CN112607809A - 一种脱硫废水浓缩***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种脱硫废水浓缩***及方法，浓缩***包括蒸发塔和脱硫塔；蒸发塔内由下至上依次为脱硫废水循环池、空气入口、一级喷淋层、布水填料层、二级换热器、二级喷淋层、除雾器层和空气出口，脱硫废水循环池与一级喷淋层和二级喷淋层之间分别连通；脱硫塔内由下至上依次为脱硫浆液池、烟气入口、湿烟气取热器、脱硫喷淋层、除雾器层和烟气出口，连接烟气入口的入口烟道内设置原烟气换热器；一级换热器与原烟气换热器之间通过一级热水循环泵连成闭环回路；二级换热器与湿烟气换热器之间通过二级热水循环泵连成闭环回路。本发明在无需软化、无需蒸汽条件实现脱硫废水减量化的同时降低脱硫塔入口烟气温度和脱硫浆液温度。

Description

一种脱硫废水浓缩***及方法

技术领域

本发明涉及脱硫废水零排放领域，具体涉及一种脱硫废水浓缩***及方法。

背景技术

目前，在燃煤烟气处理上我国有85％以上的火力发电厂采用了石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术。为了保持较高的脱硫效率和保证石膏品质，需要控制脱硫浆液中的Cl-浓度，因此需外排一部分浆液，从而产生了脱硫废水。近年来我国颁布了一系列电力环保政策，各类水污染治理力度加强，但脱硫废水问题仍然应该引起关注。为有效解决脱硫废水问题，脱硫废水零排放工艺技术逐渐得到行业认可，为了降低零排放处理成本和保证***正常运行，需要从废水的减量化和防结垢处理方面对废水进行预处理。

脱硫废水减量化浓缩预处理主要分为烟道蒸发浓缩、蒸发浓缩(MED或MVR)和膜法浓缩三种。其中脱硫废水烟道蒸发浓缩是利用烟气的余热将雾化后的废水完全蒸发，将废水中的污染物转化为结晶盐或盐类，最终随飞灰一起被除尘器捕集，该技术具有无液体排放、建设与运行费用低以及所占空间小等优点，但脱硫废水中颗粒物会造成喷头发生堵塞与磨损，使得雾化效果下降脱硫废水蒸发不完全，造成烟道沉积结垢，也可能造成除尘器除灰不畅；另外废水中氯离子进入飞灰中，可能会对飞灰的再利用造成影响。蒸发浓缩(MED或MVR)是通过蒸发器利用蒸汽热量对废水进行蒸发浓缩得到蒸馏水和浓缩物，该工艺为了防止蒸发器的结垢，一般需要对废水进行预处理，去除废水中的钙、镁的硬度离子。此外，该工艺对蒸汽消耗量大，脱硫废水浓缩费用高。膜法浓缩技术主要是以反渗透浓缩技术为主，利用压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到浓缩后的高盐废水。同样的，对于高盐脱硫废水，渗透膜的污堵是不可避免的，因此为延长清洗周期，对废水需要预先进行软化及多级过滤处理。然而，高硬度脱硫废水的软化药剂成本高，蒸发浓缩蒸汽消耗量大，而膜法浓缩需动力能耗，造成脱硫废水减量成本急剧增大。

发明内容

本发明提供一种脱硫废水浓缩***及方法，在无需软化、无需蒸汽条件实现脱硫废水减量化的同时降低脱硫塔入口烟气温度和脱硫浆液温度，达到降低脱硫***运行能耗并协同治理多污染的目的。

一种脱硫废水浓缩***，包括蒸发塔和脱硫塔；

所述蒸发塔包括蒸发塔塔体，蒸发塔塔体的侧壁上设置空气入口、塔顶设置空气出口，空气出口处设置引风装置，蒸发塔塔体内底部为脱硫废水循环池，脱硫废水循环池上方由下至上依次为一级换热器、一级喷淋层、布水填料层、二级换热器、二级喷淋层和蒸发塔除雾器层，空气入口位于脱硫废水循环池和一级换热器之间，脱硫废水循环池与一级喷淋层及二级喷淋层之间通过废水循环泵连通；

