CN216236125U - 一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，包括电厂主烟道、旁路废水蒸发系统、加药装置以及废水输送线路；电厂主烟道包括通过主烟道依次连接的空气预热器、主烟道除尘器以及湿法脱硫塔；旁路废水蒸发系统包括通过旁路管道依次连接的高温除尘器、烟道蒸发器和低温除尘器；旁路管道的两端分别连接在空气预热器的前端和后端主烟道上；废水输送线路的一端与湿法脱硫塔连接，另一端出液口连接至烟道蒸发器顶部的喷嘴处，将湿法脱硫塔产生的脱硫废水回喷至烟道蒸发器中与高温烟气混合蒸发；加药装置连接在废水输送线路上，用于向废水输送线路中的脱硫废水中添加预防固结的药剂。

Description

一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统

技术领域

本实用新型涉及电厂废水处理领域，特别是一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统。

背景技术

火力发电厂有燃煤、燃气、垃圾焚烧等多种类型，日常的用水量和排水量都非常大，随着国家各种环保法规和节水规划的颁布和实施，脱硫废水的处理工作面临巨大的压力。传统的处理方法已经不能符合环保法规、政策的要求。

目前新的处理方式有两种：一种是脱硫废水经澄清处理合格后，通过浓缩处理单元进行浓缩处理，再将脱硫废水雾化后喷入锅炉燃烧系统空预器后的主烟道内，利用烟气余热将废水蒸发，雾化的废水在蒸发后以水蒸气的形式进入脱硫吸收塔，冷凝形成蒸馏水后进入脱硫系统再次循环利用，脱硫废水中的总溶解固体在蒸发过程中析出，并随烟气中的灰一起进入除尘器里被收集去除；另一种是脱硫废水先经澄清处理合格后进入脱硫废水存储池，通过浓缩处理单元进行浓缩处理，再用双流体喷枪将废水雾化后喷入燃烧系统空预器前独立设置的旁路烟道蒸发器里，旁路烟道蒸发器从空预器的入口引入少量(以不影响锅炉效能为准)高温烟气，将雾化后的脱硫废水快速蒸干。以上两种处理方式都是利用烟气余热将雾化后的废水蒸发。

以上技术方案虽然可以实现废水处理的要求，但在运行过程中面临着两个巨大的问题：1、当脱硫废水回喷到主烟道或旁路烟道蒸发器里，总溶解固体在水分蒸干后的不会全部随着烟气进入除尘器，大部分在内壁上析出，形成大面积坚硬的块状物，很快堵塞烟气通道，使系统的运行条件急剧恶化，在堵塞烟道的同时还有可能堵塞喷枪，影响雾化效果，最终造成系统停车，影响正常生产。2、当脱硫废水利用烟气蒸发后，会造成烟气里的粉煤灰含盐量过大，影响粉煤灰的回收再利用，同时增加了填埋成本，给企业造成巨大的经济损失。所以，现有技术方案都无法做到既能处理脱硫废水，又能确保系统稳定的、连续生产运行。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，有效解决废水在烟道蒸发过程中固结后不易清理的问题、保证粉煤灰和有害成分的分离，确保粉煤灰的质量保证生产的连续运行。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，包括电厂主烟道、旁路废水蒸发系统、加药装置以及废水输送线路。

其中，电厂主烟道包括通过主烟道依次连接的电厂锅炉、脱硝装置、空气预热器、主烟道除尘器、湿法脱硫塔以及烟囱。

旁路废水蒸发系统包括通过旁路管道依次连接的高温除尘器、烟道蒸发器和低温除尘器；旁路管道的两端分别连接在空气预热器的前端和后端主烟道上。

废水输送线路的一端与湿法脱硫塔连接，另一端出液口连接至烟道蒸发器顶部的喷嘴处，将湿法脱硫塔产生的脱硫废水回喷至烟道蒸发器中与高温烟气混合蒸发。

所述加药装置连接在废水输送线路上，用于向废水输送线路中的脱硫废水中添加预防固结的药剂。

具体地，旁路管道两端与主烟道连接处分别设置有进口闸门和出口闸门，高温除尘器设置在进口闸门后端，低温除尘器设置在烟道蒸发器后端。

具体地，所述烟道蒸发器底部，以及低温除尘器底部，通过管道连接下方排灰料斗；所述烟道蒸发器的侧面，留有人工检修口。

具体地，所述废水输送线路包括通过废水输送管道依次连接的废水存储池以及浓缩处理池；脱硫废水经浓缩处理池浓缩后回喷至烟道蒸发器内，与高温烟气混合，从而将脱硫废水蒸干。

