CN112125463A - 一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，包括可调低温烟气余热回收利用***装置、利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***、脱硫废水预处理***和浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***。有益效果：可以方便的通过***调节，适应多数电厂燃煤锅炉随电网负荷变化自动进行的锅炉负荷调节对锅炉尾部烟气余热回收装置及脱硫闪蒸浓缩***的影响，使余热回收***与低温闪蒸浓缩***整体运行稳定，通过自动调整余热回收装置的壁面温度与烟气的温度差，保证余热换热量基本不变，具有更高的节能效果，充分利用烟气余热，脱硫废水不需要加药预处理，减少废水处理运行费用。

Description

一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***

技术领域

本发明涉及低温烟气余热回收利用节能领域及脱硫废水零排放处理环保水处理领域，具体来说，涉及一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***。

背景技术

脱硫废水是燃煤电厂对烟气除尘脱硫后产生的废水。因为脱硫过程由于蒸发和烟气携带，需要定期对脱硫***补充水，但对补水水质要求不高，所以基本所有电厂中能回用的中水都会汇集到脱硫塔中来作为补充水，包括：循环冷却塔排水、反渗透浓水、酸碱废水、地面冲洗水等等。因此，脱硫废水具有含盐量高、腐蚀性强、重金属超标、浊度高等特点。脱硫废水成分复杂，处理难度非常大。

环保部2017年第1号公告附件《火电厂污染防治技术政策》中关于电厂废水污染治理的规定：“（一）火电厂水污染防治应遵循分类处理、一水多用的原则。鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排、蒸发干燥为鼓励采用的处理工艺，实现脱硫废水不外排”，“（四）脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺，实现脱硫废水不外排”。

2017年，环保部印发了《火电厂污染防治可行性技术指南》（HJ2301-2017），技术指南中指出了两种脱硫废水零排放的推荐技术路线：第一种是烟气余热喷雾蒸发干燥技术，第二种是高盐废水蒸发结晶技术。

目前国内外对脱硫废水处理的方式有很多：

《脱硫废水零排放深度处理的工艺分析》 季旭东 文章编号1671-5799（2017）12-0098-01

阿奎特脱硫废水：脱硫废水先经过中和、混凝、沉淀和软化，然后进入晶种式竖管降膜蒸发器浓缩，最后进入强制循环结晶器结晶。

威立雅脱硫废水零排放，采用蒸发与结晶技术，主体工艺与阿奎特相似，采用降膜蒸发器浓缩和强制循环结晶器。

《脱硫废水烟道蒸发零排放处理的可行性分析》康梅强等重庆大学动力工程学院文献编号1674-4764（2013）S1-0238-03建立了脱硫废水烟道蒸发零排放处理的数学模型，研究了不同烟道结构、烟气温度和喷雾粒径下的废水蒸发状态，关于烟气温度得到以下结论：烟气入口温度越高，颗粒蒸发速度约快，烟气温度为130度时，废水在进入除尘器前可完全蒸发。当烟气温度在110、115、120等温度时，废水不能完全蒸发。如，110度时，残留液体量总约为67%。可以认为，只有设计量的33%蒸发。

国内各研究机构和环保企业近几年也申请了许多这方面的专利，也有电厂投产了相关设备。

如：CN106167283A 燃煤电厂脱硫废水烟道喷雾蒸发零排放处理装置及方法。燃煤电厂脱硫废水烟道喷雾蒸发零排放处理装置及方法，该装置位于空气预热器及烟气冷却器之间水平烟道中，利用空气预热器出口的一次烟气、热二次风和一定比例的进口热烟气贴壁射流快速蒸发经脱硫废水雾化组件雾化的射流或液滴，使脱硫废水中的盐结晶析出，结晶盐颗粒在烟气冷却过程中发生吸附凝聚，在静电除尘器中被协同脱除，实现了燃煤电厂脱硫废水“零排放”。优点：较清晰阐述了烟道喷雾蒸发方法，充分利用了烟气废热。缺点：未考虑锅炉负荷变化时的运行工况，大量的脱硫废水在烟气温度低于130度时蒸发会使烟气温度降低过多和烟气湿度增加，会引起的后续烟道及设备腐蚀，因此不适用于电厂变负荷燃煤锅炉。