所述脱硫塔包括脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的侧壁上设置烟气入口、塔顶设置烟气出口，烟气入口连接入口烟道，入口烟道内设置原烟气换热器，脱硫塔塔体内的底部为脱硫浆液池，脱硫浆液池上方由下至上依次为湿烟气换热器、脱硫喷淋层和脱硫塔除雾器层，烟气入口位于脱硫浆液池与湿烟气换热器之间，脱硫浆液池与脱硫喷淋层之间由脱硫泵连通，连接一级喷淋层和二级喷淋层的管路上分别设置调节阀；

所述原烟气换热器的出液口通过管路连通一级换热器的入液口，一级换热器的出液口通过管路连通一级热水循环泵的入液口，一级热水循环泵的出液口通过管路连通原烟气换热器的入液口，形成一级换热液循环回路；

所述湿烟气换热器的出液口通过管路连通二级换热器的入液口，二级换热器的出液口通过管路连通二级热水循环泵的入液口，二级热水循环泵的出液口通过管路连通湿烟气换热器的入液口，形成二级换热液循环回路；

所述蒸发塔塔顶的出风口通过管路接入所述脱硫塔内脱硫除雾器层下方。

本发明将蒸发塔分为两个喷淋蒸发段，下段将脱硫塔入口烟道高温烟气余热采用换热介质回收，在蒸发塔内利用脱硫废水与换热介质进行间接换热，脱硫废水水温升高，且利用引风装置如风机抽取低温干燥空气进入蒸发塔，与高温脱硫废水液滴直接接触，空气温度升高且伴随液滴水分向空气中蒸发；上段将脱硫塔内脱硫浆液低温余热采用换热介质回收，与脱硫废水液滴间接换热，液滴温度上升，在大比表面积的布水填料层内，上升的不饱和空气与布水填料表面液滴接触，液滴表面水分向空气中蒸发，脱硫废水通过多次循环浓缩至一定含盐量后外排至末端零排放设备，在无需软化、无需蒸汽条件实现脱硫废水减量化的同时降低脱硫塔入口烟气温度和脱硫浆液温度达到协同治理多污染的目的。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

一级换热器和二级换热器均采用金属材质加工制作，可采用管板式换热器，例如固定管式和U型管板式一种。用于蒸发塔内时去掉常规管板式换热器的外壳，脱硫废水液体直接喷洒于换热管束表面。

可选的，所述一级换热器和二级换热器均包括进水箱、出水箱和换热管束，所述换热管束的一端贯通所述进水箱、另一端贯通所述出水箱，所述进水箱上设置入液口，所述出水箱上设置出液口；所述换热管束包括若干根并行设置的金属管，所述换热管束以其金属管的轴线垂直于蒸发塔塔体的中心线安装于蒸发塔塔体内的横截面上。

可选的，所述一级换热器和二级换热器均包括至少两层上下叠置的换热单元，每层换热单元均包括进水箱、出水箱和换热管束；每层换热单元均以其换热管束的轴线垂直于蒸发塔塔塔体中心线安装于蒸发塔塔体内横截面上；每层换热单元中其换热管束的两端分别贯通对应的进水箱和出水箱，每层换热单元的进水箱上设置入液口，每层换热单元的出水箱上述设置出液口；各换热器中相邻换热单元的换热管束之间串联连接。

一级换热器中顶层换热单元进水箱的入液口通过管路连通原烟气换热器的出液口，底层换热单元出水箱的出液口通过管路连通一级热水循环泵的入液口；二级换热器中顶层换热单元进水箱的入液口通过管路连通湿烟气换热器的出液口，顶层换热单元出水箱的出液口通过管路连通二级热水循环泵的入液口。

可选的，所述布水填料层的高度为1m-2m。布水填料层由若干填料模块组成，每个填料模块由若干PP波纹板交错排列组成。

可选的，所述一级喷淋层的单层覆盖率为150％-250％.

