CN212644661U - 具有在线除盐功能的烟气再热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，包括循环洗涤水池、设置在循环洗涤水池上方的湿法洗涤塔、下端与湿法洗涤塔连通的第一再热蒸发塔和第二再热蒸发塔、与第一再热蒸发塔和第二再热蒸发塔上端连通的净化烟气调节塔以及设置在净化烟气调节塔上方的直排烟道，在湿法洗涤塔的下部一侧设置有焚烧烟气进口；本实用新型创造性的实现了在一套系统内既降低高盐废水的含盐浓度，实现在线除盐，同时保证烟气排放达标，消除白色烟羽，提升环境感观。

Description

具有在线除盐功能的烟气再热系统

技术领域

本实用新型涉及一种具有在线除盐功能的烟气再热系统。

背景技术

目前国内外主流的危险废物焚烧工艺中，焚烧烟气的治理一般都包含有湿法洗涤除酸工艺。该工艺在焚烧烟气治理工艺流程中处在袋式除尘器后，烟气再热器之前。湿法洗涤工艺的主要作用是进一步去除焚烧烟气中含有的酸性气体、盐份或盐份物质、粉尘等。在采用湿法洗涤工艺进行除酸和颗粒物时，在洗涤塔下方设置循环水池，洗涤水与高温烟气换热并脱除烟气中酸性气体和颗粒物后，烟气温度降低，经过除雾后进入下一道治理工序；同时，洗涤水温度升高，通过换热器冷却后进入循环水池，循环水池中的水通过循环泵再喷入洗涤塔中洗涤烟气，以此循环使用。

随着洗涤水循环洗涤烟气的次数增加，循环水池中的盐类物质(一般为氯化钠，氯化钙，硫酸钙等)含量逐渐增加，达到饱和后这些盐类物质便会结晶析出。在此情况下继续使用高盐洗涤水通过循环泵喷入洗涤塔洗涤烟气，会造成管道、喷头、塔体内壁等部位盐类物质结晶析出，堵塞管道、喷头，减小塔内体积从而增加烟气阻力等。

依据现行相关法规，此类废水及废盐属性仍为危险废物，而近些年有不法企业主为谋取非法利益、铤而走险，对该类废水进行厂内偷排。执法部门已制裁多家违法犯罪单位和人员。

目前所使用的方案有如下两种：

方案一：国内部分工艺将此类高盐废水喷入前道工序的急冷塔，这种方式会造成急冷塔腐蚀、烟气管道腐蚀，烟气管道堵塞等情况，长期运行将导致产线停产甚至设备报废。

方案二：另有工艺，针对循环水池内高盐废水配置独立的高盐废水处理系统，目前有多效蒸发、膜浓缩、电化学、离子交换等技术，而实现规模化处理，被危废处置单位采用的主要是膜浓缩+多效蒸发相结合技术。通过配置沉淀池、超滤装置、蝶式反渗透膜组、多效蒸发结晶器、干燥器、管式换热器及配套泵组、泵站，通过对超滤和反渗透膜组的浓缩产水进行多效蒸发，最终制得干燥盐渣委外处理。该方案采用膜浓缩+多效蒸发相结合技术，暂时解决了高盐废水问题。但因该系统需要设计、采购、安装沉淀池、超滤装置、蝶式反渗透膜组、多效蒸发结晶器、干燥器、管式换热器及配套泵组、泵站等设备、管线，存在以下缺点：

1、按洗涤水设计处理规模50t/d计算，装置投资成本约500万元，系统投资成本高；

2、占地空间约15m*12m*5m, 系统装置占地面积大；

3、平均年用电量90*104 kW•h，年运行费用约50万元，运行能耗高；

4、膜浓缩效率为70%，浓缩蒸发制盐效率低；

5、2-3个月需要进行系统清洗，系统清洗复杂，运维成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，可以解决使用洗涤循环水喷入洗涤塔洗涤烟气，循环水池中的盐类物质逐渐增加形成高盐废水，达到饱和后便会结晶析出的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其包括循环洗涤水池、设置在循环洗涤水池上方的湿法洗涤塔、下端与湿法洗涤塔连通的第一再热蒸发塔和第二再热蒸发塔、与第一再热蒸发塔和第二再热蒸发塔上端连通的净化烟气调节塔以及设置在净化烟气调节塔上方的直排烟道，在湿法洗涤塔的下部一侧设置有焚烧烟气进口。

