CN212581702U - 一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，对采用纯布袋除尘器的机组，旁路烟道蒸发器的进烟口经由旁路进烟道连通在SCR反应器与空预器之间的管道上，出烟口经由旁路出烟道连通在空预器与纯布袋除尘器之间的管道上；喷雾缓冲箱通过第一双流体雾化器与废水箱相连通；对采用电袋除尘器的机组，多个带有雾化喷嘴的雾化分管的同一端分别与雾化总管并联连通，雾化总管通过第二双流体雾化器与废水箱相连通，主烟道连通在空预器与电袋除尘器之间，多个雾化喷嘴间隔位于主烟道内；由于采用了浓缩减量+组合式烟道蒸发的改造方案，实现了全厂废水零外排，彻底消除了环保隐患，环境效益明显，且工艺技术稳定可靠，改造成本经济合理。

Description

一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及燃煤电厂废水处理系统领域，尤其涉及的是一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，或者一种组合式烟道蒸发的燃煤电厂废水零排放系统。

背景技术

目前，中国国内大多数的燃煤电厂一般都没有配套全厂废水零排放处理系统，大都通过现有脱硫废水处理系统出水，用作煤场、输煤栈桥及转运站喷淋消耗，燃煤电厂高含盐废水主要是由经达标处理后的脱硫废水以及少量再生高含盐废液组成，由于脱硫废水中含盐量及氯离子含量较高，长期用于煤场、输煤栈桥及转运站喷淋势必存在较大的环保风险。

以南方某燃煤电厂为例，其现有脱硫废水处理系统的设计出力Q=25m³/h，采用的是当前技术中较为先进的“反应池+管式微滤膜”处理工艺，安装完成后系统的运行情况良好，系统出水水质实际测试数据COD值：32mg/L，PH值：8.32，钙离子：6.44mg/L，悬浮物≈0mg/L。

但是，根据中国环保部门响应“绿水青山就是金山银山”精神的相关要求，燃煤电厂的高含盐废水并不能外排；由于脱硫废水的特殊性，尤其是高含盐量和高氯离子含量，长期用于煤场、输煤栈桥及转运站喷淋，势必存在有较大的环保风险，且大量的氯离子仍会流转到锅炉系统，也会对锅炉造成不利影响。

因此，必须通过研发和新建高含盐废水处理系统进行处理，以完善燃煤电厂全厂废水零排放，才能彻底解决环保问题，也更加符合中国“绿水青山就是金山银山”的环保理念。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，可彻底消除环保隐患，环境效益明显，且工艺技术稳定可靠，改造成本经济合理。

本实用新型的技术方案如下：一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，由原有废水预处理单元、废水浓缩减量单元、浓缩液箱、组合式烟道蒸发供液单元、旁路烟道蒸发单元和主烟道蒸发单元组成；高含盐废水先经过原有废水预处理单元进行软化处理和过滤处理之后，再经过废水浓缩减量单元进行浓缩减量处理，之后统一集中到浓缩液箱进行暂存，最后经由组合式烟道蒸发供液单元分别供给旁路烟道蒸发单元和主烟道蒸发单元进行各自方式的雾化蒸发处理；

对于采用纯布袋除尘器的机组，其组合式烟道蒸发供液单元和旁路烟道蒸发单元包括旁路关断门、旁路调节门、旁路烟道蒸发器、蒸发器关断门、第一废水关断门、第一双流体雾化器和第一废水调节门；旁路烟道蒸发器的进烟口经由旁路进烟道连通在SCR反应器与空预器之间的管道上，旁路烟道蒸发器的出烟口经由旁路出烟道连通在空预器与纯布袋除尘器之间的管道上；旁路烟道蒸发器内部设置有喷雾缓冲箱和雾化器，喷雾缓冲箱与第一双流体雾化器相连通，第一双流体雾化器与废水箱相连通，喷雾缓冲箱位于旁路烟道蒸发器的上部，雾化器连通在喷雾缓冲箱的底部；旁路烟道蒸发器的顶部设置有连通其进烟口与旁路进烟道的烟气分布器；第一废水关断门设置在连通废水箱与第一双流体雾化器之间的管道上，第一废水调节门设置在连通第一双流体雾化器与喷雾缓冲箱之间的管道上；旁路关断门和旁路调节门串联在旁路进烟道之上，蒸发器关断门设置在旁路出烟道之上，旁路烟道蒸发器的底部设置有连通其出渣口的旁路出渣管道，旁路出渣管道的另一端与粉煤灰总管相连通；