可选的，所述二级喷淋层的单层覆盖率为200％-300％。

可选的，所述引风装置为变频风机。调节蒸发塔内空气流速在1-3m/s。

可选的，脱硫废水循环泵出口与一级喷淋层入口管路之间设置调节阀，控制原烟气换热器入口水温大于50℃，出口水温小于100℃。

可选的，所述湿烟气换热器包括两排交错排列的套管式换热管，每根套管式换热管包含内管和外管，换热介质沿内外管之间缝隙流动，外管直径30mm-100mm，内管相比外管直径小1mm-10mm，相邻套管式取热管间距为10mm-50mm。

可选的，所述原烟气换热器采用金属翅片管换热器或或氟塑料换热器，换热介质为除盐水。

可选的，所述湿烟气换热器包括上下排布的两排套管式换热管，两排套管式换热管之间交错排列，每根套管式换热管包含内管和外管，内管与外管之间的间隙为换热介质流通通道，换热介质沿内外管之间缝隙流动，外管直径30mm-100mm，内管相比外管直径小1mm-10mm(也可理解为内管与外管之间的间隙宽度为1mm-10mm)，相邻套管式取热管间距为10mm-50mm。

本发明还提供一种脱硫废水浓缩方法，优选采用本发明的浓缩***进行，包括：

(1)脱硫废水由入口管路进入蒸发塔底部脱硫废水循环池内，经脱硫废水循环泵输送至一级喷淋层和二级喷淋层，通过两级喷淋层雾化喷嘴均匀分散在蒸发塔内；

(2)在蒸发塔顶部引风装置抽力作用下，干燥空气由空气入口进入蒸发塔后上升至塔顶过程中，依次经过一级换热器、一级喷淋层、布水填料层、二级换热器、二级喷淋层和除雾器层，最终排入脱硫塔内；

(3)经一级喷淋层雾化喷嘴喷出的脱硫废水液滴下落至一级换热器的换热管束外表面，与换热管束内高温热水进行间接换热，脱硫废水液滴温度升高并伴随水分蒸发，而蒸发塔内上升的低温干燥空气与加热后的脱硫废水液滴直接接触，低温干燥空气温度升高并伴随液滴水分向空气中蒸发，脱硫废水完成一级蒸发浓缩；与一级喷淋层喷出液滴间接换热后的一级换热器内的热水温度降低，经一级热水循环泵输送至脱硫塔入口烟道内的原烟气换热器中，与高温原烟气进行间接换热，低温循环热水升温后再次进入一级换热器内往复加热脱硫废水和低温干燥空气；

(4)二级喷淋层雾化喷嘴喷出的脱硫废水液滴下落至二级换热器换热管束外表面，与换热管束内高温热水进行间接换热，脱硫废水液滴温度升高并伴随水分蒸发浓缩，换热后的低温热水经二级热水循环泵输送至湿烟气换热器内，与脱塔内喷淋的脱硫浆液滴进行间接换热，循环热水水温升高后再次进入二级换热器内继续加热脱硫废水和空气。

(5)通过脱硫废水循环泵出口与一级喷层入口管路之间调节阀，控制原烟气换热器入口水温大于50℃，出口水温小于100℃；脱硫塔入口烟道取热后的热水温度相比脱硫塔内取热后的循环水温高40-50℃，进入布水填料层上升的空气温度比下落至布水填料层内脱硫废水液滴温度高，在布水填料层内分散的脱硫废水液滴与高温不饱和空气进行直接换热蒸发，完成蒸发后的废水液滴下落穿过一级喷淋层和一级换热器后与低温干燥空气换热再次蒸发，最终落入脱硫废水循环池内，脱硫废水经多次往复循环蒸发至设定盐含量废水，最后经废水浓缩排出泵输送至终端零排设备内；

(6)穿过二级喷淋层的高温不饱和空气经除雾器除水后经引风装置输送至脱硫塔内，与脱硫后净烟混合排放至大气中。

可选的，所述一级喷淋层的喷淋液气比为0.5-2L/m³，喷淋层覆盖率为150％-250％；所述的二级喷淋层的喷淋液气比为0.2-1L/m³，喷淋层覆盖率为200％-300％。

可选的，蒸发塔内空气流速为1-3m/s。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：

(1)本发明提供了一种脱硫废水浓缩的解决方案：将脱硫塔入口烟道高温烟气余热通过换热介质回收，利用换热介质与脱硫废水喷淋液滴间接换热，提高脱硫废水温度，并通过低温干燥空气与高温脱硫废水液滴接触，液滴表面水分向空气中蒸发，实现无需额外热量下脱硫废水浓缩；