进一步地，所述浓缩处理池后端管道通过一组支路管道分别连接至烟道蒸发器上的喷嘴，和/或主烟道内。

具体地，所述的加药装置包括主加药管线和一组支路加药管线，通过支路加药管线连接至脱硫废水存储池、浓缩处理池和脱硫废水输送管道的任意一处以上，将预防固结的药剂添加至脱硫废水中。

具体地，所述加药装置的支路加药管线连接至脱硫废水存储池和/或浓缩处理池中时，脱硫废水存储池和/或浓缩处理池中设置有相应的搅拌装置或者曝气装置，用于将添加的药剂与脱硫废水混合均匀。

具体地，加药装置的支路加药管线通过混合器与脱硫废水输送管道连接，将所加药剂与脱硫废水在混合器中混合均匀，然后一同送入烟道蒸发器内，与高热烟气混合蒸发。

具体地，所述的加药装置包括药剂桶、加药管线、计量泵、球阀、以及电控箱；所述加药管线一端与药剂桶连接，另一端连接至废水输送线路上；所述球阀设置在加药管线与药剂桶连接的端部，所述计量泵位于加药管线上，并与电控箱信号连接，通过计量泵将药剂桶中的药剂经加药管线送入废水输送线路中；所述的加药管线上还设有Y型过滤器和背压阀，所述Y型过滤器和背压阀依次设置在球阀和计量泵之间。

进一步地，所述废水输送线路上设有脱硫废水外排泵，所述脱硫废水外排泵与电控箱信号连接。

有益效果：

本实用新型烟道蒸发处理废水的加药系统可以有效的添加具有预防固结功能的药剂，用以解决废水在电厂燃烧系统空预器后的主烟道和/或从空预器前引出部分烟气的旁路蒸发器蒸发过程中固结的问题。废水蒸发系统高温除尘器和低温除尘器的设置，可以有效保证粉煤灰和有害成分的分离，进而保证粉煤灰的品质。旁路蒸发器进出口闸门的设置，可以在蒸发器内有固结的时候，便于在不影响生产的情况下进行人工清理。旁路蒸发器上设置的人孔和出灰口，便于人工快速清理固结物。通过该处理系统可以解决不同现场、不同工况的应用问题，确保稳定添加使用防止固结药剂或同类功能药剂，减少系统因蒸发脱硫废水堵塞后造成停车的情况，提高了系统运行的效率，解决了脱硫废水去处的问题，为企业带来巨大的价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本实用新型利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统的整体结构示意图。

图2是本实用新型系统中加药装置结构示意图。

其中，各附图标记分别代表：

1加药装置；101药剂桶；102加药管线；103计量泵；104球阀；105电控箱；106Y型过滤器；107背压阀；108第一支管；109第二支管；2脱硫废水输送线路；201脱硫废水存储池；202脱硫废水输送管道；203浓缩处理池；204脱硫废水外排泵；80混合器；

10电厂锅炉；20脱硝装置；30主烟道除尘器；40湿法脱硫装置；50烟囱；60空气预热器；70旁路烟道蒸发器；71排灰料斗；100主烟道；110旁路烟道；111高温除尘器；112低温除尘器；113进口闸门；114出口闸门。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。

如图1所示，本实用新型利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，包括电厂主烟道、旁路废水蒸发系统、加药装置1以及废水输送线路2。

其中，电厂主烟道包括通过主烟道100依次连接的电厂锅炉10、脱硝装置20、空气预热器60、主烟道除尘器30、湿法脱硫塔40以及烟囱50。

旁路废水蒸发系统包括通过旁路管道110依次连接的高温除尘器111、烟道蒸发器70和低温除尘器112；旁路管道110的两端分别连接在空气预热器60的前端和后端主烟道100上。