进一步的，在所述循环洗涤水池上通过管路连接有过滤装置。

进一步的，所述第一再热蒸发塔包括沿烟气流动方向依次设置的第一电动烟气切断阀C、第一除盐部装、第一加热装置、第一压差探测器、第一温度探测器、第一清盐风机以及第一电动烟气切断阀B，在所述第一清盐风机的进风管路上设置有第一电动烟气切断阀A。

进一步的，所述第二再热蒸发塔包括沿烟气流动方向依次设置的第二电动烟气切断阀C、第二除盐部装、第二加热装置、第二压差探测器、第二温度探测器、第二清盐风机以及第二电动烟气切断阀B，在所述第二清盐风机的进风管路上设置有第二电动烟气切断阀A。

进一步的，在所述湿法洗涤塔的上部设有第三温度探测器。

进一步的，所述第一加热装置包括沿烟气流动方向依次设置的第一初效再热蒸发器和第一二效再热蒸发器。

进一步的，所述第二加热装置包括沿烟气流动方向依次设置的第二初效再热蒸发器和第二二效再热蒸发器。

进一步的，所述净化烟气调节塔包括冷凝回用水收集装置、降温装置以及第四温度探测器，所述冷凝回用水收集装置位于降温装置的下方并且与循环洗涤水池连通，第四温度探测器位于降温装置的上方。

进一步的，所述过滤装置为活性炭过滤罐，在活性炭过滤罐的进罐管路上设有加压水泵。

进一步的，所述湿法洗涤塔采用高温玻璃钢制作，第一再热蒸发塔和/或第二再热蒸发塔的塔身采用不锈钢。

本实用新型的积极效果为：

一、本实用新型创造性的实现了在一套系统内既降低高盐废水的含盐浓度，实现在线除盐，同时保证烟气排放达标，消除白色烟羽，提升环境感观。

二、巧妙利用两级再热蒸发进行加热烟气、蒸发水蒸气、析出废盐，再通过降温装置降低烟气温度、凝结蒸汽回用，节省了目前主流需单独配置的膜浓缩+多效蒸发技术相结合的高盐废水处理系统的高昂采购及后期运维费用，最大限度降低能源消耗，有效回用水资源，节省了大量投资和运行成本。

三、通过创新性的结构设计，利用两台再热蒸发塔并联，实现不停产的在线除盐，避免膜浓缩+多效蒸发相结合技术的2-3个月进行系统清理以及回喷技术中因除盐产线停产及设备报废的隐患。

四、通过系统配置的探测器及自动控制系统，系统仅在线除盐时需要人工参与，仅对除盐部装进行简单操作，提高了系统的安全性、稳定性，降低了操作人员的维护难度和劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型系统流程图；

图2为本实用新型第一再热蒸发塔处于工作状态时的结构示意图；

图3为本实用新型第一再热蒸发塔处于除盐状态时的结构示意图。

具体实施方式

如附图1-3所示，本实用新型的系统包括循环洗涤水池100、过滤装置200、湿法洗涤塔300、第一再热蒸发塔400、第二再热蒸发塔500、净化烟气调节塔600以及直排烟道700。

循环洗涤水池100通过管路连接过滤装置200，第一再热蒸发塔400和第二再热蒸发塔500并联设置，其下端分别与湿法洗涤塔300上部出口连通，其上端出口分别与净化烟气调节塔600的下部进口连接，净化烟气调节塔600的上部出口与直排烟道700相连。在湿法洗涤塔300的下部一侧设置有焚烧烟气进口，在其上部设有第三温度探测器310。

循环洗涤水池100中的循环水通过水泵加压抽至过滤装置200过滤，去除颗粒杂质的活性炭过滤水通过出罐管路返回循环洗涤水池100。在本实施例中，过滤装置200采用活性炭过滤罐，也可以是其他的初效或高效过滤装置，如超滤、砂滤、膜过滤等技术。

循环洗涤水池100设置于危险废物焚烧烟气湿法洗涤塔300下方，循环洗涤水池100中设有在线pH分析仪和液位计，具有pH调节系统和液位控制系统；循环洗涤水池100与过滤装置200通过管路连接形成循环管路，过滤装置的进液管路设有加压水泵。