(2)本发明提供了一种低成本无需软化脱硫废水浓缩的解决方案，将脱硫废水喷淋至换热器上方，利用换热器内换热介质与脱硫废水液滴间接换热，液滴冲刷作用避免在换热器表面结垢，实现脱硫废水无需软化下进行浓缩，节约运行成本；

(3)本发明提供了一种湿法脱硫烟气余热梯级利用的解决方案，通过脱硫塔入口烟气高温余热和脱硫浆液低温余热回收用于脱硫废水蒸发，实现脱硫装置余热高效回收利用；

(4)本发明提供了一种湿法脱硫协同治理多污染物的解决方案，通过脱硫塔入口烟气取热从而降低进入脱硫塔烟气温度，脱硫浆液取热降低浆液温度，有利于二氧化硫、三氧化硫以及粉尘协同脱除，此外外排烟气携带水量少。

附图说明

图1为本发明脱硫废水浓缩***的结构示意图。

图2为图1中一级换热器采用单层换热单元的俯视结构图。

图3为图1中一级换热器采用双层换热单元的主视结构图。

图4为图1中一级换热器采用双层换热单元的俯视结构图。

图中所示附图标记如下：

10-脱硫塔 20蒸发塔

11-入口烟道 12-原烟气换热器 13-湿烟气换热器

14-脱硫喷淋层 15-脱硫塔除雾器层 16-烟气出口

17-脱硫浆液池

21-废水循环泵 22-脱硫废水循环池 23-脱硫废水入口

24-空气入口 25-一级换热器 26-一级喷淋层

27-一级喷淋调节阀 28-布水填料层 29-二级换热器

210-二级喷淋层 211-二级喷淋调节阀 212-蒸发塔除雾器层

213-引风装置 214-一级热水循环泵 215-二级热水循环泵

216-浓缩废水排出泵

251-换热管束 252-进水箱 253-入液口

254-出水箱 255-出液口 256-隔板

257-共用水箱

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更好地描述和说明本发明的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本发明的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1所示，一种脱硫废水浓缩***，包括脱硫塔10和蒸发塔20。

脱硫塔10包括脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的侧壁上设置烟气入口，烟气入口连接入口烟道11，入口烟道11内设置原烟气换热器12，脱硫塔塔体的塔顶设置烟气出口16，脱硫塔塔体内的底部为脱硫浆液池17，脱硫浆液池17上方由下至上依次设置湿烟气换热器13、脱硫喷淋层14和脱硫塔除雾器层16，烟气入口位于脱硫浆液池17与湿烟气换热器13之间，脱硫浆液池与脱硫喷淋层之间由脱硫泵(脱硫泵图中未示出)连通，形成脱硫浆液循环。

蒸发塔20包括蒸发塔塔体，蒸发塔塔体的侧壁上设置空气入口24、塔顶设置空气出口，空气入口可以设置为沿圆周方向环绕塔体布置的百叶窗式进风口，也可以设置为沿圆周方向环绕塔体均匀分布的若干进风口，空气出口处设置引风装置212，引风装置可采用变频风机，蒸发塔塔体内底部为脱硫废水循环池22，脱硫废水循环池22上方由下至上依次设置一级换热器25、一级喷淋层26、布水填料层28、二级换热器29、二级喷淋层210和蒸发塔除雾器层212，空气入口24位于脱硫废水循环池22和一级换热器25之间，脱硫废水循环池22与一级喷淋层26及二级喷淋层210之间通过废水循环泵21连通，连通废水循环泵与一级喷淋层的管路上设置一级喷淋调节阀27，连通废水循环泵与二级喷淋层的管路上设置二级喷淋调节阀211。

原烟气换热器12的出液口通过管路连通一级换热器25的入液口，一级换热器25的出液口通过管路连通一级热水循环泵214的入液口，一级热水循环泵214的出液口通过管路连通原烟气换热器12的入液口，一级换热器25、一级热水循环泵214和原烟气换热器12之间通过连接管路组成闭合循环回路，用于流通换热介质，例如除盐水。