CN105502540A 一种防结垢及腐蚀的脱硫废水多效蒸发浓缩结晶处理方法公开了一种防结垢及腐蚀的脱硫废水多效蒸发浓缩结晶处理方法，优点是：减少脱硫废水的结垢倾向，避免了结垢而影响传热、腐蚀离子对蒸发室换热管造成腐蚀等现象的发生；同时利用燃煤电站乏汽对脱硫废水进行多效真空蒸发浓缩结晶，并产生二级工业品盐副产品，实现了脱硫废水零排放。缺点：一是脱硫废水需要加药软化及浊度去除，运行成本高；二是在锅炉变负荷运行时，乏汽量少，需要补充使用高品质蒸汽加热蒸发，提高了运行成本；三是结晶产物不能作为工业盐使用。《GB T 5462-2015 工业盐》规定：标准适用于以海水（含沿海地下卤水）、湖盐中采掘的盐或以盐湖卤水或地下卤水为原料制成的工业用盐；《盐业管理条例》第十七条：禁止利用盐土、硝土和工业废渣、废液加工制盐。

CN105948364A 一种基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放处理***提供了一种基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放处理***，包括二级沉淀预处理***、双膜法浓缩减量***、旁路烟道蒸发***，脱硫废水经所述二级沉淀预处理***处理后进入所述双膜法浓缩减量***，将所述双膜法浓缩减量***处理后的浓水引入所述旁路烟道蒸发***。优点：本发明的二级沉淀预处理***可去除悬浮固体颗粒、重金属、SO42-等，并对水质进行充分软化，降低了浓缩减量***中膜结垢的风险；双膜法浓缩减量***有效降低了进入旁路烟道***的水量负荷，减小对锅炉效率的影响；旁路烟道利用高温烟气，节省能耗，有效降低运行成本并实现脱硫废水零排放。缺点：废水多次软化处理，添加药剂费用很高；旁路烟道利用高温烟气蒸发结晶，实际降低了锅炉热效率，增加了运行成本。

对比上述国家环保政策、各论文、发明等，我们可以得出以下结论：脱硫废水零排放处理技术是可行的，政策性的指导方向是正确的，但在实际应用中，运行能耗（包括药剂费、电费、蒸汽费等）高是该类项目不能推广的一个重要原因；另外，国内绝大部分电厂的大机组锅炉都是变负荷运行工况，此时烟道喷洒不能正常使用，脱硫废水量大，大水量的低温喷洒会使烟气温度过低，会腐蚀后续设备及烟道。

如何最大程度的减少脱硫废水处理过程的运行费用、如何保证电站锅炉在变负荷运行时，脱硫废水零排放***的稳定运行，是目前环保企业及电厂使用单位亟需解决的问题。

本发明结合电站锅炉变负荷运行的实际工况，从烟气余热回收、脱硫废水预处理、预处理后的浓缩减量、浓盐水结晶处理几个主要高运行能耗模块进行了***性优化设计，除了必须的电耗外，全部使用空气预热器后的烟气废热做为蒸发热源，实现了脱硫废水零排放。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，包括可调低温烟气余热回收利用***装置、利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***、脱硫废水预处理***和浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***；

其中，所述可调低温烟气余热回收利用***装置是由水箱、降温排水泵、降温排水电动阀、内循环水泵、升温补水阀、超压及不凝气排放阀、集汽箱布水器、集汽箱、烟气/水对流换热管束、集水箱、外循环水泵、单壳程双管程脱硫废水加热器构成，所述水箱分别通过所述降温排水泵、所述降温排水电动阀、所述内循环水泵、所述升温补水阀与所述集水箱连接，所述降温排水泵与所述降温排水电动阀形成回路，所述降温排水电动阀与所述集汽箱连接，所述超压及不凝气排放阀连接于所述集汽箱的顶端，所述集汽箱布水器位于所述集汽箱的内部，所述集汽箱通过所述烟气/水对流换热管束与所述集水箱连接，所述集水箱通过所述外循环水泵与所述单壳程双管程脱硫废水加热器连接，所述集汽箱与所述单壳程双管程脱硫废水加热器连接；

