CN113087051A - 一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置 - Google Patents

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王斌斌
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Abstract

本发明涉及一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置，包括依次通过主路烟道连接的锅炉、空气预热器、除尘器、脱硫塔、脱硫废水处理池、废水提升泵与旋转喷雾干燥塔，所述旋转喷雾干燥塔顶部与除尘器进气口相连接，所述锅炉连接的主路烟道上设置旁路烟道，所述旁路烟道与所述旋转喷雾干燥塔中部相连接，所述旋转喷雾干燥塔上部设置废水喷淋口。本发明通过将旁路烟道入口设置在旋转喷雾干燥塔中部的方式增加了部分烟气在塔内的停留时间，增加了与废水液滴的碰撞时间，从中部喷入的设置使烟气的流场更长，有效防止液滴被直接带走，避免发生短流现象，解决了烟道蒸发技术中存在的影响下游静电除尘器、机组断流运行等问题。

Description

一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置
技术领域
本发明涉及一种脱硫废水处理装置，特别是涉及一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置。
背景技术
目前我国电厂大多采用湿式石灰石-石膏法烟气脱硫，为了维持脱硫装置浆液循环***物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从***中排放一定量的脱硫废水。废水主要来自石膏脱水和清洗***，废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多杂质是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。循环水排污水、反渗透浓水、化学车间排水等电厂生产环节废水都汇集到脱硫塔，因此脱硫废水是电厂的终端废水，水质最为恶劣。
随着世界范围内环保法规的日趋严格以及人们环保意识的不断增强，针对脱硫废水的处理排放要求已经趋向于零排放，无污染。传统的脱硫废水的处理技术已经无法满足人们的需求，针对脱硫废水的处理主要采用化学沉淀法，其处理***可分为废水处理***和污泥处理***。其中，废水处理***是通过中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染。具体的，国内电厂采用了高压膜浓缩、正渗透膜浓缩、蒸发结晶等工艺对脱硫废水进行深度处理来达到零排放的要求，但这些工艺的建设投资和运行费用均较高，且在应用于烟道废水的处理中无法解决烟道蒸发技术中存在的影响下游静电除尘等净化模块的正常运行问题，并且传统的工艺中还需将废水处理中的固体盐进行单独处理，投资运行费用较高。
发明内容
本发明的目的是提出一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置，以实现废水零排放，解决当前烟道蒸发技术中存在的影响下游静电除尘器、烟道堵塞、机组断流运行等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置，所述脱硫废水处理装置包括依次通过主路烟道连接的锅炉、空气预热器、除尘器、脱硫塔、脱硫废水处理池、废水提升泵与旋转喷雾干燥塔，所述旋转喷雾干燥塔通过设置在顶部的出口与除尘器进气口相连接，所述锅炉连接的主路烟道上设置旁路烟道，所述旁路烟道与所述旋转喷雾干燥塔中部相连接，所述旋转喷雾干燥塔上部设置废水喷淋口，所述旁路烟道的流量为所述主路烟道流量的4％～6％。