对于采用电袋除尘器的机组，其组合式烟道蒸发供液单元和主烟道蒸发单元包括主烟道、雾化喷嘴、雾化总管、雾化分管、压缩空气输入管、第二废水调节门、第二双流体雾化器和第二废水关断门；第二废水关断门设置在连通废水箱与第二双流体雾化器之间的管道上，第二废水调节门设置在连通第二双流体雾化器与雾化总管之间的管道上；压缩空气输入管连通在雾化总管之上，多个雾化分管的同一端分别与雾化总管相并联连通，单个雾化喷嘴连通在每个雾化分管的另一端；主烟道连通在空预器与电袋除尘器之间，多个雾化喷嘴间隔设置在主烟道内。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述原有废水预处理单元又由双碱法软化子单元和管式膜过滤子单元组成，用于对高含盐废水进行软化处理和过滤处理。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述雾化器为旋转式雾化器，旋转式雾化器中设置有可旋转的雾化盘。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述旁路烟道蒸发器的顶部设置有连通其进烟口与旁路进烟道的烟气分布器。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述烟气分布器为涡扇式烟气分布器，涡扇式烟气分布器中设置有可旋转的涡扇。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述第一双流体雾化器由并联的两路第一喷雾水泵组成，并在每路第一喷雾水泵的输入端均设置有第一进水调节阀，以及在每路第一喷雾水泵的输出端均设置有第一出雾调节阀。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述旁路烟道蒸发器底部的旁路出渣管道上设置有除尘灰斗，用于利用惯性对结晶颗粒较大的粉尘进行收集。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述第二双流体雾化器由并联的两路第二喷雾水泵组成，并在每路第二喷雾水泵的输入端均设置有第二进水调节阀，以及在每路第二喷雾水泵的输出端均设置有第二出雾调节阀。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：所述压缩空气输入管上还设置有压缩空气关断门。

所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其中：高含盐废水经蒸发产生的气态水蒸汽经纯布袋除尘器或电袋除尘器除尘之后进入脱硫吸收塔中再回收利用，盐和粉尘固体则被纯布袋除尘器或电袋除尘器过滤和收集进入干灰盒，并最终运送至备用灰库中。

本实用新型所提供的一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，由于采用了“浓缩减量+旁路烟道蒸发+主烟道蒸发”的技术方案，利用旁路烟道蒸发方案克服了主烟道蒸发水量易受各负荷工况烟温影响波动较大的缺陷，降低了采用纯布袋除尘器的机组再负荷变动时对于酸露点温度变化的敏感度，同时结合主烟道蒸发方案，有效防止了采用电袋除尘器的机组出现低温腐蚀，实现了全厂废水零外排，彻底消除了环保隐患，环境效益明显，且工艺技术稳定可靠，改造成本经济合理，非常适合现有燃煤电厂的。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而非意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围；图中各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并非是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸；本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1是本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统实施例的总设计路线框图；