其中，所述利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***是由单壳程双管程脱硫废水加热器、脱硫废水一效闪蒸装置循环泵、脱硫废水一效闪蒸装置、单壳程单管程二效脱硫废水加热器、脱硫废水二效闪蒸装置循环泵、脱硫废水二效闪蒸装置、脱硫废水浓缩液排放泵、闪蒸汽冷却器、冷凝水箱、冷凝水排放泵、脱硫浓水再浓缩器构成，所述单壳程双管程脱硫废水加热器通过所述脱硫废水一效闪蒸装置循环泵与所述脱硫废水一效闪蒸装置连接，所述脱硫废水一效闪蒸装置与所述单壳程单管程二效脱硫废水加热器和所述脱硫废水二效闪蒸装置连接，所述单壳程单管程二效脱硫废水加热器与所述脱硫废水二效闪蒸装置连接，所述脱硫废水二效闪蒸装置与所述闪蒸汽冷却器连接，所述闪蒸汽冷却器与所述冷凝水箱连接，所述脱硫废水二效闪蒸装置通过所述脱硫废水浓缩液排放泵与所述脱硫浓水再浓缩器连接；

其中，所述脱硫废水预处理***是由脱硫废水供水泵、沉淀池、曝气池构成，所述沉淀池通过所述脱硫废水供水泵与所述脱硫废水一效闪蒸装置连接，所述沉淀池与所述曝气池连接。

进一步的，所述浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***是由低温烟道喷洒蒸发结晶处理方式FD1、飞灰固化填埋处理方式FD2和污泥经脱水后填埋处理SFD1构成。

进一步的，所述可调低温烟气余热回收利用***装置有两种主要工作状态，一种是在烟气高温时以液态热水为循环水状态的工作状态；一种是在烟气低温时以换热管束内及上集汽箱为蒸汽形式，集水箱内为液态热水形式的工作状态。

进一步的，脱硫废水的浓缩减量采用与烟气余热回收装置配套的多效低温闪蒸蒸发浓缩***。

进一步的，浓缩减量后的脱硫废水量为脱硫废水排放量的10%，少量浓废水的最终处理采用雾化喷枪及烟道蒸发***和飞灰固化填埋技术中的一种。

进一步的，所述可调低温烟气余热回收利用***装置不均限于脱硫废水零排放***，同样可利用于电厂反渗透浓水、海水淡化过程浓水。

进一步的，所述可调低温烟气余热回收利用***装置适用于锅炉低低温省煤器等换热装置。

进一步的，锅炉在稳定的工况运行时，所述可调低温烟气余热回收利用***装置回收2吨/小时的蒸汽量。

进一步的，所述闪蒸汽冷却器为循环冷却水结构。

进一步的，所述冷凝水箱顶端设置有真空泵。

本发明的有益效果为：

1、解决了锅炉负荷变化时，以往设计的很多脱硫废水烟道直喷***不能运行、以往设计的烟气余热回收装置换热量不足、低温酸露点腐蚀导致的不能正常运行的问题。可以方便的通过***调节，适应多数电厂燃煤锅炉随电网负荷变化自动进行的锅炉负荷调节对锅炉尾部烟气余热回收装置及脱硫闪蒸浓缩***的影响，使余热回收***与低温闪蒸浓缩***整体运行稳定。

2、烟气温度变化大且温度很低时，通过自动调整余热回收装置的壁面温度与烟气的温度差，保证余热换热量基本不变，具有更高的节能效果。

3、充分利用烟气余热，减少废水处理运行费用，降低了脱硫废水蒸发量，减少脱硫***补水量。

4、脱硫废水不需要加药预处理，不需要PH值调整、硬度去除、重金属去除、絮凝剂、助凝剂添加，节约运行费用。

5、锅炉低负荷与烟气为低温状态的余热回收过程，本***可以很好的保持烟气换热管束的整体管壁温度的一致，并自动调节其处于低烟气酸露点腐蚀区间，无特殊设计要求的工况，余热换热装置可以使用普通的低压流体输送用焊接钢管，相对一般电站锅炉低低温省煤器的ND钢，有效降低项目初投资；同时，相对普通省煤器来说，低烟气酸露点腐蚀区间的控制，极大的延长了设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***的结构示意图。

图中：

1、水箱；2、降温排水泵；3、降温排水电动阀；4、内循环水泵；5、升温补水阀；6、超压及不凝气排放阀；7、集汽箱布水器；8、集汽箱；9、烟气/水对流换热管束；10、集水箱；11、外循环水泵；12、单壳程双管程脱硫废水加热器；13、脱硫废水一效闪蒸装置循环泵；14、脱硫废水一效闪蒸装置；15、单壳程单管程二效脱硫废水加热器；16、脱硫废水二效闪蒸装置循环泵；17、脱硫废水二效闪蒸装置；18、脱硫废水浓缩液排放泵；19、闪蒸汽冷却器；20、冷凝水箱；21、冷凝水排放泵；22、脱硫浓水再浓缩器；23、脱硫废水供水泵；24、沉淀池；25、曝气池。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***。

