CN210595645U

CN210595645U - 一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统

Info

Publication number: CN210595645U
Application number: CN201921031290.0U
Authority: CN
Inventors: 刘少发; 董晋
Original assignee: Shanghai Shwatcher Environmental Protection Technology Co ltd; Shanghai Watcher Intelligent System Co ltd
Current assignee: Shanghai Shwatcher Environmental Protection Technology Co ltd; Shanghai Watcher Intelligent System Co ltd
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-07-02

Abstract

本申请提供的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统设置旁路塔作为蒸发器主体，从SCR脱硝装置与空预器间抽一股热烟气进入废水喷雾蒸发器；废水喷雾蒸发器上部设置双流体雾化喷枪，与压力表、压缩空气装置和安装在进气管上的压缩空气调节阀共同组成雾化系统，利用锅炉热烟气作为热源，在废水喷雾蒸发器内将废水蒸发，水分进入烟气中，蒸发析出的粗盐分颗粒落入蒸发塔底端被收集转运，细小盐分颗粒随烟气通过回气管进入主烟道中，进而通过电除尘器处理，达到脱硫废水零排放的目的，解决了传统脱硫废水的处理工艺技术中由于气液两相流雾化喷头孔径小，处理复杂的未经预处理的废水时，容易发生堵塞，成本高，不适宜长期使用等问题。

Description

一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统

技术领域

本申请涉及脱硫废水排放技术领域，尤其涉及一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统。

背景技术

我国是个煤炭资源丰富的国家，当前燃煤发电依然担负着我国70％以上的电力供应。而绝大多数的燃煤电厂采用“石灰石-石膏湿法脱硫工艺”对烟气进行脱硫后，即使经过了传统处理，脱硫废水依然具有高含盐量、高腐蚀性等特征，无论直接排放还是并入市政污水处理厂都会对环境造成不利的影响。随着国家和地方政府对废水中含盐量限制要求越来越严格，导致这部分废水无法直接外排。同时，由于废水中的TDS(溶解性固体总量)以及氯根离子含量高，若不加处理也无法直接进入系统中回用。另外受国家环保政策的影响，近年来国内对脱硫废水的处理越来越重视。如何处理好脱硫废水成为了一个亟待解决的技术问题。

由于脱硫废水具有含盐量高、悬浮物含量高、硬度高导致易结垢、腐蚀性强以及水质不稳定等特点，导致目前的脱硫废水处理存在各式各样的问题。

旁路烟道蒸发工艺作为一项脱硫废水蒸发技术目前正在不断的被应用，在旁路烟道国内研究大都以数值模拟为主，缺少与实际拟合度较高的动力学模型；同时也存在由于气液两相流雾化喷头孔径小，处理复杂的未经预处理的废水时，容易发生堵塞；酸性脱硫废水在蒸发过程中易对蒸发器造成腐蚀等问题。

实用新型内容

本申请提供了一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，以解决传统脱硫废水的处理工艺技术中由于气液两相流雾化喷头孔径小，处理复杂的未经预处理的废水时，容易发生堵塞；酸性脱硫废水在蒸发过程中易对蒸发器造成腐蚀等问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，包括通过主烟道依次连接的燃煤锅炉、SCR脱硝装置、空预器、电除尘器和脱硫塔，设置在主烟道外的压缩空气装置、废水喷雾蒸发器、增压泵和废水预处理装置；

所述废水喷雾蒸发器顶部通过烟气管连接在主烟道的SCR脱硝装置和空预器之间，所述废水喷雾蒸发器上部装有双流体雾化喷枪，所述双流体雾化喷枪的进气端和进液端分别位于所述双流体雾化喷枪的上部，所述双流体雾化喷枪的喷口位于所述双流体雾化喷枪的下部；

所述压缩空气装置的出气端与所述双流体雾化喷枪的进气端通过进气管连接，废水预处理装置的出液端与所述双流体雾化喷枪的进液端通过进液管连接；

所述进液管上固定安装增压泵，所述废水喷雾蒸发器上部与主烟道的SCR脱硝装置和空预器之间设置回气管。

可选的，所述废水喷雾蒸发器的内部设置防腐材料。

可选的，所述进气管上设置有压缩空气调节阀和压力表。

可选的，所述脱硫塔的上部设有出气端，下部设置有出液端；

所述脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统还包括烟囱，所述烟囱与所述脱硫塔的出气端通过出气管连接；

所述脱硫塔的出液端与所述废水预处理装置通过出液管连接。

可选的，所述废水预处理装置为三联箱处理装置，所述三联箱处理装置包括pH调节池、沉淀池、絮凝池和澄清池，所述pH调节池的进液端与所述脱硫塔通过出液管相连接，所述pH调节池的出液端通过进液管依次连接所述沉淀池、絮凝池和澄清池，所述澄清池的出液端与所述废水喷雾蒸发器通过进液管相连通。