图2是本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统实施例所用旁路烟道蒸发方案的结构示意图；

图3是本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统实施例所用主烟道蒸发方案的结构示意图；

图中标号汇总：原有废水预处理单元110、废水浓缩减量单元120、浓缩液箱130、组合式烟道蒸发供液单元140、旁路烟道蒸发单元150、主烟道蒸发单元160、旁路进烟道210、旁路关断门211、旁路调节门212、旁路烟道蒸发器220、喷雾缓冲箱221、雾化器222、烟气分布器223、旁路出烟道230、蒸发器关断门231、第一废水调节门240、第一废水关断门250、第一双流体雾化器260、第一喷雾水泵261、第一进水调节阀262、第一出雾调节阀263、旁路出渣管道270、旁路出渣关断门271、纯布袋除尘器280、主烟道310、雾化喷嘴320、雾化总管330、雾化分管331、第二废水调节门340、第二废水关断门350、第二双流体雾化器360、第二喷雾水泵361、第二进水调节阀362、第二出雾调节阀363、压缩空气输入管370、压缩空气关断门371、电袋除尘器380、进气泵410、空预器420、锅炉430、SCR反应器440、脱硫吸收塔450。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的具体实施方式。

目前绝大多数燃煤电厂处理废水的总体思路是，将废水通入空气预热器与除尘器之间的通道中，利用SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原法)反应器以及空预器(即空气预热器)的高温烟气作为热源，在除尘器内部将分离出的污染物经输灰系统输送至备用灰库中，并将分离出的水蒸汽输送至脱硫吸收塔；而现有的除尘器又分为电袋除尘器和纯布袋除尘器两种。

仍以背景技术中的南方某燃煤电厂为例，全厂四台330MW机组的脱硫废水排放总量约为15m³/h，加上锅炉补给水系统和凝结水精处理系统再生所产生的高含盐废水量1m³/h，全厂高含盐废水水量共计16m³/h。

但是，这些高含盐废水难以通过背景技术中介绍处理工艺或者本领域常规的处理工艺进行处理回用，需要新建脱硫废水零排放系统对高含盐废水进行处理，以实现全厂废水零排放。

一方面，由于机组的主烟道蒸发水量易受各负荷工况烟温影响波动较大，运行时会受到一定条件的限制；根据现场调研和测算，在采用设计煤种即平三煤进行燃烧时，机组空预器的出口烟气露点温度约为110℃，而当采用实际燃烧煤种即印尼煤+平三煤混煤时，机组空预器的出口烟气露点温度则约为113℃；若采用主烟道蒸发的技术方案，当蒸发水量为4T/h时，烟气温度降低约4.1℃，酸露点增幅约为0.45℃；当蒸发水量为1T/h时，则烟气温度降低约1.0℃，酸露点增幅约为0.19℃；由上述计算数据可知，若仅采用主烟道蒸发的技术方案，则必须对高含盐废水进行浓缩减量处理，以将每台机组的最大蒸发水量控制在1T/h以内，方可有效防止采用电袋除尘器的机组出现低温腐蚀的问题。

具体的，对于排放总水量16m³/h的高含盐废水，考虑到设计余量，本实用新型的燃煤电厂零排放处理系统的设计出力可按照20m³/h进行设计，排放总水量共计16m³/h的高含盐废水经过废水浓缩减量单元进行浓缩减量处理之后的水量控制在3m³/h以内，以降低抽取烟气量减少煤耗，且可降低蒸发系统设备初期投资；而浓缩液箱的容积则可按照200m³进行建造。

另一方面，鉴于近年来低迷的火力电力市场，受电力负荷调峰的影响，不少燃煤电厂的机组经常会处于50%左右的低负荷运行工况，机组的空预器出口烟气温度往往只能达到116～124℃左右，尽管经过浓缩减量处理之后，已大大减少了烟道蒸发水量，然而就采用纯布袋除尘器的机组来说，其对于酸露点温度的提高较为敏感，很容易出现“糊袋”现象；为此，本实用新型创新性地采用了旁路烟道蒸发结合主烟道蒸发的组合式烟道蒸发的技术路线。

