CN211946338U - 一种低能耗脱硫废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种低能耗脱硫废水处理系统，属于烟气余热利用和脱硫废水处理技术领域。对于依次连接的锅炉、省煤器、空气预热器、静电除尘器、湿法脱硫塔和烟囱，在静电除尘器与湿法脱硫塔之间设有烟冷器，静电除尘器的烟气出口与烟冷器的烟气进口连接，烟冷器的烟气出口与湿法脱硫塔烟气进口连接，湿法脱硫塔的废水出口连接有废水预处理器，废水预处理器与烟冷器的废水进口连接，烟冷器的废水出口连接有废水旋转蒸发器。该系统操作简单、能耗低，在脱除脱硫废水中硫氧化物的同时兼具脱除烟气中飞灰的作用，且飞灰不会产生堵塞和板结，运行成本低，运行可靠性高。

Description

一种低能耗脱硫废水处理系统

技术领域

本实用新型属于烟气余热利用和脱硫废水处理技术领域，具体涉及一种低能耗脱硫废水处理系统。

背景技术

中国的能源结构持续改进，煤炭在中国能源结构中的占比由十年前的70％降至2019年的60％左右。尽管如此，煤炭仍是中国能源消费中的主要燃料。煤炭燃烧过程产生硫氧化物是主要的大气污染物，也是颗粒物和酸雨重要的前驱体之一。近年来我国持续加大污染治理力度，煤炭消耗大户燃煤电站正在全面完成超低排放技术改造，环境总体质量逐年改善。

燃煤电厂脱硫方法中石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺，由于技术成熟、吸收剂来源广、煤种适应性强、钙硫比低、副产物可回收利用等特点应用最为广泛。近年来随着技术发展，湿法烟气脱硫工艺二氧化硫脱除效率高达98％，但其对三氧化硫脱除率较低。

烟气湿法脱硫过程产生了大量高污染的废水，脱硫废水具有高悬浮物、高腐蚀、高含盐量以及重金属种类多等特点。现有的脱硫废水处理工艺一般采用蒸发结晶和高温烟气蒸发。蒸发结晶工艺设备投资大，运行费用高，使用该技术的脱硫废水处理厂家较少。高温烟气蒸发工艺较蒸发结晶技术投资低，具有一定技术优势，但存在能耗高和设备可靠性差的弊端，高温烟气蒸发过程发电煤耗增加约1.5g/kW.h以上，其设备经常发生飞灰板结堵塞问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种低能耗脱硫废水处理系统，硫氧化物脱除效果好，能够同时脱除烟气中飞灰，能耗低，飞灰不会产生堵塞和板结，可靠性高。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种低能耗脱硫废水处理系统，包括依次连接的锅炉、省煤器、空气预热器、静电除尘器、湿法脱硫塔和烟囱，其特征在于，静电除尘器与湿法脱硫塔之间设有烟冷器，静电除尘器的烟气出口与烟冷器的烟气进口连接，烟冷器的烟气出口与湿法脱硫塔烟气进口连接，湿法脱硫塔的废水出口连接有废水预处理器，废水预处理器与烟冷器的废水进口连接，烟冷器的废水出口连接有废水旋转蒸发器；

废水旋转蒸发器包括上部直筒段和下部锥段，上部直筒段的上部侧壁设有水平进口，水平进口与烟冷器的废水出口和省煤器的出口连接，上部直筒段的顶部设有中心筒，中心筒的一端位于上部直筒段内部且与上部直筒段内部连通，另一端与静电除尘器的进口连接，下部锥段连接有立管，立管连接有灰仓。

