管道中，蒸发后的固体物质经声波离散成更小的结晶微粒，最终由静电除尘器清除。但是，这种脱硫废水零排放处理装置存在以下问题：

(1)烟气温度较低，导致蒸发距离变长，可蒸发水量减少；

(2)直接在烟道内喷射，容易造成烟道内积灰；

(3)烟气中飞灰容易在喷枪表面积喷嘴处结垢。

综上所述，探索和开发装置简单、工艺可靠、能减少结垢等问题的废水“零排放”工艺及系统具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供一种脱硫废水处理装置，用于烟气的脱硫系统，包括依次相连通的预处理单元、过滤单元、喷射单元和蒸发塔；

脱硫废水源与所述预处理单元相连通，经预处理单元处理后的脱硫废水进入所述过滤单元，经所述过滤单元过滤后得到的废水经喷射单元喷入所述蒸发塔，脱硫废水在所述蒸发塔中经烟气蒸发，且蒸发后得到的固体随所述烟气排出。

可选地，所述预处理单元包括依次连通的三联箱、澄清器和出水箱，所述脱硫废水源与所述三联箱相连通。

可选地，所述过滤单元包括相连通的过滤器和废水缓冲箱，所述过滤器与所述出水箱的出水口相连通。

可选地，所述过滤器的数量为两个，两所述过滤器彼此串联，两所述过滤器的过滤精度为0.5-10微米。

可选地，所述蒸发塔设置于所述脱硫系统的SCR反应器与电除尘之间的旁路烟道内，利用所述SCR反应器及空气预热器压差抽取原烟气体积流量的2-20％用于废水蒸发。

可选地，所述蒸发塔包括设置于上部的筒体和下部的锥体；

所述筒体包括外层筒和套设于所述外层筒的内层筒，烟气由外层筒的顶部侧向进入，并由内层筒垂直排出，内层筒安装有所述喷射单元，外层筒安装有吹灰器。

可选地，所述喷射单元包括喷枪、与所述喷枪连接并控制所述喷枪喷射量的计量分配模块。

可选地，所述喷枪包括多层，各层沿烟气的气流方向间隔设置，各层喷枪沿蒸发塔的周向均匀布置，各所述喷嘴的喷射方向与烟气的气流方向垂直或与烟气的气流方向一致；

所述喷枪为单喷嘴双流体雾化喷枪，所述喷枪的枪体设有碳化硅保护层。

可选地，所述喷枪形成的喷雾粒径体积分布V90为30-100μm。

系统运行过程中，脱硫废水经三联箱处理后进入澄清器，澄清器溢流进入出水箱，出水箱内废水经过滤器过滤后进入废水缓冲箱；废水输送泵将废水输送至计量分配模块，通过计量分配模块控制废水及压缩空气流量，再由喷射装置喷入蒸发塔；废水在高温烟气下蒸发，蒸发后的固体物质随烟气被除尘装置捕集。

这样，脱硫废水在进入喷射装置之前经过了三联箱、澄清器、出水箱等进行脱硫废水喷射前的预处理，去除了废水中的大部分固体杂质；同时，脱硫废水在进入喷射装置之前经过过滤器，过滤出了脱硫废水中的不溶性大颗粒物，进一步降低了喷枪堵塞以及烟道结垢的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型所提供的脱硫废水处理装置一种具体实施方式的结构框图；

图2为图1所示脱硫废水处理装置中蒸发塔的结构示意图；

图3为图1所示脱硫废水处理装置中喷枪布置示意图。

附图标记说明：

1-三联箱；2-澄清器；3-出水箱；4-出水泵；5-过滤器；6-废水缓冲箱；7-废水输送泵；8-计量分配模块；9-蒸发塔；91-外层筒；92-内层筒；93-吹灰器；94-喷枪；95-烟气进口；96-烟气出口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1-图3，图1为本实用新型所提供的脱硫废水处理装置一种具体实施方式的结构框图；图2为图1所示脱硫废水处理装置中蒸发塔的结构示意图；图3为图1所示脱硫废水处理装置中喷枪布置示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的脱硫废水处理装置用于处理湿法脱硫系统产生的废水，该处理装置包括依次相连通的预处理单元、过滤单元、喷射单元和蒸发塔9；其中，脱硫废水源与所述预处理单元相连通，经预处理单元处理后的脱硫废水进入所述过滤单元，经所述过滤单元过滤后得到的废水经喷射单元喷入所述蒸发塔9，脱硫废水在所述蒸发塔9中蒸发，且蒸发后得到的固体随所述烟气排出。

在运行过程中，脱硫系统在脱硫过程中产生的脱硫废水先进入预处理单元，在预处理单元中经过化学反应除去多种重金属离子后，进入过滤单元滤掉大颗粒后再进入喷射单元，使得进入喷射单元的废水固态成分显著降低，从而降低了喷嘴堵塞风险。

具体地，上述预处理单元包括依次连通的三联箱1、澄清器2和出水箱3，所述脱硫废水源与所述三联箱1相连通。

上述过滤单元包括相连通的过滤器5和废水缓冲箱6，所述过滤器5与所述出水箱3的出水口相连通，且在过滤器5与出水箱3的连通管路上还可以设置有出水泵4，将出水箱3内的废水泵送入过滤器5。为了提高过滤效果，上述过滤器5包括串联设置的第一过滤器5和第二过滤器5，过滤精度为0.5-10微米。理论上，也可以令第一过滤器5的过滤粒径略大于第二过滤器5，以降低一级过滤器5的过滤负担，延长过滤器5的使用寿命。