如图1所示，图1是本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统实施例的总设计路线框图，该组合式烟道蒸发的燃煤电厂废水零排放系统由原有废水预处理单元110、废水浓缩减量单元120、浓缩液箱130、组合式烟道蒸发供液单元140、旁路烟道蒸发单元150和主烟道蒸发单元160组成，其中，原有废水预处理单元110又由双碱法软化子单元和管式膜过滤子单元组成；高含盐废水(即图中的末端废水)先经过原有废水预处理单元110进行软化处理和过滤处理之后，再经过废水浓缩减量单元120进行浓缩减量处理，之后统一集中到浓缩液箱130进行暂存，最后经由组合式烟道蒸发供液单元140分别供给旁路烟道蒸发单元150和主烟道蒸发单元160进行各自方式的雾化蒸发处理，最终实现燃煤电厂全厂的废水零外排目标。

本实用新型组合式烟道蒸发的燃煤电厂零排放处理系统燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统所采用的技术方案路线，是在保证机组安全高效运行的前提下，充分考虑已有燃煤电厂目前所面临客观实际情况的基础上，本着尽量降低烟道蒸发设备初期投资的原则，而所制定的烟道蒸发设备最优配置方案。

考虑到纯布袋除尘器在机组负荷变动时对于低温腐蚀更为敏感，而旁路烟道蒸发方案可保持旁路烟道蒸发器出口烟气温度为定值，对总的烟气温度影响不大，对于机组负荷变动的适应性更好，因此本实用新型对于采用纯布袋除尘器的机组，可优先采用旁路烟道蒸发的技术方案。

结合图2所示，图2是本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统实施例所用旁路烟道蒸发方案的结构示意图，空气经进气泵410泵入空预器420，泵入的空气被空预器420进行第一次加热处理，之后进入(采用纯布袋除尘器280的)机组的锅炉430参与燃烧，锅炉430的烟道出口连通SCR反应器440，烟气经SCR反应器440进行催化还原处理，之后再次进入空预器420进行第二次加热处理，之后进入纯布袋除尘器280进行过滤除尘，其中的气态水蒸汽经纯布袋除尘器280除尘之后进入脱硫吸收塔450中再回收利用，而盐和粉尘固体则被纯布袋除尘器280过滤和收集进入干灰盒，并最终运送至备用灰库中。

对于采用纯布袋除尘器280的机组来说，其组合式烟道蒸发供液单元140和旁路烟道蒸发单元150包括旁路关断门211、旁路调节门212、旁路烟道蒸发器220、蒸发器关断门231、第一废水关断门250、第一双流体雾化器260和第一废水调节门240；

旁路烟道蒸发器220的进烟口经由旁路进烟道210连通在SCR反应器440与空预器420之间的管道上，用于将从SCR反应器440出口的高温烟气部分导入至旁路烟道蒸发器220；旁路烟道蒸发器220的出烟口经由旁路出烟道230连通在空预器420与纯布袋除尘器280之间的管道上，用于将从旁路烟道蒸发器220输出的出烟烟气混同经空预器420第二次加热处理后的烟气共同导出至纯布袋除尘器280；旁路出烟道230的进口连通至旁路烟道蒸发器220的中下部；

旁路关断门211和旁路调节门212串联在旁路进烟道210之上，用于关断和调节部分引自SCR反应器440出口的烟气流量；

旁路烟道蒸发器220的内部设置有喷雾缓冲箱221和雾化器222，喷雾缓冲箱221与第一双流体雾化器260相连通，第一双流体雾化器260与废水箱130相连通，用于通过第一双流体雾化器260将废水箱130中的废水进行雾化，并在调节均匀雾化压力之后输入喷雾缓冲箱221；

第一废水关断门250设置在连通废水箱130与第一双流体雾化器260之间的管道上，用于关断从废水箱130中流出的废水；第一废水调节门240设置在连通第一双流体雾化器260与喷雾缓冲箱221之间的管道上，用于调节经第一双流体雾化器260雾化之后的废水雾滴流量；