在湿法洗涤塔300的上部有两个出口，分别通过法兰与第一再热蒸发塔400和第二再热蒸发塔500连接。

第一再热蒸发塔400包括沿烟气流动方向依次设置的第一电动烟气切断阀C410、第一第一除盐部装420、第一加热装置、第一第一压差探测器450、第一第一温度探测器460、第一第一清盐风机480以及第一电动烟气切断阀B490，第一第一清盐风机480通过管路与第一再热蒸发塔400的塔身连通，在该管路上设置有第一电动烟气切断阀A470，在第一第一除盐部装420处可安装第一除盐插板421。

第二再热蒸发塔500包括沿烟气流动方向依次设置的第二电动烟气切断阀C510、第二除盐部装520、第二加热装置、第二第二压差探测器550、第二温度探测器560、第二清盐风机580以及第二电动烟气切断阀B590，所述第二清盐风机580通过管路与第二再热蒸发塔500的塔身连通，在该管路上设置有第二电动烟气切断阀A570，在第二除盐部装520位置处安装有第二除盐插板521。

第一加热装置包括沿烟气流动方向依次设置的第一第一初效再热蒸发器430和第一第一二效再热蒸发器440，第二加热装置包括沿烟气流动方向依次设置的第二初效再热蒸发器530和第二二效再热蒸发器540。

第一再热蒸发塔400和第二再热蒸发塔500的上部出口通过法兰与净化烟气调节塔600的下部入口连接，所述净化烟气调节塔600包括冷凝回用水收集装置610、降温装置620以及第四第四温度探测器630，所述冷凝回用水收集装置610位于降温装置620的下方并且与循环洗涤水池100连通，第四第四温度探测器630位于降温装置620的上方。具体来讲，冷凝回用水收集装置610的位置应略低于第一再热蒸发塔400、第二再热蒸发塔500与净化烟气调节塔600的连接位置，以便于收集。

本实用新型的关键在于循环洗涤水池100设置于危险废物焚烧烟气湿法洗涤塔300下方，池中的水主要用来循环洗涤危险废物焚烧烟气，去除烟气中的酸性气体和颗粒物。

焚烧烟气经湿法洗涤塔300下部的焚烧烟气进口进入塔内上升，循环洗涤水池100中的循环洗涤水经过管路向塔内喷射循环洗涤水中和烟气酸性物质，湿法洗涤塔300上部设有温度探测器310，通过探测塔内烟气温度调整洗涤水用量，降低并控制烟气温度在100℃-110℃之间，形成洗涤烟气，其中颗粒物等杂质落入循环洗涤水池100，洗涤烟气裹挟含盐水蒸汽继续上升进入第一再热蒸发塔400或第二再热蒸发塔500；湿法洗涤塔300采用高温玻璃钢制作，具有耐火、耐高温性能；第一再热蒸发塔400或第二再热蒸发塔500本体及第一、第二初效再热蒸发器以及第一、第二二效再热蒸发器均采用导热性好、耐腐性强的不锈钢制作，塔体外侧做保温处理。