优选地，所述旋转喷雾干燥塔内设置塔内入口烟道，所述塔内入口烟道与旁路烟道相连通。
优选地，所述塔内入口烟道为蜗壳型烟道。
优选地，所述塔内入口烟道处设置向下导流板。
特别地，所述废水喷淋口设置旋转雾化喷嘴。
基于上述技术方案，本发明的优点是：锅炉烟气从锅炉出口排出后的烟道分为两支，一支主路烟道连接空气预热器，一支旁路烟道连接旋转喷雾干燥塔。其中，旁路高温烟气从干燥塔的中部喷入，进入塔内的蜗壳型烟道按切向旋转进入干燥塔，蜗壳型通道入口处设有向下的导流板，使得烟气沿干燥塔内壁切向先向下运动再向上运动，从而增加烟气在塔内的停留时间，增加了与废水液滴的碰撞时间，相较于从顶端喷入，从中部喷入的设置会使烟气的流场比前者流场更长，同时从中部喷入可以有效防止液滴被直接带走，避免发生短流现象。
采用本发明无喷嘴堵塞、烟道腐蚀穿孔现象，避免了喷雾蒸发过程的结垢、堵塞烟道等问题；利用原烟气热量，不需额外蒸汽；脱硫废水蒸发在单独设置的干燥塔中进行，不影响烟气净化装置主***；整个工艺流程简单、操作方便，占地面积小，投资、运行费用相对传统蒸发结晶等方法低，无需单独处置固体盐。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置，如图1所示，所述脱硫废水处理装置包括依次通过主路烟道9连接的锅炉1、空气预热器2、除尘器3、脱硫塔4、脱硫废水处理池5、废水提升泵6与旋转喷雾干燥塔7，所述旋转喷雾干燥塔7通过设置在顶部的出口与除尘器3进气口相连接，所述锅炉1连接的主路烟道9上设置旁路烟道8，所述旁路烟道8与所述旋转喷雾干燥塔7中部相连接，设置在所述旋转喷雾干燥塔7中部可有效增加烟气在塔内的停留时间，增加了与废水液滴的碰撞时间；所述旋转喷雾干燥塔7上部设置废水喷淋口，所述旁路烟道8的流量为所述主路烟道9流量的4～6％，高温烟气通过旁路烟道从旋转喷雾干燥塔的中部喷入，烟气通过干燥塔入口的蜗壳型烟道按切向旋转进入干燥塔，蜗壳型烟道入口处设有向下的导流板，使得烟气沿干燥塔内壁切向先向下运动再向上运动，从而增加烟气在塔内的停留时间，增加了与废水液滴的碰撞时间，相较于从顶端喷入，从中部喷入的设置会使烟气的流场比前者流场更长，同时从中部喷入可以有效防止液滴被直接带走，避免发生短流现象。
所述旋转喷雾干燥塔7内设置塔内入口烟道，所述塔内入口烟道与旁路烟道8相连通。
所述塔内入口烟道为蜗壳型烟道。高温烟气沿蜗壳型烟道进入塔内，与被雾化成微小液滴的脱硫废水进行碰撞干燥，使其蒸发从而实现脱硫废水的零排放。最终旋转喷雾干燥塔7内的烟气于干燥塔顶端的出口排出，并与空气预热器2排出的烟气一起进入除尘器3。
所述塔内入口烟道处设置向下导流板。高温烟气沿导流板切向向下运动，与被雾化成微小液滴的脱硫废水进行碰撞干燥，使其蒸发从而实现脱硫废水的零排放。最终旋转喷雾干燥塔7内的烟气于塔顶端的出口排出，并与空气预热器2排出的烟气一起进入除尘器3。尤其与蜗壳型烟道配合使用，碰撞干燥效果更佳，所述旋转喷雾干燥塔7上部为圆筒状，下部为倒锥体状，锥角大于60°，塔体由钢结构的环形托架支撑，均匀分配到干燥塔内。为获得酸性气体高的去除效率而又不使CaCl2产生吸潮而沉积，干燥塔顶端烟气出口的烟气温度控制在150～160℃以上，为确保废水中的大液滴完全蒸发，烟气在干燥塔内应保证足够的停留时间，之后，烟气挟带着飞灰及各种粉尘进入除尘器3。
所述废水喷淋口设置旋转雾化喷嘴。从脱硫塔收集的脱硫废水进入脱硫废水处理池经处理后，经由废水提升泵6提升至旋转喷雾干燥塔7上部，由旋转雾化喷嘴喷入干燥塔7内。设置的旋转雾化喷嘴在运行中高速转动，脱硫废水被雾化成约50um的微小液滴，该液滴被与呈螺旋状向下运动的烟气流裹带着向下运动，在此过程中，废水得到蒸发，同时烟气得到冷却，气-固接触并获得干燥的灰分CaCl2、CaF2、CaSO3及CaSO4等；灰分落入干燥塔锥体，一部分灰分经旋转排灰阀由锥体底部排出，另一部分挟带着飞灰及各种粉尘的烟气进入除尘器3。