优选地，立管和废水旋转蒸发器的下部锥段均设有吹扫口，吹扫口分别连接有吹扫阀，吹扫阀连接有空压机。

优选地，立管和废水旋转蒸发器的下部锥段上设有振打器。

优选地，灰仓连接有气力输送管道，气力输送管道连接有灰库。

优选地，水平进口设在废水旋转蒸发器上部直筒段的切线方向上。

优选地，中心筒设在废水旋转蒸发器上部直筒段的中心，且中心筒位于上部直筒段内部的部分的长度可调。

优选地，中心筒开口低于水平进口。

优选地，废水预处理器与烟冷器的废水进口之间设有高压废水泵。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的一种低能耗脱硫废水处理系统，脱硫废水雾化后与高温烟气旋转混合，在废水旋转蒸发器中停留的时间长，废水液滴和烟气热交换充分，盐类和飞灰贴壁旋转下落被捕集后经下部锥段排出，不易板结堵塞；少量飞灰和盐类随烟气以静压差为驱动力，进入静电除尘器，混合后的烟温降低，烟气中部分氧化硫因温度降低冷凝成酸雾，硫酸雾极易黏附飞灰表面通过静电除尘对灰尘的收集得到脱除，投资小、运行费用低，兼具脱除烟气中飞灰的作用。脱硫废水进入烟冷器预热，同时降低了进入湿法脱硫塔的烟温，进入废水旋转蒸发器前升高脱硫废水温度，能够大幅减少蒸发高温烟气的用量，降低废水处理的煤耗，更加节能。同时，烟冷器降低了烟气侧烟温，使得湿法脱硫塔内三氧化硫更易凝并得到脱除，低烟温利于降低钙硫比，提高了脱硫效率。中心筒排出的低温烟气降低了进入静电除尘的烟气温度和流速，使三氧化硫更易黏附在飞灰上，提高了静电除尘对三氧化硫和烟尘的脱除效果。

进一步地，立管和废水旋转蒸发器的下部锥段设置的吹扫口，能够防止飞灰堵塞和板结，提高系统运行可靠性。

进一步地，立管和废水旋转蒸发器的下部锥段设置振打器，能够防止飞灰堵塞、板结或黏附壁面，提高系统运行可靠性。

进一步地，灰仓中的飞灰通过气力输送管道运输至灰库，结构简单、输送量大、输送距离长。

进一步地，水平进口设在废水旋转蒸发器上部直筒段的切线方向上，使进入的烟气和废水液滴能够贴壁进行旋转而充分混合，防止产生紊流影响混合效果。

进一步地，中心筒设在废水旋转蒸发器上部直筒段的中心，且中心筒位于上部直筒段内部的部分的长度可调，使少量飞灰和盐类随烟气以静压差为驱动力快速进入静电除尘器，提高装置的效率。

进一步地，中心筒开口低于水平进口，防止水平进口进入的高温烟气短路，保证烟气的混合旋转效果。

附图说明

图1为本实用新型的低能耗脱硫废水处理系统整体结构示意图；

图2为本实用新型的废水旋转蒸发器俯视图。

图中：1-锅炉，2-省煤器，3-空气预热器，4-静电除尘器，5-烟冷器，6-湿法脱硫塔，7-烟囱，8-废水预处理器，9-高压废水泵，10-废水旋转蒸发器，11-水平进口，12-中心筒，13-立管，14-灰仓，15-气力输送管道，16-灰库，17-空压机，18-吹扫口，19-吹扫阀，20-振打器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：

本实用新型的一种低能耗脱硫废水处理系统，如图1，对于目前锅炉的烟气处理系统：依次连接的锅炉1、省煤器2、空气预热器3、静电除尘器4、湿法脱硫塔6和烟囱7，在静电除尘器4与湿法脱硫塔6之间设有烟冷器5，静电除尘器4的烟气出口与烟冷器5的烟气进口连接，烟冷器5的烟气出口与湿法脱硫塔6烟气进口连接，湿法脱硫塔6的废水出口连接有废水预处理器8，废水预处理器8与烟冷器5的废水进口连接，废水预处理器8与烟冷器5的废水进口之间设有高压废水泵9，烟冷器5的废水出口连接有废水旋转蒸发器10；

废水旋转蒸发器10包括上部直筒段和下部锥段，上部直筒段的上部侧壁设有水平进口11，优选地，水平进口11设在废水旋转蒸发器10上部直筒段的切线方向上。水平进口11与烟冷器5的废水出口和省煤器2的出口连接，上部直筒段的顶部设有中心筒12，中心筒12的一端位于上部直筒段内部且与上部直筒段内部连通，另一端与静电除尘器4的进口连接，优选地，中心筒12设在废水旋转蒸发器10上部直筒段的中心，且中心筒12位于上部直筒段内部的部分的长度可调，中心筒12开口低于水平进口11。下部锥段连接有立管13，立管13连接有灰仓14，灰仓14连接有气力输送管道15，气力输送管道15连接有灰库16，气力输送管道15可以与空压机17连接获得动力。立管13和废水旋转蒸发器10的下部锥段均布有吹扫口18和振打器20，吹扫口18分别连接有吹扫阀19，吹扫阀19连接有空压机17。