可选的，所述废水喷雾蒸发器的底部设置回收装置。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，包括通过主烟道依次连接的燃煤锅炉、SCR脱硝装置、空预器、电除尘器和脱硫塔，设置在主烟道外的压缩空气装置、废水喷雾蒸发器、增压泵和废水预处理装置，所述废水喷雾蒸发器上部装有双流体雾化喷枪。本申请提供的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统设置旁路塔作为蒸发器主体，从SCR脱硝装置与空预器间抽一股热烟气进入废水喷雾蒸发器；废水喷雾蒸发器上部设置双流体雾化喷枪，与压力表、压缩空气装置和安装在进气管上的压缩空气调节阀共同组成雾化系统，利用锅炉热烟气作为热源，在废水喷雾蒸发器内将废水蒸发，水分进入烟气中，蒸发析出的粗盐分颗粒落入蒸发塔底端被收集转运，细小盐分颗粒随烟气通过回气管进入主烟道中，进而通过电除尘器处理，达到脱硫废水零排放的目的。同时，在进液管上固定安装废水预处理装置，去除废水中的大颗粒悬浮物、钙镁硬度离子、部分重金属离子等，使废水水质达到下一处理环节的进水要求，同时为了减少下一处理阶段的结垢风险，解决了传统脱硫废水的处理工艺技术中由于气液两相流雾化喷头孔径小，处理复杂的未经预处理的废水时，容易发生堵塞，脱硫废水的处理工艺技术中反渗透及预处理工艺费用高，成本高，不适宜长期使用等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统技术工艺图。

附图标记说明：

1-燃煤锅炉，2-SCR脱硝装置，3-空预器，4-电除尘器，5-脱硫塔，6-主烟道，7-烟囱，8-废水预处理装置，9-增压泵，10-废水喷雾蒸发器，11-压缩空气装置，12-压缩空气调节阀，13-压力表，14-烟气管，15-回气管，16-出液管，17-出气管，18-双流体雾化喷枪。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

目前，由于脱硫废水具有以下特点：

1)含盐量高。脱硫废水中的含盐量很高，变化范围大，一般在30000-60000mg/L。

2)悬浮物含量高。脱硫废水中的悬浮物大多在10000mg/L以上，并且由于受煤种的变化和脱硫运行工况的影响，在某些极端情况下，悬浮物质量浓度甚至可高达60000mg/L。

3)硬度高导致易结垢。脱硫废水中的Ca²⁺、SO₄ ^2-、Mg²⁺含量高，其中SO₄ ^2-在4000mg/L以上，Ca²⁺在1500-5000mg/L，Mg²⁺在3000-6000mg/L，并且CaSO₄处于过饱和状态，在加热浓缩过程中容易结垢。

4)腐蚀性强。脱硫废水中的盐分高，尤其是Cl^-含量高，且呈酸性(pH为4-6.5)，腐蚀性非常强，对设备、管道材质防腐蚀要求高。

5)水质不稳定。脱硫废水易随时间和工况不同而变化。废水中主要含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、Na⁺、K⁺等各种金属离子，并且组分变化大。

因此导致目前的脱硫废水处理成本过高而无法排放，本方案采用一种新的废水处理工艺，将一定量的脱硫废水，通过旁路烟道上的废水喷雾蒸发器10，利用旁路塔作为蒸发器主体，从SCR脱硝装置2与空预器3间抽一股热烟气进入废水喷雾蒸发器10，通过锅炉旁路烟道的高温，直接将脱硫废水蒸发干，形成的颗粒物跟随烟气进入电除尘一起被捕捉去除。

如图1所示为本申请实施例提供的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统技术工艺图，该系统包括通过主烟道6依次连接的燃煤锅炉1、SCR脱硝装置2、空预器3、电除尘器4和脱硫塔5，设置在主烟道6外的压缩空气装置11、废水喷雾蒸发器10、增压泵9和废水预处理装置8；

所述废水喷雾蒸发器10顶部通过烟气管14连接在主烟道6的SCR脱硝装置2和空预器3之间，所述废水喷雾蒸发器10上部装有双流体雾化喷枪18，所述双流体雾化喷枪18的进气端和进液端分别位于所述双流体雾化喷枪18的上部，所述双流体雾化喷枪18的喷口位于所述双流体雾化喷枪18的下部；