可选地，所述蒸发塔9设置于脱硫系统的SCR反应器与电除尘之间的旁路烟道，利用SCR反应器及空气预热器压差抽取原烟气体积流量的2-20％用于废水蒸发，蒸发结束后烟气进入除尘装置。

可选地，所述蒸发塔9包括设置于上部的筒体和下部的锥体，所述筒体包括外层筒91和内层筒92，烟气由外层筒91顶部侧向进入、由内层筒92垂直排出，内层筒92配置喷枪，外层筒91安装吹灰装置。蒸发塔9能够去除烟气中约50-70％颗粒物。

所述喷射单元包括喷枪94、与所述喷枪94连接并控制所述喷枪94喷射量的计量分配模块8。所述喷枪94采用单喷嘴双流体雾化喷枪，喷枪94枪体采用碳化硅材质的保护层进行防磨处理；所述喷枪94喷雾粒径体积分布V90为50-100μm；所述喷枪94上下布置为多层，每层内的各个喷枪94沿蒸发塔9的周向均匀布置，喷射方向与烟气气流方向可垂直也可一致。

所述每个计量分配模块8控制五支喷枪94，喷枪94和计量分配模块8之间采用PU管连接；喷枪94运行时先打开压缩空气，然后接通废水管路，停止运行时将废水管路切换到清洗水，清洗喷枪94，最后关闭压缩空气，以防喷枪94内部出现结垢现象。

所述吹灰器93，主要用于清除喷枪94枪体表面积灰，以防烟气中灰尘在喷枪94枪体表面堆积，该吹灰器93沿蒸发塔9塔壁高度方向布置，布置数量为1-3个，吹灰器93与控制系统连接。

下面以一个具体事例对本实用新型所提供的处理装置进行介绍。采用本实用新型中脱硫废水处理装置对某电厂300MW机组脱硫废水进行模拟处理，待处理废水量为1.75t/hr，废水经过三联箱、澄清器、出水箱、过滤器后去除了废水中大部分颗粒物及重金属，降低了钙、镁等离子含量，达到喷射要求后经废水输送泵输送至喷枪，在双流体雾化喷枪作用下喷入蒸发塔中。蒸发塔入口烟气温度为380℃，出口烟气温度为150℃；系统共布置计量分配模块4个及喷枪20支，喷枪在蒸发塔内布置一层，沿蒸发塔呈圆周布置，喷枪扇形喷雾为竖直状态，喷枪压缩空气压力为0.5MPa，废水压力为0.5MPa，喷枪雾化粒径V90为60μm，实际运行过程中喷枪消耗压缩空气量约为80Nm³/hr。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种脱硫废水处理装置，用于烟气的脱硫系统，其特征在于，包括依次相连通的预处理单元、过滤单元、喷射单元和蒸发塔(9)；

脱硫废水源与所述预处理单元相连通，经预处理单元处理后的脱硫废水进入所述过滤单元，经所述过滤单元过滤后得到的废水经喷射单元喷入所述蒸发塔(9)，脱硫废水在所述蒸发塔(9)中经烟气蒸发，且蒸发后得到的固体随所述烟气排出。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述预处理单元包括依次连通的三联箱(1)、澄清器(2)和出水箱(3)，所述脱硫废水源与所述三联箱(1)相连通。

3.根据权利要求2所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述过滤单元包括相连通的过滤器(5)和废水缓冲箱(6)，所述过滤器(5)与所述出水箱(3)的出水口相连通。

4.根据权利要求3所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述过滤器(5)的数量为两个，两所述过滤器(5)彼此串联，两所述过滤器(5)的过滤精度均为0.5-10微米。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述蒸发塔(9)设置于SCR反应器与电除尘之间的旁路烟道，利用所述SCR反应器及空气预热器压差抽取部分烟气用于废水蒸发。

6.根据权利要求5所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述部分烟气的体积占原烟气体积的2％-20％。

7.根据权利要求1或5所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述蒸发塔(9)包括设置于上部的筒体和下部的锥体；

所述筒体包括外层筒(91)和套设于所述外层筒(91)的内层筒(92)，烟气由外层筒(91)的顶部侧向进入，并由内层筒(92)垂直排出，内层筒(92)安装有所述喷射单元，外层筒(91)安装有吹灰器(93)。

8.根据权利要求7所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述喷射单元包括喷枪(94)、与所述喷枪(94)连接并控制所述喷枪(94)喷射量的计量分配模块(8)。

9.根据权利要求8所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述喷枪(94)包括多层，各层内的喷枪(94)沿蒸发塔(9)的周向均匀布置，各所述喷嘴的喷射方向与烟气的气流方向垂直或与烟气的气流方向一致；

所述喷枪(94)为单喷嘴双流体雾化喷枪，所述喷枪(94)的枪体设有碳化硅保护层。

10.根据权利要求8或9所述的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述喷枪(94)形成的喷雾粒径体积分布V90为30-100μm。