喷雾缓冲箱221位于旁路烟道蒸发器220的上部，雾化器222连通在喷雾缓冲箱221的底部，用于利用喷雾缓冲箱221进行压力调节，使废水雾滴能以低于0.2MPa的压力状态进入雾化器222；雾化器222优选旋转式雾化器，旋转式雾化器中设置有可旋转的雾化盘，利用高速旋转的雾化盘将连续相的喷雾转化为高度分散化的雾化液滴；

旁路烟道蒸发器220的顶部设置有连通其进烟口与旁路进烟道210的烟气分布器223，用于将通过旁路进烟道210引自SCR反应器440出口的部分高温烟气均匀输入旁路烟道蒸发器220的内部，以干燥高度分散化的雾化液滴；烟气分布器223优选涡扇式烟气分布器，涡扇式烟气分布器中设置有可旋转的涡扇，利用高速旋转的涡扇使烟气分布更均匀，以提高旁路烟道蒸发器220的干燥效率；

蒸发器关断门231设置在旁路出烟道230之上，用于关断旁路烟道蒸发器220的出烟烟气混入空预器410与纯布袋除尘器280之间的主管道；

旁路烟道蒸发器220的底部设置有的连通其出渣口的旁路出渣管道270，旁路出渣管道270的另一端与粉煤灰总管相连通，用于将经旁路烟道蒸发器220干燥分离出的粉尘固体输送至粉煤灰总管；较好的是，在旁路出渣管道270上还设置有旁路出渣关断门271，用于关断粉尘固体的输送；

由此，旁路烟道蒸发器220内部的雾化液滴经过高温烟气干燥，在形成气态水蒸汽的同时分离结晶出盐和粉尘固体；其中的气态水蒸汽经旁路出烟道230混入经空预器410二次加热处理的烟气并经主管道输送至纯布袋除尘器280，经纯布袋除尘器280进一步过滤除尘之后进入脱硫吸收塔450中再回收利用；而盐和粉尘固体则经旁路烟道蒸发器220底部的旁路出渣管道290输送至粉煤灰总管，并最终输送至备用灰库中。

具体的，第一双流体雾化器260由并联的两路第一喷雾水泵261组成，并在每路第一喷雾水泵261的输入端均设置有第一进水调节阀262，以及在每路第一喷雾水泵261的输出端均设置有第一出雾调节阀263；并联设置的两路第一喷雾水泵261及其前后调节阀可以更加有效地将废水箱130中的废水进行雾化，并且能够更加高效地调节均匀雾化压力。

进一步地，在旁路烟道蒸发器220底部的旁路出渣管道270上增加具有惯性除尘效果的除尘灰斗(图未示出)，用于对结晶颗粒较大的粉尘进行收集，并利用单独的输灰系统将其送至锅炉灰、渣系统，除尘灰斗利用惯性可以去除粒径80um以上的粉尘，除尘效率可达到40%以上，以确保粉煤灰的综合利用不受影响。

结合图3所示，图3是本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统实施例所用主烟道蒸发方案的结构示意图，空气经进气泵410泵入空预器420，泵入的空气被空预器420进行第一次加热，之后进入(采用电袋除尘器380的)机组的锅炉430参与燃烧，锅炉430的烟道出口连通SCR反应器440，烟气经SCR反应器440进行催化还原处理，之后再次进入空预器420进行第二次加热处理，之后进入电袋除尘器380进行过滤除尘，其中的气态水蒸汽经电袋除尘器380除尘之后进入脱硫吸收塔450中再回收利用，而盐和粉尘固体则被电袋除尘器380过滤和收集进入干灰盒，并最终运送至备用灰库中。

对于采用电袋除尘器380的机组来说，其组合式烟道蒸发供液单元140和主烟道蒸发单元160包括主烟道310、雾化喷嘴320、雾化总管330、雾化分管331、压缩空气输入管370、第二废水调节门340、第二双流体雾化器360和第二废水关断门350；