本实用新型的低能耗脱硫废水处理系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤1：湿法脱硫塔6产生的废水经过废水预处理器8预处理后，由高压废水泵9经过烟冷器5输送至废水旋转蒸发器10；

步骤2：烟气经烟冷器5降温10～20℃后进入湿法脱硫塔6，烟温降低增加了三氧化硫物理化学性质，更多的三氧化硫凝结被脱除，同时烟温降低有利于脱硫过程的气液传质，提高脱硫效率，降低钙硫比；

步骤3：预热废水在水平进口11雾化，来自空气预热器3前的高温烟气以10m/s的速度，携带废水液滴贴壁进入废水旋转蒸发器10，废水液滴在废水旋转蒸发器10内高速旋转混合并蒸发，废水中的盐类析出下落，换热后烟气由中心筒12排出；

步骤4：降温后烟气通过中心筒12进入静电除尘器4前烟道，混合后的烟温降低，烟气中部分氧化硫因温度降低冷凝成酸雾，硫酸雾极易黏附飞灰表面通过静电除尘对灰尘的收集得到脱除；

步骤5：废水旋转蒸发器10中析出的盐类连同飞灰落入立管13，进入灰仓14，由压缩空气通过气力输送管道15输送至灰库16；

步骤6：废水旋转蒸发器10下部锥段和立管13上的吹扫口18定时通入压缩空气吹扫，防止飞灰下落不畅堵塞；振打器20定时对废水旋转蒸发器10锥段和立管13进行机械振打，防止飞灰黏附管壁和板结；

步骤7：预处理的脱硫废水，由高压废水泵9经过烟冷器5升温进入废水旋转蒸发器10雾化，大幅减少蒸发高温烟气用量，降低废水处理的煤耗；

重复上述步骤1～7实现脱硫废水的“零排放”处理，同时降低进入静电除尘器4和湿法脱硫塔6的烟气温度，提高了静电除尘器4和湿法脱硫塔6对三氧化硫的脱除效率，降低了钙硫比。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型实施方式之一，根据本实用新型所描述的系统所做的等效变化，均包括在本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种低能耗脱硫废水处理系统，包括依次连接的锅炉(1)、省煤器(2)、空气预热器(3)、静电除尘器(4)、湿法脱硫塔(6)和烟囱(7)，其特征在于，静电除尘器(4)与湿法脱硫塔(6)之间设有烟冷器(5)，静电除尘器(4)的烟气出口与烟冷器(5)的烟气进口连接，烟冷器(5)的烟气出口与湿法脱硫塔(6)烟气进口连接，湿法脱硫塔(6)的废水出口连接有废水预处理器(8)，废水预处理器(8)与烟冷器(5)的废水进口连接，烟冷器(5)的废水出口连接有废水旋转蒸发器(10)；

废水旋转蒸发器(10)包括上部直筒段和下部锥段，上部直筒段的上部侧壁设有水平进口(11)，水平进口(11)与烟冷器(5)的废水出口和省煤器(2)的出口连接，上部直筒段的顶部设有中心筒(12)，中心筒(12)的一端位于上部直筒段内部且与上部直筒段内部连通，另一端与静电除尘器(4)的进口连接，下部锥段连接有立管(13)，立管(13)连接有灰仓(14)。

2.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，立管(13)和废水旋转蒸发器(10)的下部锥段均设有吹扫口(18)，吹扫口(18)分别连接有吹扫阀(19)，吹扫阀(19)连接有空压机(17)。

3.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，立管(13)和废水旋转蒸发器(10)的下部锥段上设有振打器(20)。

4.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，灰仓(14)连接有气力输送管道(15)，气力输送管道(15)连接有灰库(16)。

5.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，水平进口(11)设在废水旋转蒸发器(10)上部直筒段的切线方向上。

6.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，中心筒(12)设在废水旋转蒸发器(10)上部直筒段的中心，且中心筒(12)位于上部直筒段内部的部分的长度可调。

7.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，中心筒(12)开口低于水平进口(11)。

8.根据权利要求1所述的低能耗脱硫废水处理系统，其特征在于，废水预处理器(8)与烟冷器(5)的废水进口之间设有高压废水泵(9)。

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