湿烟气换热器13的出液口通过管路连通二级换热器29的入液口，二级换热器29的出液口通过管路连通二级热水循环泵215的入液口，二级热水循环泵215的出液口通过管路连通湿烟气换热器29的入液口，二级换热器29、二级热水循环泵215和湿烟气换热器13之间通过连接管路组成闭合循环回路，用于流通换热介质。

蒸发塔20塔顶的出风口通过管路接入脱硫塔10内脱硫除雾器层下方，经除雾器除湿后混入净化烟气中排出。

蒸发塔分为两个喷淋蒸发段，下段将脱硫塔入口烟道高温烟气余热采用换热介质回收，在蒸发塔内利用脱硫废水与换热介质进行间接换热，脱硫废水水温升高，且利用引风装置如风机抽取低温干燥空气进入蒸发塔，与高温脱硫废水液滴直接接触，空气温度升高且伴随液滴水分向空气中蒸发；上段将脱硫塔内脱硫浆液低温余热采用换热介质回收，与脱硫废水液滴间接换热，液滴温度上升，在大比表面积的布水填料层内，上升的不饱和空气与布水填料表面液滴接触，液滴表面水分向空气中蒸发，脱硫废水通过多次循环浓缩至一定含盐量后外排至末端零排放设备。废水循环泵21出口与一级喷淋层入口管路之间设置一级喷淋调节阀27，控制原烟气换热器入口水温大于50℃，出口水温小于100℃。各换热器内流通的换热介质为除盐水，脱硫废水在蒸发塔内循环喷淋，因此，本发明中脱硫废水无需软化。本发明的***在无需软化、无需蒸汽条件实现脱硫废水减量化的同时降低脱硫塔入口烟气温度和脱硫浆液温度达到协同治理多污染的目的。

一级换热器和二级换热器可采用相同的换热器结构，也可采用不同的换热器结构，一种实施方式中，一级换热器和二级换热器采用相同的换热器结构，以下以一级换热器的结构进行详细说明，一种实施方式中，如图2所示，该实施方式中，换热器采用单层换热单元结构，单层换热单元包括换热管束251、进水箱252和出水箱254，换热管束251包括若干根并行设置的金属管，换热管束251的一端贯通进水箱252，换热管束251的另一端贯通出水箱254，进水箱252上设置入液口253，出水箱254上设置出液口255；换热管束251以其金属管的轴线垂直于蒸发塔塔体的中心线安装于蒸发塔塔体内的横截面上。一级换热器中进水箱的入液口通过管路连通原烟气换热器的出水口、出水箱的出液口通过管路连通一级热水循环泵的进液口；二级换热器中进水箱的入液口通过管路连通湿烟气换热器的出液口，出水箱的出液口通过管路连通二级热水循环泵的进液口。

一级换热器和二级换热器的另一种实施方式中，可设置多层换热单元，多层换热单元之间上下叠置安装，每层换热单元的换热管束均以其金属管的轴线垂直于蒸发塔塔体中心线安装于蒸发塔塔体内横截面上，每层换热管束的两端分别贯通对应的进水箱和出水箱，每个进水箱上设置入液口，每个出水箱上设置出液口。该实施方式中，相邻层换热单元的换热管束之间串联连接，一级换热器25中顶层进水箱的入液口通过管路连通原烟气换热器12的出液口，底层出水箱的出液口通过管路连通一级热水循环泵214的入液口；二级换热器29中顶层进水箱的入液口通过管路连通湿烟气换热器13的出液口，底层出水箱的出液口通过管路连通二级热水循环泵215的入液口。该实施方式可延长取热介质在蒸发塔内的流通时间，提高脱硫废水与取热介质的换热效率。