第二废水关断门350设置在连通废水箱130与第二双流体雾化器360之间的管道上，用于关断从废水箱360中流出的废水；第二废水调节门340设置在连通第二双流体雾化器360与雾化总管330之间的管道上，用于调节经第二双流体雾化器360雾化之后的废水雾滴流量；

压缩空气输入管370连通在雾化总管330之上，用于向雾化总管330内输入压缩空气，以提高经第一双流体雾化器330雾化之后的废水雾滴的压力状态，进而增加废水雾滴的动能；较好的是，在压缩空气输入管370上还设置有压缩空气关断门371，用于关断压缩空气的输入；

多个雾化分管331的同一端分别与雾化总管330相并联连通，单个雾化喷嘴320连通在每个雾化分管331的另一端，用于将雾化总管330中经压缩空气增压的废水雾滴平均分配给每个雾化喷嘴320；

主烟道310连通在空预器410与电袋除尘器380之间，用于将从SCR反应器440出口并二次经过空预器420加热的高温烟气全部导入电袋除尘器380；多个雾化喷嘴320间隔设置在主烟道310内，用于将经第二双流体雾化器360雾化后的废水雾滴均匀喷入到主烟道310之内，以利于从SCR反应器440出口并二次经过空预器420加热的高温烟气对雾化后的废水雾滴进行干燥；

由此，主烟道310内部的雾化液滴经过高温烟气干燥，在形成气态水蒸汽的同时分离结晶出盐和粉尘固体；其中的气态水蒸汽经电袋除尘器380除尘之后进入脱硫吸收塔450中再回收利用；而盐和粉尘固体则随烟气进入电袋除尘器380，被过滤和收集进入干灰盒，并最终运送至备用灰库中。

具体的，第二双流体雾化器360也由并联的两路第二喷雾水泵361组成，并在每路第二喷雾水泵361的输入端均设置有第二进水调节阀362，以及在每路第二喷雾水泵361的输出端均设置有第二出雾调节阀363；并联设置的两路第二喷雾水泵361及其前后调节阀可以更加有效地将废水箱130中的废水进行雾化，并且能够更加高效地调节均匀雾化压力。

在本实用新型燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统的实际应用中，鉴于旁路烟道蒸发方案有效避免了烟道蒸发酸露点温度的提高对于纯布袋除尘器的不利影响，在燃煤电厂低负荷运行状态期间，应始终保持采用纯布袋除尘器280的机组处于优先运行的状态，由此可以优先将50%以上甚至更多的末端高含盐废水分配给蒸发温度相对较高且腐蚀风险相对较低的旁路烟道蒸发单元150进行处理，进而减少采用电袋除尘器380的机组的主烟道蒸发水量，进而有效降低采用电袋除尘器380的机组出现结垢、污堵的风险。

针对主烟道蒸发方案所带来的可能出现堵塞以及低温腐蚀的问题，需合理设计主烟道310具体的喷雾方式，并尽量保持电袋除尘器380入口烟气温度＞115℃，以保证电袋除尘器380除尘器运行可靠；而雾化喷嘴320在布置安装之前，则必须要求根据当前燃烧的煤质，开展全面、充分的烟道内流速分布的测试以及流场、粉尘沉积特性数值和烟气温度变化等多项模拟测试，只有当雾化喷嘴320的数量和位置设计和布置合理时，主烟道310和电袋除尘器380才能避免受到堵塞及低温腐蚀的影响。