本系统在使用时，两个再热蒸发塔不同时工作，本实施例中，以烟气进入第一再热蒸发塔400，而第二再热蒸发塔处于非工作状态为例进行说明。

如附图2所示，第一再热蒸发塔400处于工作状态，第二再热蒸发塔500作为非工作状态（除盐或关闭状态）；第一电动烟气切断阀C410处于打开状态，第一除盐部装420处于关闭状态，洗涤烟气进入第一再热蒸发塔400到达第一初效再热蒸发器430和第一二效再热蒸发器440，第一初效再热蒸发器430和第一二效再热蒸发器440内由进气管路通入高温蒸汽，经与换热管束加热洗涤烟气，换热管束内高温蒸汽降温形成冷凝蒸汽经出气管路排出，洗涤烟气经再热其裹挟的水蒸气蒸发，溶解在水蒸气内的废盐被析出结晶附着在换热管束外壁；第一电动烟气切断阀A470和第一清盐风机480均处于关闭状态、第一电动烟气切断阀B490处于打开状态，洗涤烟气经再热蒸发工艺形成加热烟气继续上升，处于第一二效再热蒸发器440上部的第一压差探测器450具有对塔内再热蒸发前后的烟气压差进行探测的功能，便于对塔内烟气流速调节控制和判断第一再热蒸发塔400是否应进行除盐工作，根据实践经验大于1000Pa需要进行除盐；处于第一压差探测器450上部的第一温度探测器460具有对塔内烟气温度进行探测的功能，用于对塔内烟气温度的控制并保证塔内烟气所裹挟的水蒸气内溶解的废盐析出结晶，根据实践经验调整在140℃-160℃。随后加热烟气在塔内沿管道通过法兰接口进入净化烟气调节塔600，净化烟气调节塔600内设有降温装置620，当加热烟气经过降温装置620，其进口管路通有冷凝水的降温装置620换热管束在管道内与加热烟气进行热交换，换热管束内的冷凝水经加热排出降温装置620换热管束，加热烟气沿管道继续上升，降温装置620上方设有第四温度探测器630，用于对塔内烟气温度和降温装置620内冷凝水循环水量的控制，根据实践经验调整在60℃-80℃，加热烟气在上升过程通过热交换，凝结的冷凝水落入设在净化烟气调节塔600底部的冷凝回用水收集装置610，收集的冷凝回用水经管路回流至循环洗涤水池100继续用于烟气洗涤；而上升的加热烟气进行降温后达标排放，既能降低能源消耗，有效利用循环洗涤水，同时保证烟气排放温度，消除白色烟羽，提升环境感观。

第二再热蒸发塔500结构形式及配置同于第一再热蒸发塔400，此时其处于除盐状态或关闭状态，第二电动烟气切断阀C510、第二电动烟气切断阀B590和第二电动烟气切断阀A570均处于关闭状态，除盐时第二除盐部装520盲板打开放入第二除盐插板521，第二初效再热蒸发器530和第二二效再热蒸发器540内通有高温蒸汽，经高温加热便于附着在换热管束外壁的废盐融化脱落，设置在第二二效再热蒸发器540上方的第二压差探测器550和第二温度探测器560用于探测塔内压差和温度。第二电动烟气切断阀A570处于打开位置，将清盐风机580打开通入干燥风进行吹扫清盐，当第二压差探测器550显示两探测位置压差小于100Pa时确定清盐完成，关闭第二电动烟气切断阀A570和第二清盐风机580，将第二除盐插板521取出收集废盐并委外处理；将第二除盐部装520恢复至工作状态，至此第二再热蒸发塔500完成清盐工作进入准工作状态，随时打开第二电动烟气切断阀C510和第二电动烟气切断阀B590即可进入工作状态。第一再热蒸发塔400和第二再热蒸发塔500如此循环更替形成在线除盐的烟气再热系统。

利用本实用新型进行工作的方法具体包括如下步骤：

S01、如附图2所示，关闭第二电动烟气切断阀C510、第二电动烟气切断阀B590、第一电动烟气切断阀A470以及第一清盐风机480，打开第一电动烟气切断阀C410、第一电动烟气切断阀B490，使第一再热蒸发塔400处于工作状态，循环洗涤水池100内的循环水喷淋至湿法洗涤塔300内，完成湿法洗涤焚烧烟气，洗涤烟气温度控制在100℃-110℃之间；

S02、循环洗涤水落入循环洗涤水池100，通过加注碱液调节pH至弱碱性，同时池中的循环水通过水泵抽至过滤装置200过滤，过滤颗粒物及杂质，制得循环洗涤水池内的高盐废水；

S03、洗涤烟气进入第一再热蒸发塔400，经第一初效再热蒸发器430和第一二效再热蒸发器440完成烟气加热蒸发及废盐结晶，进入净化烟气调节塔600, 加热烟气温度控制在140℃-160℃之间；

S04、加热后的烟气经净化烟气调节塔600内的降温装置620，完成烟气降温冷凝，降温烟气温度控制在60℃-80℃之间，经直排烟道700达标排放；

S05、S04降温产生的冷凝水落入设在净化烟气调节塔600底部的冷凝回用水收集装置610，经管路流至循环洗涤水池100内回用；当第一再热蒸发塔400内压差探测器450探测显示压差大于1000Pa时，确定达到除盐要求；