综合考虑换热效率和换热成本，较优选的实施方式中，一级换热器和二级换热器均设置两层换热单元。如图2和图3所示，两层换热单元上下叠置安装，以图2所示的方位为例，上层换热单元中换热管束251的左端连通进水箱252、右端连通出水箱，该层进水箱上设置入液口253，下层换热单元中换热管束251的左端连通出水箱254、右端连通进水箱，该层出水箱254上设置出液口255。上层换热单元进水箱252与下层换热单元出水箱254之间由隔板256隔开；上层换热单元右端的出水箱与下层换热单元右端进水箱相互贯通，形成共用水箱257。一级换热器中，上层进水箱的入液口253通过管路连通原烟气换热器12的出液口，下层出水箱的出液口255通过管路连通一级热水循环泵214的入液口；二级换热器29中上层进水箱的入液口253通过管路连通湿烟气换热器13的出液口，下层出水箱的出液口255通过管路连通二级热水循环泵215的入液口。

在其他的实施方式中，一级换热器25和二级换热器29可采用管板式换热器，管板换热器可采用固定管板式换热器或U型管板式换热器，且换热器材质为耐腐蚀性不锈钢或钛合金。常规的管板式换热器用于脱硫塔内时去掉管板式换热器的外壳体，脱硫浆液直接喷至壳体内管束表面。

由于脱硫塔入口烟道取热后的热水温度相比脱硫塔内取热后的循环水温高40-50℃，进入布水填料层上升的空气温度比下落至布水填料层内脱硫废水液滴温度高，在布水填料层内分散的脱硫废水液滴与高温不饱和空气进行直接换热蒸发。一种实施方式中，布水填料层28的高度为1m-2m。布水填料层由若干填料模块组成，每个填料模块由若干PP波纹板交错排列组成。

一级喷淋层26用于向一级换热器25管束表面喷洒脱硫废水，一种实施方式中，一级喷淋层26的单层覆盖率为150％-250％.

二级喷淋层210用于向二级换热器29管束表面喷洒脱硫废水，一种实施方式中，二级喷淋层210的单层覆盖率为200％-300％。

一种实施方式中，引风装置采用变频风机，控制蒸发塔内空气流速为1-3m/s。蒸发塔内除雾器采用湿法塔常规除雾设备，浓缩后的废水通过浓缩废水排出泵216排除。

脱硫塔的入口烟道内原烟气换热器用于高温原烟气与取热介质的间接换热，一种实施方式中，原烟气换热器采用金属翅片管换热器或或氟塑料换热器，换热介质为除盐水。

脱硫塔内的湿烟气换热器13用于取热介质与湿烟气及喷淋浆液之间的余热间接换热，一种实施方式中，湿烟气换热器13包括两排交错排列的套管式换热管，两排套管式换热管之间上下设置，每根套管式换热管包含内管和外管，换热介质沿内外管之间缝隙流动，外管直径30mm-100mm，内管相比外管直径小1mm-10mm，相邻套管式取热管间距为10mm-50mm。

脱硫塔内脱硫喷淋层和除雾器层均为脱硫塔常规设备。

由上述脱硫废水浓缩***进行脱硫废水浓缩的工艺流程包括：

脱硫废水由脱硫废水入口23进入蒸发塔底部的脱硫废水循环池22内，经废水循环泵21输送至一级喷淋层26和二级喷淋层210，通过两级喷淋层雾化喷嘴均匀分散在蒸发塔内。在蒸发塔2顶部引风装置如机械风机抽力作用下，干燥空气由空气入口24进入蒸发塔20后上升至塔顶过程中，依次经过一级换热器25、一级喷淋层26、布水填料层28、二级换热器29、二级喷淋层210和蒸发塔除雾器层212，除雾器除水后的不饱和湿空气经风机输送至脱硫塔10内，与脱硫后净烟混合排放至大气中。

一级喷淋层27雾化喷嘴喷出的脱硫废水液滴下落至一级换热器25的换热管外表面，与换热管内高温热水进行间接换热，脱硫废水液滴温度升高并伴随水分蒸发，而蒸发塔20内上升的低温干燥空气与加热后的脱硫废水液滴直接接触，低温干燥空气温度升高并伴随液滴水分向空气中蒸发，脱硫废水完成一级蒸发浓缩；与一级喷淋层26喷出液滴间接换热后，一级换热器25内的热水温度降低，经一级热水循环泵214输送至脱硫塔入口烟道内的原烟气换热器12与高温烟气进行间接换热，低温循环热水升温后再次进入一级换热器25内往复加热脱硫废水和低温干燥空气。