因此，燃煤电厂须严格生产管理，加强运行管控，对于采用主烟道蒸发方案的机组也尤为重要；同时，还需要做好主烟道310内部构架和支撑件的增强防腐改造等工作。

具体的，新增的工艺系统采用集中控制方式，以DCS为控制中心，实现新增系统与原有工艺系统的统一集中监控；新增的废水处理系统纳入已有的废水处理DCS控制系统中，新增的DCS机柜布置在原电子间备用盘柜位置，不再增设操作员站、工程师站，仅在现有的操作员站上增加系统的监控画面，与已有的废水处理系统一起进行集中监控；在控制室内，运行人员借助于DCS可以实现系统的启动和停运、系统正常运行的监视和控制、系统运行异常和事故工况的自动处理；以DCS为控制中心的控制系统，将在各种运行工况下，完成新增工艺系统的参数控制、联锁保护、顺序控制、显示报警、历史趋势查询、事件记录查询、打印记录、分析计算等。

仍以背景技术中的南方某燃煤电厂为例，全厂现有四台330MW机组中，经常处于运行状态的#2机组用的是纯布袋除尘器280，不经常运行的#1、#3、#4机组用的都是电袋除尘器380；为此，#2机组采用旁路烟道蒸发方案，其旁路烟道蒸发单元150的设计出力Q=3m³/h，#1、#3、#4机组均采用主烟道蒸发方案，每台机组主烟道蒸发单元160的设计出力Q=1m³/h，三台机组的总设计出力Q=3m³/h。

考虑到该燃煤电厂目前的四台机组基本都已运行二十年以上，其中的#1机组的投运至今更长达二十五年，同时地方政府基于城市规划、环境保护等因素，对于该燃煤电厂现有土地空间的不断压缩，发电厂异地还建的可能性等诸多客观实际情况，本实用新型组合式烟道蒸发的燃煤电厂废水零排放系统应优先考虑设备初期投资最省、综合技术经济指标最好的改造方案，即“浓缩减量+组合式烟道蒸发”的技术方案。

预计在南方某燃煤电厂四台330MW机组的废水零排放改造升级工程投产运行之后，年运行总成本增加317.51万元（不含折旧费）；其中，年药剂费增加200.92万元，年用电量增加58万度，年电费增加18.59万元，年用煤量增加569吨，年增加煤耗52万元。

该废水零排放改造升级工程不仅保证了#1、#3、#4机组浓缩废水完全蒸发，在所有的废水处理过程中，均不产生新的污染物，实现了脱硫废水中的水分全部回用，还保证了在最小TDS和最大TDS时均能满足废水处理量，具有良好的弹性操作空间，可适应宽范围的废水水量波动和水质波动，且在蒸发吸收烟气热量之后，烟气温度仍然高于此时的烟气酸露点温度，不会造成烟道、除尘器的腐蚀和结垢，不影响各种设备的正常运行。

该废水零排放改造升级工程还创新性地采用了双流体喷枪，废水总通径Ø18.37mm，即6×Ø7.5mm通径，通径总面积265.07mm²，等效废水通径Ø18.37mm，使得雾化粒径≤55μm，所有粒径均符合正态分布粒径分布范围45-55μm；且该双流体喷枪具有自清洁功能，喷嘴也采用工具陶瓷材质，硬度超高(≥1500HV)，寿命超长(≥30000h)；以及该双流体喷枪采用与法兰连接的方式，可实现不停机在线检修，维护更加方便。

废水处理系统工程是燃煤电厂根据国家环保政策要求应尽的社会责任，投资建设和运营废水处理系统后，不对外排放废水，不污染外体环境，环境效益明显，且工艺技术稳定可靠，改造成本经济合理；实施后全厂无废水外排，满足了四台机组废水零排放改造要求，实现了全厂废水零外排，彻底消除了环保隐患，也更加符合中国“绿水青山就是金山银山”的环保理念。

应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于，由原有废水预处理单元、废水浓缩减量单元、浓缩液箱、组合式烟道蒸发供液单元、旁路烟道蒸发单元和主烟道蒸发单元组成；高含盐废水先经过原有废水预处理单元进行软化处理和过滤处理之后，再经过废水浓缩减量单元进行浓缩减量处理，之后统一集中到浓缩液箱进行暂存，最后经由组合式烟道蒸发供液单元分别供给旁路烟道蒸发单元和主烟道蒸发单元进行各自方式的雾化蒸发处理；