实施例一：

如图1所示，根据本发明实施例的电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，包括可调低温烟气余热回收利用***装置101、利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***102、脱硫废水预处理***103和浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***104；

其中，所述可调低温烟气余热回收利用***装置101是由水箱1、降温排水泵2、降温排水电动阀3、内循环水泵4、升温补水阀5、超压及不凝气排放阀6、集汽箱布水器7、集汽箱8、烟气/水对流换热管束9、集水箱10、外循环水泵11、单壳程双管程脱硫废水加热器12构成，所述水箱1分别通过所述降温排水泵2、所述降温排水电动阀3、所述内循环水泵4、所述升温补水阀5与所述集水箱10连接，所述降温排水泵2与所述降温排水电动阀3形成回路，所述降温排水电动阀3与所述集汽箱8连接，所述超压及不凝气排放阀6连接于所述集汽箱8的顶端，所述集汽箱布水器7位于所述集汽箱8的内部，所述集汽箱8通过所述烟气/水对流换热管束9与所述集水箱10连接，所述集水箱10通过所述外循环水泵11与所述单壳程双管程脱硫废水加热器12连接，所述集汽箱8与所述单壳程双管程脱硫废水加热器12连接；

其中，所述利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***102是由单壳程双管程脱硫废水加热器12、脱硫废水一效闪蒸装置循环泵13、脱硫废水一效闪蒸装置14、单壳程单管程二效脱硫废水加热器15、脱硫废水二效闪蒸装置循环泵16、脱硫废水二效闪蒸装置17、脱硫废水浓缩液排放泵18、闪蒸汽冷却器19、冷凝水箱20、冷凝水排放泵21、脱硫浓水再浓缩器22构成，所述单壳程双管程脱硫废水加热器12通过所述脱硫废水一效闪蒸装置循环泵13与所述脱硫废水一效闪蒸装置14连接，所述脱硫废水一效闪蒸装置14与所述单壳程单管程二效脱硫废水加热器15和所述脱硫废水二效闪蒸装置17连接，所述单壳程单管程二效脱硫废水加热器15与所述脱硫废水二效闪蒸装置17连接，所述脱硫废水二效闪蒸装置17与所述闪蒸汽冷却器19连接，所述闪蒸汽冷却器19与所述冷凝水箱20连接，所述脱硫废水二效闪蒸装置17通过所述脱硫废水浓缩液排放泵18与所述脱硫浓水再浓缩器22连接；

其中，所述脱硫废水预处理***103是由脱硫废水供水泵23、沉淀池24、曝气池25构成，所述沉淀池24通过所述脱硫废水供水泵23与所述脱硫废水一效闪蒸装置14连接，所述沉淀池24与所述曝气池25连接。

在一个实施例中，所述浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***104是由低温烟道喷洒蒸发结晶处理方式FD1、飞灰固化填埋处理方式FD2和污泥经脱水后填埋处理SFD1构成。

在一个实施例中，所述可调低温烟气余热回收利用***装置101有两种主要工作状态，一种是在烟气高温时以液态热水为循环水状态的工作状态；一种是在烟气低温时以换热管束内及上集汽箱为蒸汽形式，集水箱内为液态热水形式的工作状态。