二级喷淋层210雾化喷嘴喷出的脱硫废水液滴下落至二级换热器29换热管外表面，与换热管内高温热水进行间接换热，脱硫废水液滴温度升高并伴随水分蒸发浓缩，换热后的低温热水经二级热水循环泵215输送至套管式换热器13内，在脱硫塔内的湿烟气换热器13外表面与喷淋的脱硫浆液滴进行间接换热，循环热水水温升高后再次进入二级换热器内继续加热脱硫废水和空气。

在脱硫塔入口烟道取热的循环热水温度比脱硫塔取热的循环热水温高40-50℃，使进入布水填料内上升的空气温度比下落至布水填料内脱硫废水液滴温度高，在布水填料内分散的脱硫废水液滴与高温不饱和空气进行直接换热蒸发，完成蒸发后的废水液滴下落穿过一级喷淋层和一级换热器后与低温干燥空气换热再次蒸发，最终落入脱硫废水循环池内，脱硫废水经多次往复循环蒸发至一定盐含量废水经废水浓缩排出泵输送至终端零排设备内。

一级喷淋层的喷淋液气比为0.5-2L/m³，喷淋层覆盖率为150％-250％；所述的二级喷淋层的喷淋液气比为0.2-1L/m³，喷淋层覆盖率为200％-300％。一级喷淋层的液气比通过一级喷淋调节阀27调节，二级喷淋层的液气比通过二级喷淋调节阀211调节。

蒸发塔内空气流速为1-3m/s，通过蒸发塔顶部的变频风机调节。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种脱硫废水浓缩***，其特征在于，包括蒸发塔和脱硫塔；

所述蒸发塔包括蒸发塔塔体，蒸发塔塔体的侧壁上设置空气入口、塔顶设置空气出口，空气出口处设置引风装置，蒸发塔塔体内底部为脱硫废水循环池，脱硫废水循环池上方由下至上依次为一级换热器、一级喷淋层、布水填料层、二级换热器、二级喷淋层和蒸发塔除雾器层，空气入口位于脱硫废水循环池和一级换热器之间，脱硫废水循环池与一级喷淋层及二级喷淋层之间通过废水循环泵连通，连接一级喷淋层和二级喷淋层的管路上分别设置调节阀；

所述脱硫塔包括脱硫塔塔体，脱硫塔塔体的侧壁上设置烟气入口、塔顶设置烟气出口，烟气入口连接入口烟道，入口烟道内设置原烟气换热器，脱硫塔塔体内的底部为脱硫浆液池，脱硫浆液池上方由下至上依次为湿烟气换热器、脱硫喷淋层和脱硫塔除雾器层，烟气入口位于脱硫浆液池与湿烟气换热器之间，脱硫浆液池与脱硫喷淋层之间由脱硫泵连通；

所述原烟气换热器的出液口通过管路连通一级换热器的入液口，一级换热器的出液口通过管路连通一级热水循环泵的入液口，一级热水循环泵的出液口通过管路连通原烟气换热器的入液口，形成一级换热液循环回路；

所述湿烟气换热器的出液口通过管路连通二级换热器的入液口，二级换热器的出液口通过管路连通二级热水循环泵的入液口，二级热水循环泵的出液口通过管路连通湿烟气换热器的入液口，形成二级换热液循环回路；

所述蒸发塔塔顶的出风口通过管路接入所述脱硫塔内脱硫除雾器层下方。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水浓缩***，其特征在于，所述一级换热器和二级换热器均包括进水箱、出水箱和换热管束，所述换热管束的一端贯通所述进水箱、另一端贯通所述出水箱，所述进水箱上设置入液口，所述出水箱上设置出液口；所述换热管束包括若干根并行设置的金属管，所述换热管束以其金属管的轴线垂直于蒸发塔塔体的中心线安装于蒸发塔塔体内的横截面上。