对于采用纯布袋除尘器的机组，其组合式烟道蒸发供液单元和旁路烟道蒸发单元包括旁路关断门、旁路调节门、旁路烟道蒸发器、蒸发器关断门、第一废水关断门、第一双流体雾化器和第一废水调节门；旁路烟道蒸发器的进烟口经由旁路进烟道连通在SCR反应器与空预器之间的管道上，旁路烟道蒸发器的出烟口经由旁路出烟道连通在空预器与纯布袋除尘器之间的管道上；旁路烟道蒸发器内部设置有喷雾缓冲箱和雾化器，喷雾缓冲箱与第一双流体雾化器相连通，第一双流体雾化器与废水箱相连通，喷雾缓冲箱位于旁路烟道蒸发器的上部，雾化器连通在喷雾缓冲箱的底部；旁路烟道蒸发器的顶部设置有连通其进烟口与旁路进烟道的烟气分布器；第一废水关断门设置在连通废水箱与第一双流体雾化器之间的管道上，第一废水调节门设置在连通第一双流体雾化器与喷雾缓冲箱之间的管道上；旁路关断门和旁路调节门串联在旁路进烟道之上，蒸发器关断门设置在旁路出烟道之上，旁路烟道蒸发器的底部设置有连通其出渣口的旁路出渣管道，旁路出渣管道的另一端与粉煤灰总管相连通；

对于采用电袋除尘器的机组，其组合式烟道蒸发供液单元和主烟道蒸发单元包括主烟道、雾化喷嘴、雾化总管、雾化分管、压缩空气输入管、第二废水调节门、第二双流体雾化器和第二废水关断门；第二废水关断门设置在连通废水箱与第二双流体雾化器之间的管道上，第二废水调节门设置在连通第二双流体雾化器与雾化总管之间的管道上；压缩空气输入管连通在雾化总管之上，多个雾化分管的同一端分别与雾化总管相并联连通，单个雾化喷嘴连通在每个雾化分管的另一端；主烟道连通在空预器与电袋除尘器之间，多个雾化喷嘴间隔设置在主烟道内。

2.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述原有废水预处理单元又由双碱法软化子单元和管式膜过滤子单元组成，用于对高含盐废水进行软化处理和过滤处理。

3.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述雾化器为旋转式雾化器，旋转式雾化器中设置有可旋转的雾化盘。

4.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述旁路烟道蒸发器的顶部设置有连通其进烟口与旁路进烟道的烟气分布器。

5.根据权利要求4所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述烟气分布器为涡扇式烟气分布器，涡扇式烟气分布器中设置有可旋转的涡扇。

6.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述第一双流体雾化器由并联的两路第一喷雾水泵组成，并在每路第一喷雾水泵的输入端均设置有第一进水调节阀，以及在每路第一喷雾水泵的输出端均设置有第一出雾调节阀。

7.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述旁路烟道蒸发器底部的旁路出渣管道上设置有除尘灰斗。

8.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述第二双流体雾化器由并联的两路第二喷雾水泵组成，并在每路第二喷雾水泵的输入端均设置有第二进水调节阀，以及在每路第二喷雾水泵的输出端均设置有第二出雾调节阀。

9.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：所述压缩空气输入管上还设置有压缩空气关断门。

10.根据权利要求1所述的燃煤电厂废水零排放的组合式烟道蒸发系统，其特征在于：高含盐废水经蒸发产生的气态水蒸汽经纯布袋除尘器或电袋除尘器除尘之后进入脱硫吸收塔中再回收利用，盐和粉尘固体则被纯布袋除尘器或电袋除尘器过滤和收集进入干灰盒，并最终运送至备用灰库中。

Images