所述压缩空气装置11的出气端与所述双流体雾化喷枪18的进气端通过进气管连接，废水预处理装置8的出液端与所述双流体雾化喷枪18的进液端通过进液管连接；

所述进液管上固定安装增压泵9，所述废水喷雾蒸发器10上部与主烟道6的SCR脱硝装置2和空预器3之间设置回气管15。

本申请提供的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统设置旁路塔作为蒸发器主体，从SCR脱硝装置2与空预器3间抽一股热烟气进入废水喷雾蒸发器10；废水喷雾蒸发器10上部设置双流体雾化喷枪18，与压力表13、压缩空气装置11和安装在进气管上的压缩空气调节阀12共同组成雾化系统，利用锅炉热烟气作为热源，在废水喷雾蒸发器10内将废水蒸发，水分进入烟气中，蒸发析出的粗盐分颗粒落入蒸发塔底端被收集转运，细小盐分颗粒随烟气通过回气管15进入主烟道中，进而通过电除尘器4处理，达到脱硫废水零排放的目的。同时，在进液管上固定安装废水预处理装置8，去除废水中的大颗粒悬浮物、钙镁硬度离子、部分重金属离子等，使废水水质达到下一处理环节的进水要求，同时为了减少下一处理阶段的结垢风险，解决了传统脱硫废水的处理工艺技术中由于气液两相流雾化喷头孔径小，处理复杂的未经预处理的废水时，容易发生堵塞，脱硫废水的处理工艺技术中反渗透及预处理工艺费用高，成本高，不适宜长期使用等问题。

可选的，所述废水喷雾蒸发器10的内部设置防腐材料。

由于酸性脱硫废水在蒸发过程中易对蒸发器造成腐蚀，因此本申请中在废水喷雾蒸发器10的内部设置防腐材料，达到保护废水喷雾蒸发器10装置的作用，同时可以增加设备的使用寿命。

可选的，所述进气管上设置有压缩空气调节阀12和压力表13。

通过设置压力表13和压缩空气调节阀12可以使整个工艺过程易于调节和操控。

可选的，所述脱硫塔5的上部设有出气端，下部设置有出液端；

所述脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统还包括烟囱7，所述烟囱7与所述脱硫塔5的出气端通过出气管17连接，脱硫后的烟气经烟囱7排出；

所述脱硫塔5的出液端与所述废水预处理装置8通过出液管16连接。

可选的，所述废水预处理装置8为三联箱处理装置，所述三联箱处理装置包括pH调节池、沉淀池、絮凝池和澄清池，所述pH调节池的进液端与所述脱硫塔5通过出液管16相连接，所述pH调节池的出液端通过进液管依次连接所述沉淀池、絮凝池和澄清池，所述澄清池的出液端与所述废水喷雾蒸发器10通过进液管相连通。

由于水质复杂的脱硫废水势必会产生双流体雾化喷枪喷口的堵塞问题，因此，在进液管上固定安装废水预处理装置8，去除废水中的大颗粒悬浮物、钙镁硬度离子、部分重金属离子等，使废水水质达到下一处理环节的进水要求，同时为了减少下一处理阶段的结垢风险，解决了传统脱硫废水的处理工艺技术中喷口易堵塞，工艺成本高，不适宜长期使用等问题。

本申请实施例提供的三联箱处理装置，首先是通过加入石灰乳将废水pH调至9左右，去除易形成氢氧化物沉淀的金属离子；再加入有机硫试剂使Cd²⁺、Hg²⁺等离子形成硫化物沉淀；最后其在絮凝槽中加入助凝剂增强絮凝效果，经澄清池澄清，排水进入下一处理环节。

可选的，所述废水喷雾蒸发器10的底部设置回收装置。

回收装置可以将落入废水喷雾蒸发器10底端的蒸发析出的粗盐分颗粒被收集转运。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，其特征在于，包括通过主烟道依次连接的燃煤锅炉、SCR脱硝装置、空预器、电除尘器和脱硫塔，设置在主烟道外的压缩空气装置、废水喷雾蒸发器、增压泵和废水预处理装置；

2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，其特征在于，所述废水喷雾蒸发器的内部设置防腐材料。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，其特征在于，所述进气管上设置有压缩空气调节阀和压力表。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，其特征在于，所述脱硫塔的上部设有出气端，下部设置有出液端；

5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，其特征在于，所述废水预处理装置为三联箱处理装置，所述三联箱处理装置包括pH调节池、沉淀池、絮凝池和澄清池，所述pH调节池的进液端与所述脱硫塔通过出液管相连接，所述pH调节池的出液端通过进液管依次连接所述沉淀池、絮凝池和澄清池，所述澄清池的出液端与所述废水喷雾蒸发器通过进液管相连通。

6.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放旁路烟道蒸发系统，其特征在于，所述废水喷雾蒸发器的底部设置回收装置。