S06：如附图3所示，第一再热蒸发塔400进入除盐状态，取出第二除盐插板521关闭第二除盐部装520，第二初效再热蒸发器530和第二二效再热蒸发器540内通入相应蒸汽，打开第二电动烟气切断阀C510、第二电动烟气切断阀B590、第一电动烟气切断阀A470，关闭第一电动烟气切断阀C410、第一电动烟气切断阀B490、第二电动烟气切断阀A570，完成湿法洗涤的焚烧烟气进入第二再热蒸发塔500，在第二再热蒸发塔500内重现S01-S05；

S07：经自然冷却，第一温度探测器460显示降温后，打开第一除盐部装420，放入第一除盐插板421，第一初效再热蒸发器430和第一二效再热蒸发器440内通入蒸汽，启动第一除盐风机480通入干燥热风，对第一再热蒸发塔400内进行除盐，当第一再热蒸发塔400内第一压差探测器450探测显示压差小于100Pa时，确定除盐完成；

S08：关闭第一除盐风机480、第一电动烟气切断阀A470，切断第一初效再热蒸发器430和第一二效再热蒸发器440内的蒸汽；

S09：经自然冷却，第一温度探测器460显示降温后，打开第一除盐部装420取出除盐插板421随后立即关闭除盐部装420，收集废盐并处理，此时完成第一再热蒸发塔400除盐工作，进入准工作状态；

S10：当第二再热蒸发塔500显示达到除盐状态时，针对第二再热蒸发500按照相同原理重复S06-S09，第一再热蒸发塔400和第二再热蒸发塔500如此循环更替作业，实现在线除盐的烟气再热。

本系统涉及的压差和温度范围仅是针对20000m³/h的危废焚烧系统的实践数据。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于其包括循环洗涤水池（100）、设置在循环洗涤水池（100）上方的湿法洗涤塔（300）、下端与湿法洗涤塔（300）连通的第一再热蒸发塔（400）和第二再热蒸发塔（500）、与第一再热蒸发塔（400）和第二再热蒸发塔（500）上端连通的净化烟气调节塔（600）以及设置在净化烟气调节塔（600）上方的直排烟道（700），在湿法洗涤塔（300）的下部一侧设置有焚烧烟气进口。

2.根据权利要求1所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于在所述循环洗涤水池（100）上通过管路连接有过滤装置（200）。

3.根据权利要求1所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述第一再热蒸发塔（400）包括沿烟气流动方向依次设置的第一电动烟气切断阀C（410）、第一除盐部装（420）、第一加热装置、第一压差探测器（450）、第一温度探测器（460）、第一清盐风机（480）以及第一电动烟气切断阀B（490），在所述第一清盐风机（480）的进风管路上设置有第一电动烟气切断阀A（470）。

4.根据权利要求1或3所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述第二再热蒸发塔（500）包括沿烟气流动方向依次设置的第二电动烟气切断阀C（510）、第二除盐部装（520）、第二加热装置、第二压差探测器（550）、第二温度探测器（560）、第二清盐风机（580）以及第二电动烟气切断阀B（590），在所述第二清盐风机（580）的进风管路上设置有第二电动烟气切断阀A（570）。

5.根据权利要求1所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于在所述湿法洗涤塔（300）的上部设有第三温度探测器（310）。

6.根据权利要求3所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述第一加热装置包括沿烟气流动方向依次设置的第一初效再热蒸发器（430）和第一二效再热蒸发器（440）。

7.根据权利要求4所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述第二加热装置包括沿烟气流动方向依次设置的第二初效再热蒸发器（530）和第二二效再热蒸发器（540）。

8.根据权利要求1所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述净化烟气调节塔（600）包括冷凝回用水收集装置（610）、降温装置（620）以及第四温度探测器（630），所述冷凝回用水收集装置（610）位于降温装置（620）的下方并且与循环洗涤水池（100）连通，第四温度探测器（630）位于降温装置（620）的上方。

9.根据权利要求2所述的一种具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述过滤装置（200）为活性炭过滤罐，在活性炭过滤罐的进罐管路上设有加压水泵。

10.根据权利要求1所述的具有在线除盐功能的烟气再热系统，其特征在于所述湿法洗涤塔（300）采用高温玻璃钢制作，第一再热蒸发塔（400）和/或第二再热蒸发塔（500）的塔身采用不锈钢。

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