废水输送线路2的一端与湿法脱硫塔40连接，另一端出液口连接至烟道蒸发器70上的喷嘴处，将湿法脱硫塔40产生的脱硫废水回喷至烟道蒸发器70中与高温烟气混合蒸发。

加药装置1连接在废水输送线路2上，用于向废水输送线路2中的脱硫废水中添加预防固结的药剂。

旁路管道110两端与主烟道100连接处分别设置有进口闸门113和出口闸门114，高温除尘器111设置在进口闸门113后端，低温除尘器112设置在烟道蒸发器70和出口闸门114之间。当打开进口闸门113和出口闸门114时，主烟道100中的高温烟气首先经高温除尘器111过滤掉大部分的粉煤灰，这部分截留的粉煤灰可以作为工业副产品利用起来。随后这部分高温烟气进入烟道蒸发器70中将回喷的脱硫废水进行蒸发，再次经低温除尘器112过滤出含有有害成分的灰分，这部分含有有害成分的灰分不适合再次利用；但由于在烟道蒸发器70前端预先设置了高温除尘器111，所以灰分中浪费的粉煤灰较少。

烟道蒸发器70底部，以及低温除尘器112底部，通过管道连接下方排灰料斗71；所述烟道蒸发器70的侧面，留有人工检修口，在需要检修或清灰的时候，需先关闭进口闸门113和出口闸门114，再进行检修或清灰，此时不会影响主烟道的正常使用。

废水输送线路2包括通过废水输送管道202依次连接的废水存储池201以及浓缩处理池203；脱硫废水经浓缩处理池203浓缩后后回喷至烟道蒸发器70内，与高温烟气混合，从而将脱硫废水蒸干。

浓缩处理池203后端管道通过一组支路管道分别连接至烟道蒸发器70上的喷嘴，和/或主烟道100内。

加药装置1包括主加药管线102、第一支管108、第二支管109，通过第一支管108连接至脱硫废水存储池201，通过第二支管109连接至脱硫废水输送管道202上，将预防固结的药剂添加至脱硫废水中。

当加药装置1的支路加药管线连接至脱硫废水存储池201和/或浓缩处理池203中时，脱硫废水存储池201和/或浓缩处理池203中设置有相应的搅拌装置或者曝气装置，用于将添加的药剂与脱硫废水混合均匀。加药装置1的支路加药管线通过混合器80与脱硫废水输送管道202连接，将所加药剂与脱硫废水在混合器80中混合均匀，然后一同送入烟道蒸发器70内，与高温烟气混合蒸发。

如图2所示，加药装置1包括药剂桶101、加药管线102、计量泵103、球阀104、以及电控箱105；所述加药管线102一端与药剂桶101连接，另一端连接至废水输送线路2上；所述球阀104设置在加药管线102与药剂桶101连接的端部，所述计量泵103位于加药管线102上，并与电控箱105信号连接，通过计量泵103将药剂桶101中的药剂经加药管线102送入废水输送线路2中；所述的加药管线102上还设有Y型过滤器106和背压阀107，所述Y型过滤器106和背压阀107依次设置在球阀104和计量泵103之间。

废水输送线路2上设有脱硫废水外排泵204，所述脱硫废水外排泵204与电控箱105信号连接，与计量泵103进行联动。

本实用新型利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统的使用原理如下：

首先，来自电厂锅炉10中产生的高温烟气经电厂主烟道100依次经过脱硝装置20、主烟道除尘器30、湿法脱硫装置40依次处理后通过烟囱50排入大气。

湿法脱硫装置40中脱硫产生的脱硫废水经管道收集在脱硫废水存储池201中，经澄清处理和浓缩处理后，通过脱硫废水外排泵204经脱硫废水输送管道202送入主烟道100和/或旁路烟道蒸发器70内与高温烟气混合蒸发，利用高温烟气将脱硫废水蒸发。

在脱硫废水送入烟道内与高温烟气混合蒸发之前，通过加药装置1向脱硫废水中加入能够预防固结聚集的药剂例如AES脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐。

