CN110790335A - 废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法，包括废水干燥塔、收尘器、烟气混合器和粉尘输送设备，废水干燥塔顶部设置有脱硫废水喷入口，废水干燥塔侧壁上部对称设置有热风入口和热风出口；废水干燥塔侧壁下部设置有收集斗；废水干燥塔底部设置有干粉出口；热风出口通过管路与收尘器入口连通，收尘器出口通过管路与烟气混合器底部连通；烟气混合器一侧设置有脱硫后烟气入口，烟气混合器另一侧设置有烟气排出口。本发明因地制宜地为火力发电厂提供合适的废水零排放和脱硫烟气消白烟一体化处理方案，***设计简单，解决废水排放和脱硫烟气直接排放造成的环境污染问题，最大限度地利用了烟气余热，提高了火电厂热利用效率。

Description

废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，特别是废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法。
背景技术
在我国，几乎所有的火力发电厂都建造了烟气脱硫装置，其中95%以上采用湿法脱硫工艺。湿法脱硫装置运行时排放脱硫废水，同时湿法脱硫烟气含有大龄饱和水蒸气，如果不加热直接排放，将造成烟囱排放口冒“白烟”，恶化烟囱周围局地环境质量并形成“视觉”污染。由于大量湿法脱硫装置的运行，我国火力发电厂湿法脱硫废水排放造成的水污染问题日益严重，湿法脱硫烟气“白烟”排放现象非常突出。随着我国环境治理水平的日益提高，脱硫废水零排放和消除烟气排放“白烟”现象将作为又一个需要解决的环境问题。
为实现废水的零排放，现在的解决办法主要有以下两种：
第一，利用蒸汽作为加热介质，废水通过采用蒸汽的废水蒸发器蒸发浓缩，蒸发浓缩后的高盐废水进入多效蒸发结晶装置产生含有一定水分的结晶盐和纯水，纯水回用，实现广义的废水零排放。该工艺存在的主要问题是：当废水中含有钙、镁化合物如硫酸钙和硫酸镁以及飞灰等固体物时，必须对废水进行预处理，预处理除去悬浮物或沉淀的废水才能采用上述废水处理装置进行深度处理。这种工艺需要使用高品质蒸汽作为热源，其能耗大，装置初投资高，且其处理的废水种类有一定的局限性，不适用于火电厂脱硫废水处理。
第二，利用高温烟气进行废水浓缩，使废水溶液饱和结晶，含有结晶颗粒的废水再通过脱水设备进行脱水，产生有一定含水率的结晶盐，脱水滤液返回废水浓缩器循环进行浓缩结晶，实现广义的废水零排放。该处理工艺原理上分为废水浓缩和结晶废水脱水两个部分，要实现溶液过饱和状态下的结晶过程，废水浓缩环节的废水浓缩倍率参数非常大，在这种情况下，对于含有硫酸镁、硫酸钙等成分的脱硫废水来说，废水浓缩过程中设备结垢问题将不可避免地严重发生，无法实现装置的连续运行。
为消除火电厂脱硫烟气烟囱排放口冒“白烟”现象，主要采用以下方式：
第一，利用烟气换热器对脱硫烟气进行加热，使烟气由饱和烟气变为过热烟气，消除“白烟”；采用MGGH对烟气进行加热，存在的问题是：投资高，能耗大，技术经济性较低。第二，利用专用吸湿剂，吸附烟气中游离液态水和部分水蒸气，降低烟气湿度，消除和改善 “白烟”排放现象，但该技术不成熟，处理后是否存在二次污染尚不明确，同时还存在投资和运行费用高的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法，要解决废水零排放和消除白烟时投资大、能耗高、处理***复杂、容易出现二次污染的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，包括废水干燥塔、收尘器、烟气混合器和粉尘输送设备，废水干燥塔顶部设置有脱硫废水喷入口，废水干燥塔侧壁上部对称设置有热风入口和热风出口；废水干燥塔侧壁下部设置有收集斗；废水干燥塔底部设置有干粉出口；
热风出口通过管路与收尘器入口连通，收尘器出口通过管路与烟气混合器底部连通；烟气混合器一侧设置有脱硫后烟气入口，烟气混合器另一侧设置有烟气排出口；
收尘器底部的出口通过管路与粉尘输送设备入口连通，粉尘输送设备出口与收集斗的入口连通；收集斗的出口与干粉出口连通。
进一步，热风入口的底面高于热风出口的顶面。
进一步，收尘器底部的出口与粉尘输送设备入口之间的管路上设置有收尘器灰斗旋转落料阀。
进一步，热风入口与火电厂锅炉燃烧烟气余热出口通过管路连通。
进一步，热风的温度小于等于240°。
进一步，废水干燥塔为雾化喷嘴旋转喷雾干燥塔或者两相流雾化喷嘴干燥塔。
进一步，收尘器为袋式收尘器。
进一步，烟气混合器为管网式混合器或者盘式涡流混合器。
进一步，干粉出口处还设置有干燥塔旋转落料阀。
本发明另一方面提供上述废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置的处理方法，处理方法的具体步骤如下：
步骤一，利用火电厂锅炉燃烧烟气余热加热的热风对含盐废水蒸发干燥，火电厂锅炉燃烧烟气余热出口通过管路将热风送入废水干燥塔一侧的热风入口，脱硫废水从废水干燥塔顶部脱硫废水喷入口喷入；