3.根据权利要求2所述的脱硫废水浓缩***，其特征在于，所述一级换热器和二级换热器均包括至少两层上下叠置的换热单元，每层换热单元均包括进水箱、出水箱和换热管束；每层换热单元均以其换热管束的轴线垂直于蒸发塔塔塔体中心线安装于蒸发塔塔体内横截面上；每层换热单元中其换热管束的两端分别贯通对应的进水箱和出水箱，每层换热单元的进水箱上设置入液口，每层换热单元的出水箱上述设置出液口；各换热器中相邻换热单元的换热管束之间串联连接。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水浓缩***，其特征在于，所述布水填料层的高度为1m-2m。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水浓缩***，其特征在于，所述一级喷淋层的单层覆盖率为150％-250％；所述二级喷淋层的单层覆盖率为200％-300％；所述引风装置为变频风机。

6.根据权利要求1所述的脱硫废水浓缩***，其特征在于，所述湿烟气换热器包括上下排布的两排套管式换热管，两排套管式换热管之间交错排列，每根套管式换热管包含内管和外管，内管与外管之间的间隙为换热介质流通通道，外管直径30mm-100mm，内管相比外管直径小1mm-10mm，相邻套管式取热管间距为10mm-50mm。

7.根据权利要求1所述的脱硫废水浓缩***，其特征在于，所述原烟气换热器采用金属翅片管换热器或或氟塑料换热器，换热介质为除盐水。

8.一种脱硫废水浓缩方法，其特征在于，包括：

(1)脱硫废水由入口管路进入蒸发塔底部脱硫废水循环池内，经脱硫废水循环泵输送至一级喷淋层和二级喷淋层，通过两级喷淋层雾化喷嘴均匀分散在蒸发塔内；

(2)在蒸发塔顶部引风装置抽力作用下，干燥空气由空气入口进入蒸发塔后上升至塔顶过程中，依次经过一级换热器、一级喷淋层、布水填料层、二级换热器、二级喷淋层和除雾器层，最终排入脱硫塔内；

(3)经一级喷淋层雾化喷嘴喷出的脱硫废水液滴下落至一级换热器的换热管束外表面，与换热管束内高温热水进行间接换热，脱硫废水液滴温度升高并伴随水分蒸发，而蒸发塔内上升的低温干燥空气与加热后的脱硫废水液滴直接接触，低温干燥空气温度升高并伴随液滴水分向空气中蒸发，脱硫废水完成一级蒸发浓缩；与一级喷淋层喷出液滴间接换热后的一级换热器内的热水温度降低，经一级热水循环泵输送至脱硫塔入口烟道内的原烟气换热器中，与高温原烟气进行间接换热，低温循环热水升温后再次进入一级换热器内往复加热脱硫废水和低温干燥空气；

(4)二级喷淋层雾化喷嘴喷出的脱硫废水液滴下落至二级换热器换热管束外表面，与换热管束内高温热水进行间接换热，脱硫废水液滴温度升高并伴随水分蒸发浓缩，换热后的低温热水经二级热水循环泵输送至湿烟气换热器内，与脱塔内喷淋的脱硫浆液滴进行间接换热，循环热水水温升高后再次进入二级换热器内继续加热脱硫废水和空气；

(5)脱硫塔入口烟道取热后的热水温度相比脱硫塔内取热后的循环水温高40-50℃，进入布水填料层上升的空气温度比下落至布水填料层内脱硫废水液滴温度高，在布水填料层内分散的脱硫废水液滴与高温不饱和空气进行直接换热蒸发，完成蒸发后的废水液滴下落穿过一级喷淋层和一级换热器后与低温干燥空气换热再次蒸发，最终落入脱硫废水循环池内，脱硫废水经多次往复循环蒸发至设定盐含量废水，最后经废水浓缩排出泵输送至终端零排设备内；

(6)穿过二级喷淋层的高温不饱和空气经除雾器除水后经引风装置输送至脱硫塔内，与脱硫后净烟混合排放至大气中。

9.根据权利要求8所述的脱硫废水浓缩方法，其特征在于，所述一级喷淋层的喷淋液气比为0.5-2L/m³，单层喷淋层覆盖率为150％-250％；所述的二级喷淋层的喷淋液气比为0.2-1L/m³，单层喷淋层覆盖率为200％-300％。

10.根据权利要求8所述的脱硫废水浓缩方法，其特征在于，蒸发塔内空气流速为1-3m/s。

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