在不同的应用场景下，加药装置1向脱硫废水的药剂添加点可以进行调整，例如添加至脱硫废水输送管道202上，也可以直接添加至脱硫废水存储池201中，或者同时在脱硫废水输送管道202和脱硫废水存储池201添加。若添加点在脱硫废水输送管道202上，则需要通过混合器80例如静态混合器将预防固结药剂和脱硫废水混合均匀后，再喷入烟道内，析出的固体物可以再通过后续的除尘器30进行收集。

在烟道蒸发器70的前端和后端，分别设置了两个除尘器，前端的高温除尘器111可以截留出大部分的粉煤灰，避免直接进入烟道蒸发器70中引入有害成分后无法利用。

以30万kw机组为例，每天耗煤约1200吨，产生约240吨粉煤灰，市场回收价格是约150元/吨，每天可收入36000元，一年可收入1314万元。上述旁路烟道蒸发器技术需要从空预器前的主烟道内引入约5％的高热烟气量，每天这部分烟气中约含有12吨的粉煤灰，因为蒸干废水造成这部分粉煤灰混合有大量的有害成分，不能回收产生效益，同时，还会额外增加填埋成本，填埋费用约2.4万元，一年的费用约876万元。

通过增加高温除尘器和低温除尘器，则可以很好的解决这部分粉煤灰有效回收的问题，不但能省下一年876万元的填埋费用，还能为企业创造经济效益65.7万元。

本实用新型提供了一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，包括电厂主烟道、旁路废水蒸发系统、加药装置(1)以及废水输送线路(2)；

所述电厂主烟道包括通过主烟道(100)依次连接的空气预热器(60)、主烟道除尘器(30)以及湿法脱硫塔(40)；

所述旁路废水蒸发系统包括通过旁路管道(110)依次连接的高温除尘器(111)、烟道蒸发器(70)和低温除尘器(112)；旁路管道(110)的两端分别连接在空气预热器(60)的前端和后端主烟道(100)上；

所述废水输送线路(2)的一端与湿法脱硫塔(40)连接，另一端出液口连接至烟道蒸发器(70)上的喷嘴处，将湿法脱硫塔(40)产生的脱硫废水回喷至烟道蒸发器(70)中与高热烟气混合蒸发；

所述加药装置(1)连接在废水输送线路(2)上，用于向废水输送线路(2)中的脱硫废水中添加预防固结的药剂。

2.根据权利要求1所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，所述旁路管道(110)两端与主烟道(100)连接处分别设置有进口闸门(113)和出口闸门(114)，高温除尘器(111)设置在进口闸门(113)后端，低温除尘器(112)设置在烟道蒸发器(70)后端。

3.根据权利要求2所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，所述烟道蒸发器(70)底部，以及低温除尘器(112)底部，通过管道连接下方排灰料斗(71)；所述烟道蒸发器(70)的侧面，留有人工检修口。

4.根据权利要求1所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，所述废水输送线路(2)包括通过废水输送管道(202)依次连接的废水存储池(201)以及浓缩处理池(203)；脱硫废水经浓缩处理池(203)浓缩后回喷至烟道蒸发器(70)内，与高热烟气混合，从而将脱硫废水蒸干。

5.根据权利要求4所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，所述浓缩处理池(203)后端管道通过一组支路管道连接至烟道蒸发器(70)上的喷嘴和/或主烟道(100)内。

6.根据权利要求4所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，所述的加药装置(1)包括主加药管线(102)和一组支路加药管线，通过支路加药管线连接至脱硫废水存储池(201)、浓缩处理池(203)和脱硫废水输送管道(202)的任意一处以上，将预防固结的药剂添加至脱硫废水中。

7.根据权利要求6所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，所述加药装置(1)的支路加药管线连接至脱硫废水存储池(201)和/或浓缩处理池(203)中时，脱硫废水存储池(201)和/或浓缩处理池(203)中设置有相应的搅拌装置或者曝气装置，用于将添加的药剂与脱硫废水混合均匀。

8.根据权利要求6所述的利用火力发电厂烟道热气蒸发废水的零排放处理系统，其特征在于，加药装置(1)的支路加药管线通过混合器(80)与脱硫废水输送管道(202)连接，将所加药剂与脱硫废水在混合器(80)中混合均匀，然后一同送入烟道蒸发器(70)内，与高热烟气混合蒸发。

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