步骤二，脱硫废水在源源不断的热风干燥下，水分蒸发，干燥物含盐粉尘落入废水干燥塔底部的干粉出口；
步骤三，部分带有悬浮含盐粉尘的热风从废水干燥塔另一侧的热风出口逸出，经管道送入袋式收尘器；逸出的含盐粉尘被过滤后，堆积在收尘器底部的出口；
烟气混合器一侧接入脱硫后烟气，同时，经收尘器过滤后的热风通过管道从设置在烟气混合器底部的入口送入，热风对脱硫后烟气进行加热，起到降低脱硫后烟气中湿度的作用，去湿后的脱硫烟气由设置在烟气混合器另一侧的烟气出口排出；（采用烟气混合器对脱硫烟气进行加热，加热热源来自锅炉空预器来经烟气加热的热风）。
步骤四，打开设置在收尘器底部的出口与粉尘输送设备入口之间的管路上的收尘器灰斗旋转落料阀，让含盐粉尘落入到粉尘输送设备内，并经粉尘输送设备送入废水干燥塔侧壁下部的收集斗内，最终通过干粉出口收集，集中处理。
本发明的有益效果体现在：
1，本发明因地制宜地为火力发电厂提供合适的废水零排放和脱硫烟气消白烟一体化处理方案，***设计简单，解决废水排放和脱硫烟气直接排放造成的环境污染问题，最大限度地利用了烟气余热，提高了火电厂热利用效率。
2，本发明提供的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法，整体处理***可以满足工业废水零排放要求和消白烟要求，充分利用烟气余热实现废水浓缩和干燥，最大限度地降低***能耗，且无二次污染。
3，利用废水干燥器排风对脱硫烟气进行加热实现消白烟，充分利用了干燥风热量，降低了能量消耗。
4，设备成熟可靠，投资和运行成本低。易于在火电厂脱硫废水零排放和脱硫烟气消白烟处理领域推广应用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1-废水干燥塔、2-收尘器、3-烟气混合器、4-收尘器灰斗旋转落料阀、
5-粉尘输送设备、6-干燥塔旋转落料阀、7-脱硫后烟气入口、8-烟气排出口、9-脱硫废水喷入口、10-热风入口、11-干粉出口、12-热风出口、13-收集斗。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。
如图1所示，废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，主要利用高温热风对含盐废水进行喷雾干燥，同时利用干燥风和脱硫烟气混合降低脱硫烟气湿度从而消除烟囱排放烟气的白烟。具体包括废水干燥塔1（可以为雾化喷嘴旋转喷雾干燥塔或者两相流雾化喷嘴干燥塔）、袋式收尘器2、烟气混合器3（可以为管网式混合器或者盘式涡流混合器）和粉尘输送设备5，废水干燥塔1顶部设置有脱硫废水喷入口9，废水干燥塔1侧壁上部对称设置有热风入口10和热风出口12；热风的温度小于等于240°。热风入口10的底面高于热风出口12的顶面。热风入口10与火电厂锅炉燃烧烟气余热出口通过管路连通。废水干燥塔1侧壁下部设置有收集斗13；废水干燥塔1底部设置有干粉出口11。
热风出口12通过管路与收尘器2入口连通，收尘器2用于收集热风出口12烟气中夹带的粉末。收尘器2出口通过管路与烟气混合器3底部连通；烟气混合器3一侧设置有脱硫后烟气入口7，烟气混合器3另一侧设置有烟气排出口8；收尘器2底部的出口通过管路与粉尘输送设备5入口连通，粉尘输送设备5出口与收集斗13的入口连通；收集斗13的出口与干粉出口11连通。干粉出口11处还设置有干燥塔旋转落料阀6。脱硫烟道上设置的烟气混合器3，由袋式收尘器2出口排放的高温相对较高的排风在烟气混合器3中与饱和脱硫烟气混合加热烟气，加热后的烟气相对湿度降低，消除或减轻了白烟产生的条件，加热烟气通过烟囱排放避免或减轻白烟，避免废水对水环境的污染和白烟产生的局部污染。
进一步，收尘器2底部的出口与粉尘输送设备5入口之间的管路上设置有收尘器灰斗旋转落料阀4。
上述废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置的处理方法，具体步骤如下：
步骤一，利用火电厂锅炉燃烧烟气余热加热的热风对含盐废水蒸发干燥，使高含盐废水中的水分完全蒸发，得到结晶盐固体物，实现废水零排放。火电厂锅炉燃烧烟气余热出口通过管路将热风送入废水干燥塔1一侧的热风入口10，脱硫废水从废水干燥塔1顶部脱硫废水喷入口9喷入；
步骤二，脱硫废水在热风干燥下，水分蒸发，干燥物含盐粉尘落入废水干燥塔1底部的干粉出口11；
步骤三，部分带有悬浮含盐粉尘的热风从废水干燥塔1另一侧的热风出口12逸出，经管道送入袋式收尘器2；逸出的含盐粉尘被过滤后，堆积在收尘器2底部的出口；
烟气混合器3一侧接入脱硫后烟气，同时，经收尘器2过滤后的热风通过管道从设置在烟气混合器3底部的入口送入，热风对脱硫后烟气进行加热，起到降低脱硫后烟气中湿度的作用，去湿后的脱硫烟气由设置在烟气混合器3另一侧的烟气出口排出；采用烟气混合器3对脱硫烟气进行加热，加热热源来自锅炉空预器来经烟气加热的热风。