在一个实施例中，脱硫废水的浓缩减量采用与烟气余热回收装置配套的多效低温闪蒸蒸发浓缩***。

在一个实施例中，浓缩减量后的脱硫废水量为脱硫废水排放量的10%，少量浓废水的最终处理采用雾化喷枪及烟道蒸发***和飞灰固化填埋技术中的一种。

在一个实施例中，所述可调低温烟气余热回收利用***装置101不均限于脱硫废水零排放***，同样可利用于电厂反渗透浓水、海水淡化过程浓水。

在一个实施例中，所述可调低温烟气余热回收利用***装置101适用于锅炉低低温省煤器等换热装置。

在一个实施例中，锅炉在稳定的工况运行时，所述可调低温烟气余热回收利用***装置101回收2吨/小时的蒸汽量。

在一个实施例中，所述闪蒸汽冷却器19为循环冷却水结构。

在一个实施例中，所述冷凝水箱20顶端设置有真空泵。

工作原理：

一、烟气余热回收装置主体由集汽箱8、烟气/水对流换热管束9、集水箱10及内部附件组成。烟气余热回收装置安装在干式除尘器之后、脱硫塔之前，便于安装和维护的位置。换热管束呈垂直地面方向布置，烟气水平冲刷流过换热管束。由于烟气温度（100-150度）高于换热装置内换热介质的温度（目前相变换热器中会采用传热效率更好的多种有机导热介质以及盐溶液，但脱盐水是一般工业或电厂的常用传热介质，本发明仅以常用脱盐水来阐述），烟气余热会通过温度差，将热量传递到脱盐水中。

1、当烟气处于高温区，即锅炉在设计负荷时：

换热装置内均为脱盐水，利用循环泵11将循环水通过换热管束9，循环水在换热管束9中，通过管壁热交换，吸收高温烟气中的余热，变成高温热水。吸收热量后的脱盐水送到余热利用装置：单壳程双管程脱硫废水加热器12中。循环热水在壳程侧，脱硫废水在管束内。循环水将热量传递给脱硫废水温度降低，低温脱盐水回到换热管束中再次吸收烟气余热变成高温水。如此循环，完成余热利用的吸热、放热过程。

2、当烟气由高温变成低温，即锅炉在低负荷时：

换热装置开始以满水状态运行，运行工况为锅炉设计负荷工况。当检测到烟气温度降低后，依次启动内循环泵4，电动阀3，低温排水泵2。低温排水泵2将循环水排入水箱1。此时，余热回收装置内的水量减少，由满水状态变成缺水状态，会形成负压。定容积时负压真空度的大小与排水量程比例关系，真空度大小又与蒸发温度程比例关系（可参考理想气体状态方程）。因此，通过控制排水量，可以调节换热装置内脱盐水的蒸发温度。例如，当烟气温度降低到120度时，可以通过排水，使换热装置中的压力降低为0.07MPa，控制换热装置内的蒸发温度为95度。以增大换热温差，增强换热效果。温度调整结束后，依次关闭低温排水泵2、电动阀门3。此时，换热管束内的工作状态为：由循环泵4进行余热回收装置内的汽/水循环，由泵11进行余热利用装置的冷凝水回收。回流后的低温循环水由循环泵送到集汽箱8中的集汽箱布水器7中，集汽箱布水器7会将水均匀的分布在换热管束9中，并贴着管壁向下流入到集水箱10中。在流动过程中被烟气加热形成蒸汽，蒸汽沿着加热管中心上升到集汽箱中。蒸汽依靠蒸汽在脱硫废水加热器12中加热脱硫废水后冷凝过程产生的负压，自动向加热器12流动，冷凝水被循环泵11输送回余热回收装置完成循环。

3、当烟气由低温变成高温，即锅炉负荷由低到高变化时：

打开电动阀门5，依靠装置内的负压，会将水箱1内的水回流到泵吸入口，从而恢复到满水状态。恢复烟气余热装置设计运行工况。在整个调整过程，循环水中的不凝气体会从水中溢出，不凝气体的存在会影响水流及换热效果，因此设有不凝气排放口6进行不凝气的排除，必要时需要连接真空泵排气。

二、废水预处理装置

脱硫废水由FGDW来，为钙法脱硫塔来脱硫废水。本发明需要的脱硫废水预处理主要包括曝气和初步沉淀两个过程。脱硫废水依次经过曝气池25、沉淀池24，由脱硫废水给水泵23输送到蒸发浓缩装置14中。曝气可以选择多种合适的成熟应用的方式，根据脱硫塔内部亚硫酸钙的氧化效果来作为设计依据。沉淀池24的设计也可以采用多种成熟技术，控制出水固体颗粒物含量小于3%即可。

三、多效低温真空蒸发浓缩装置

多效低温真空蒸发浓缩装置在国内外已经有了非常广泛的应用，本发明利用的多效蒸发装置可采用2-4效蒸发，为方便描述和理解，按照双效蒸发装置配置来进行说明。双效蒸发装置包括：单壳程双管程脱硫废水加热器12、脱硫废水一效闪蒸装置循环泵13、脱硫废水一效闪蒸装置14、单壳程单管程二效脱硫废水加热器15、脱硫废水二效闪蒸装置循环泵16、脱硫废水二效闪蒸装置17、脱硫废水浓缩液排放泵18、闪蒸汽冷却器19、冷凝水箱20、冷凝水排放泵21、脱硫浓水再浓缩器22。