优选地，所述旋转喷雾干燥塔7底部依次设置电伴热模块与振打模块，设置的电伴热模块主要作用为防止灰分吸潮沉积，在***冷态启动及灰斗温度降低时加热保温；设置的振打模块主要作用为防止灰分沉积，通过振打保证灰分处于分散状态。
本发明的优点是：锅炉烟气从锅炉出口排出后的烟道分为两支，一支主路烟道连接空气预热器，一支旁路烟道连接旋转喷雾干燥塔。本发明增加了部分烟气在塔内的停留时间，增加了与废水液滴的碰撞时间，从中部喷入的设置使烟气的流场更长，有效防止液滴被直接带走，避免发生短流现象，解决了烟道蒸发技术中存在的影响下游静电除尘器、机组断流运行等问题。
采用本发明无喷嘴堵塞、烟道腐蚀穿孔现象，避免了喷雾蒸发过程的结垢、堵塞烟道等问题；利用原烟气热量，不需额外蒸汽；脱硫废水蒸发在单独设置的干燥塔中进行，不影响烟气净化装置主***；整个工艺流程简单、操作方便，占地面积小，投资、运行费用相对传统蒸发结晶等方法低，无需单独处置固体盐。
本发明的具体运行原理如下：
锅炉烟气从锅炉出口排出后分为两支，一支沿主路烟道连接空气预热器，另外一支旁路烟道连接旋转喷雾干燥。
主路烟道的烟气经空气预热器加热后于空气预热器右端的烟气出口排出，进入除尘器；经除尘器处理后进入脱硫塔进行脱硫处理，形成的脱硫废水由脱硫塔底部排出，并进入脱硫废水处理池进行预处理，经处理后的脱硫废水沿管道排出由废水泵运输至干燥塔上部废水喷淋口，喷淋口设有旋转雾化喷嘴，将脱硫废水高速旋转至微小液滴。
还有一定量的锅炉高温烟气则沿锅炉出口另一支旁路烟道连接至旋转喷雾干燥塔的中部，塔内入口烟道为蜗壳型烟道，且烟道入口处设有向下的导流板。高温烟气沿蜗壳型烟道进入塔内，并沿导流板切向向下运动，与被雾化成微小液滴的脱硫废水进行碰撞干燥，使其蒸发从而实现脱硫废水的零排放。最终干燥塔内的烟气于干燥塔顶端的出口排出，并与空气预热器排出的烟气一起进入除尘器。而灰分一部分挟带着各种粉尘的烟气进入除尘器，另一部分落入干燥塔锥体，由锥体底部排出。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种带锅炉烟气余热利用的脱硫废水处理装置，其特征在于：所述脱硫废水处理装置包括依次通过主路烟道(9)连接的锅炉(1)、空气预热器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)、脱硫废水处理池(5)、废水提升泵(6)与旋转喷雾干燥塔(7)，所述旋转喷雾干燥塔(7)通过设置在顶部的出口与除尘器(3)进气口相连接，所述锅炉(1)连接的主路烟道(9)上设置旁路烟道(8)，所述旁路烟道(8)与所述旋转喷雾干燥塔(7)中部相连接，所述旋转喷雾干燥塔(7)上部设置废水喷淋口，所述旁路烟道(8)的流量为所述主路烟道(9)流量的4％～6％。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水处理装置，其特征在于：所述旋转喷雾干燥塔(7)内设置塔内入口烟道，所述塔内入口烟道与旁路烟道(8)相连通。
3.根据权利要求2所述的脱硫废水处理装置，其特征在于：所述塔内入口烟道为蜗壳型烟道。
4.根据权利要求2所述的脱硫废水处理装置，其特征在于：所述塔内入口烟道处设置向下导流板。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的脱硫废水处理装置，其特征在于：所述废水喷淋口设置旋转雾化喷嘴。
6.根据权利要求5所述的脱硫废水处理装置，其特征在于：所述旋转喷雾干燥塔(7)底部依次设置电伴热模块与振打模块。
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