步骤四，打开设置在收尘器2底部的出口让含盐粉尘落入到粉尘输送设备5内，并经粉尘输送设备5送入废水干燥塔1侧壁下部的收集斗13内，最终通过干粉出口11收集，集中处理。收尘器2底部的出口与粉尘输送设备5入口之间的管路上还设置有收尘器灰斗旋转落料阀4。
本发明废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置及处理方法，充分利用火力发电厂产生的高温烟气余热作为废水干燥热风加热热源，降低烟气中湿度，消除或改善烟气排放的“白烟”现象。可大幅度地节省投资、降低装置运行成本。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于：包括废水干燥塔(1)、收尘器(2)、烟气混合器(3)和粉尘输送设备(5)，废水干燥塔(1)顶部设置有脱硫废水喷入口(9)，废水干燥塔(1)侧壁上部对称设置有热风入口(10)和热风出口(12)；废水干燥塔(1)侧壁下部设置有收集斗(13)；废水干燥塔(1)底部设置有干粉出口(11)；
热风出口(12)通过管路与收尘器(2)入口连通，收尘器(2)出口通过管路与烟气混合器(3)底部连通；烟气混合器(3)一侧设置有脱硫后烟气入口(7)，烟气混合器(3)另一侧设置有烟气排出口(8)；
收尘器(2)底部的出口通过管路与粉尘输送设备(5)入口连通，粉尘输送设备(5)出口与收集斗(13)的入口连通；收集斗(13)的出口与干粉出口(11)连通。
2.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，热风入口(10)的底面高于热风出口(12)的顶面。
3.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，收尘器(2)底部的出口与粉尘输送设备(5)入口之间的管路上设置有收尘器灰斗旋转落料阀(4)。
4.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，热风入口(10)与火电厂锅炉燃烧烟气余热出口通过管路连通。
5.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，热风的温度小于等于240°。
6.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，废水干燥塔(1)为雾化喷嘴旋转喷雾干燥塔或者两相流雾化喷嘴干燥塔。
7.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，收尘器(2)为袋式收尘器(2)。
8.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，烟气混合器(3)为管网式混合器或者盘式涡流混合器。
9.如权利要求1所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置，其特征在于，干粉出口(11)处还设置有干燥塔旋转落料阀(6)。
10.如权利要求1-9中任一项所述的废水零排放和脱硫烟气消白一体化处理装置的处理方法，其特征在于，处理方法的具体步骤如下：
步骤一，利用火电厂锅炉燃烧烟气余热加热的热风对含盐废水蒸发干燥，火电厂锅炉燃烧烟气余热出口通过管路将热风送入废水干燥塔(1)一侧的热风入口(10)，脱硫废水从废水干燥塔(1)顶部脱硫废水喷入口(9)喷入；
步骤二，脱硫废水在热风干燥下，水分蒸发，干燥物含盐粉尘落入废水干燥塔(1)底部的干粉出口(11)；
步骤三，部分带有悬浮含盐粉尘的热风从废水干燥塔(1)另一侧的热风出口(12)逸出，经管道送入袋式收尘器(2)；逸出的含盐粉尘被过滤后，堆积在收尘器(2)底部的出口；
烟气混合器(3)一侧接入脱硫后烟气，同时，经收尘器(2)过滤后的热风通过管道从设置在烟气混合器(3)底部的入口送入，热风对脱硫后烟气进行加热，起到降低脱硫后烟气中湿度的作用，去湿后的脱硫烟气由设置在烟气混合器(3)另一侧的烟气出口排出；
步骤四，打开设置在收尘器(2)底部的出口与粉尘输送设备(5)入口之间的管路上的收尘器灰斗旋转落料阀(4)，让含盐粉尘落入到粉尘输送设备(5)内，并经粉尘输送设备(5)送入废水干燥塔(1)侧壁下部的收集斗(13)内，最终通过干粉出口(11)收集，集中处理。
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Applicant after: Guoneng Longyuan environmental protection Co.,Ltd.

Applicant after: Hainan Branch of China Electric Power Group Co.,Ltd.

Address before: 100039, room 1, building 16, No. 911 West Fourth Ring Road, Beijing, Haidian District

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