蒸发过程为：经过沉淀池24的脱硫废水上清液，由脱硫废水给水泵23送入一效闪蒸器14中，输入点为蒸发液面以下。输入脱硫废水与闪蒸装置中的闪蒸后的水由循环泵13输送到单壳程双管程脱硫废水加热器12中（选择单壳程双管程加热器的目的是确保余热回收装置换热后的低温水保持较高的温度，避免与烟气换热时的低温酸露点腐蚀），经过加热器12的脱硫废水被加热到设计温度，如90度。90度高温水进入闪蒸装置14中，在闪蒸装置的热脱硫废水入口侧为蒸汽空间，蒸汽空间的绝对压力为0.07MPa，此时的水的沸点为90度，因此被加热后的脱硫废水进入闪蒸装置14后，就会沸腾蒸发，蒸发后的二次蒸汽会沿顶部蒸汽管道流入二效加热装置15中，作为二效蒸发的热源。为充分利用二次蒸汽热量，加热装置15采用的是单壳程单管程加热形式；一效低温闪蒸蒸发后的脱硫废水温度降低，由装置底部的管道，依靠一效闪发装置与二效闪蒸装置中的压力差，由二效闪蒸装置17上部蒸汽空间进入，继续蒸发浓缩。二效闪蒸装置的蒸汽空间的绝对压力为0.02 MPa，此时，溶液的沸点约为60度。二效闪蒸装置的工作过程与一效闪蒸装置的相同。蒸发后的浓溶液由浓液排放泵18送入浓水再浓缩器22中，做最后的余热闪蒸、冷却和沉淀。在蒸发浓缩过程中所有的闪蒸汽都有着很好的品质，可以作为锅炉车间的原水使用，减少电厂工业用水量：由脱硫废水蒸发产生的蒸汽都冷却后汇集到冷凝水箱中，二效闪蒸的蒸汽量大，需要经过闪蒸汽冷却器19利用电厂冷却塔的循环水进行冷却变成冷凝水，汇同一效蒸发产生的蒸汽经过二效脱硫废水加热器15中的脱硫水冷却后变成的冷凝水、脱硫浓水再浓缩器22少量的闪蒸汽直接在冷凝水箱中形成的冷凝水一起，由泵21送到厂内水池或各个用水点。

四、浓水的终处理

浓水再浓缩器22中，浓缩沉淀物由底部收集排放至SFD1污泥脱水处理，浓缩上清液可以经过FD1为低温烟道蒸发结晶处理方式：本公司发明专利：CN110894083B《一种改进的雾化喷枪及烟道蒸发***》；也可以经过FD2为飞灰固化填埋处理或其他处理方式。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，解决了锅炉负荷变化时，以往设计的很多脱硫废水烟道直喷***不能运行、以往设计的烟气余热回收装置换热量不足、低温酸露点腐蚀导致的不能正常运行的问题。可以方便的通过***调节，适应多数电厂燃煤锅炉随电网负荷变化自动进行的锅炉负荷调节对锅炉尾部烟气余热回收装置及脱硫闪蒸浓缩***的影响，使余热回收***与低温闪蒸浓缩***整体运行稳定；烟气温度变化大且温度很低时，通过自动调整余热回收装置的壁面温度与烟气的温度差，保证余热换热量基本不变，具有更高的节能效果；充分利用烟气余热，减少废水处理运行费用，降低了脱硫废水蒸发量，减少脱硫***补水量；脱硫废水不需要加药预处理，不需要PH值调整、硬度去除、重金属去除、絮凝剂、助凝剂添加，节约运行费用；锅炉低负荷与烟气为低温状态的余热回收过程，本***可以很好的保持烟气换热管束的整体管壁温度的一致，并自动调节其处于低烟气酸露点腐蚀区间，无特殊设计要求的工况，余热换热装置可以使用普通的低压流体输送用焊接钢管，相对一般电站锅炉低低温省煤器的ND钢，有效降低项目初投资；同时，相对普通省煤器来说，低烟气酸露点腐蚀区间的控制，极大的延长了设备的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，包括可调低温烟气余热回收利用***装置（101）、利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***（102）、脱硫废水预处理***（103）和浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***（104）；

其中，所述可调低温烟气余热回收利用***装置（101）是由水箱（1）、降温排水泵（2）、降温排水电动阀（3）、内循环水泵（4）、升温补水阀（5）、超压及不凝气排放阀（6）、集汽箱布水器（7）、集汽箱（8）、烟气/水对流换热管束（9）、集水箱（10）、外循环水泵（11）、单壳程双管程脱硫废水加热器（12）构成，所述水箱（1）分别通过所述降温排水泵（2）、所述降温排水电动阀（3）、所述内循环水泵（4）、所述升温补水阀（5）与所述集水箱（10）连接，所述降温排水泵（2）与所述降温排水电动阀（3）形成回路，所述降温排水电动阀（3）与所述集汽箱（8）连接，所述超压及不凝气排放阀（6）连接于所述集汽箱（8）的顶端，所述集汽箱布水器（7）位于所述集汽箱（8）的内部，所述集汽箱（8）通过所述烟气/水对流换热管束（9）与所述集水箱（10）连接，所述集水箱（10）通过所述外循环水泵（11）与所述单壳程双管程脱硫废水加热器（12）连接，所述集汽箱（8）与所述单壳程双管程脱硫废水加热器（12）连接；

其中，所述利用余热作为热源的脱硫废水蒸发浓缩***（102）是由单壳程双管程脱硫废水加热器（12）、脱硫废水一效闪蒸装置循环泵（13）、脱硫废水一效闪蒸装置（14）、单壳程单管程二效脱硫废水加热器（15）、脱硫废水二效闪蒸装置循环泵（16）、脱硫废水二效闪蒸装置（17）、脱硫废水浓缩液排放泵（18）、闪蒸汽冷却器（19）、冷凝水箱（20）、冷凝水排放泵（21）、脱硫浓水再浓缩器（22）构成，所述单壳程双管程脱硫废水加热器（12）通过所述脱硫废水一效闪蒸装置循环泵（13）与所述脱硫废水一效闪蒸装置（14）连接，所述脱硫废水一效闪蒸装置（14）与所述单壳程单管程二效脱硫废水加热器（15）和所述脱硫废水二效闪蒸装置（17）连接，所述单壳程单管程二效脱硫废水加热器（15）与所述脱硫废水二效闪蒸装置（17）连接，所述脱硫废水二效闪蒸装置（17）与所述闪蒸汽冷却器（19）连接，所述闪蒸汽冷却器（19）与所述冷凝水箱（20）连接，所述脱硫废水二效闪蒸装置（17）通过所述脱硫废水浓缩液排放泵（18）与所述脱硫浓水再浓缩器（22）连接；

其中，所述脱硫废水预处理***（103）是由脱硫废水供水泵（23）、沉淀池（24）、曝气池（25）构成，所述沉淀池（24）通过所述脱硫废水供水泵（23）与所述脱硫废水一效闪蒸装置（14）连接，所述沉淀池（24）与所述曝气池（25）连接。

2.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，所述浓缩后的脱硫废水最终处理至零排放***（104）是由低温烟道喷洒蒸发结晶处理方式FD1、飞灰固化填埋处理方式FD2和污泥经脱水后填埋处理SFD1构成。

3.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，所述可调低温烟气余热回收利用***装置（101）有两种主要工作状态，一种是在烟气高温时以液态热水为循环水状态的工作状态；一种是在烟气低温时以换热管束内及上集汽箱为蒸汽形式，集水箱内为液态热水形式的工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，脱硫废水的浓缩减量采用与烟气余热回收装置配套的多效低温闪蒸蒸发浓缩***。

5.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，浓缩减量后的脱硫废水量为脱硫废水排放量的10%，少量浓废水的最终处理采用雾化喷枪及烟道蒸发***和飞灰固化填埋技术中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，所述可调低温烟气余热回收利用***装置（101）不均限于脱硫废水零排放***，同样可利用于电厂反渗透浓水、海水淡化过程浓水。

7.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，所述可调低温烟气余热回收利用***装置（101）适用于锅炉低低温省煤器等换热装置。

8.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，锅炉在稳定的工况运行时，所述可调低温烟气余热回收利用***装置（101）回收2吨/小时的蒸汽量。

9.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，所述闪蒸汽冷却器（19）为循环冷却水结构。

10.根据权利要求1所述的一种电厂变负荷燃煤锅炉脱硫废水零排放***，其特征在于，所述冷凝水箱（20）顶端设置有真空泵。

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