CN208869433U - 同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，包括位于锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道以及布置于烟道内的多根喷淋管，各喷淋管交织形成沿烟道横截面架设在烟道内的网状喷淋框架，网状喷淋框架的每个节点处设置一多通连接头以连通对应的各喷淋管，各喷淋管上均设有至少一个喷头，其中一部分喷淋管穿出烟道且连接有脱硫废水供应机构，另有部分喷淋管穿出烟道且连接有团聚液供应机构。本实用新型提供的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，可以同步处理燃煤电厂细颗粒物和脱硫废水，从而避免电厂分批改造、重复施工造成的负面影响。

Description

同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，涉及燃煤电厂污染物超低排放控制技术领域，具体涉及一种同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***。

背景技术

煤炭是我国的主体能源，截至2016年底全国火电装机总量已达到10.5亿千瓦，占电力装机总量的63.6％，而且在未来相当长的一段时间里，我国以燃煤发电为主的电力供应格局不会发生改变。然而燃煤电厂排放的烟气是我国大气中各类污染物的重要排放源，超半数的 SO₂、NOx及可吸入性颗粒物来源于燃煤电厂，此外电厂产生的各类废水，如脱硫废水等的达标处理问题仍然较为突出。随着人们环保意识的不断提高，近年来燃煤电厂的环境问题备受关注，在我国节能减排的大背景下，一系列的法律法规相继出台以限制和规范燃煤电厂的排污行为，针对燃煤电厂的排污标准也日趋严格，其目的就是最大限度的降低燃煤电厂污染物尤其是可吸入性颗粒物、SO₂、NOx、废水等的排放量，最终实现烟气超低排放和废水零排放。

燃煤电厂排放的污染物中可吸入性颗粒物(即细颗粒物)和脱硫废水是较难处理的两类，其中细颗粒物因粒径较小、难荷电、难润湿等特点很难通过传统的静电除尘、布袋除尘等手段去除完全，其烟气排放口的浓度仍可达30mg/m³，远高于10mg/m³的超低排放标准；而脱硫废水经传统的三联箱工艺处理后其盐分、悬浮颗粒物、硬度含量等依然较高，几无回用价值，现已禁止直接排放。

2017年最新颁布实施的《火电厂污染防治可行技术指南》中明确指出了燃煤电厂细颗粒物超低排放和脱硫废水零排放的必要性。对于已建成的燃煤电厂，其烟气细颗粒物的超低排放改造主要通过对原有除尘设备进行升级实现，资金投入较大、工期较长且相关锅炉必须停产，对电厂的正常运行影响较大。近年来出现的细颗粒物团聚强化除尘技术则不存在这方面问题，且处理后的烟气颗粒物浓度优于国家标准，已达到5mg/m³以下。而脱硫废水的零排放主要是借助蒸发的手段，把经过前处理后去除主要污染物的脱硫废水进行蒸发结晶，水变成蒸汽排放或回用，盐分变成固体结晶回收或售卖，蒸发的工艺不同脱硫废水零排放的效果亦不同，其中利用电厂烟气废热进行脱硫废水蒸发的烟道蒸发技术是目前公认的最节能的脱硫废水零排放措施。但对于已建成的燃煤电厂，其细颗粒物的超低排放和脱硫废水的零排放改造存在重复施工的问题，如何通过一种手段在较短工期内同步实现细颗粒物和脱硫废水的超低排放及零排放也是目前研究和今后发展的主要方向。

实用新型内容

本实用新型实施例涉及一种同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，包括位于锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道，还包括布置于所述烟道内的多根喷淋管，各所述喷淋管交织形成沿所述烟道横截面架设在所述烟道内的网状喷淋框架，所述网状喷淋框架的每个节点处设置一多通连接头以连通对应的各喷淋管，各所述喷淋管上均设有至少一个喷头，其中一部分所述喷淋管穿出所述烟道且连接有脱硫废水供应机构，另有部分所述喷淋管穿出所述烟道且连接有团聚液供应机构。

作为实施例之一，各所述喷淋管交汇连接于所述烟道的中轴线位置处。

作为实施例之一，各所述喷淋管上的喷头数量均相同，且安装位置均对应，在交汇点与烟道壁之间形成多圈喷头圈。

作为实施例之一，所述网状喷淋框架上部的喷头密度大于其下部的喷头密度。

作为实施例之一，各所述喷头的喷吹方向均与烟道内烟气流通方向相同。

作为实施例之一，各所述喷头均为双流雾化喷嘴。

作为实施例之一，所述团聚液供应机构包括乳化罐、配料罐和混合罐，所述乳化罐具有固态团聚剂加入口、第一注水口和乳化液出口；所述配料罐具有液态团聚剂加入口、乳化液入口、第二注水口以及浓缩液出口，所述乳化液入口与所述乳化液出口连通；所述混合罐具有浓缩液入口、第三注水口和团聚液出口，所述浓缩液入口与所述浓缩液出口连通，所述团聚液出口通过团聚液供管与对应的所述喷淋管连通；所述乳化罐、所述配料罐和所述混合罐内均设有搅拌器。

作为实施例之一，所述脱硫废水供应机构包括依次连接的脱硫废水预处理单元和膜过滤处理单元，所述膜过滤处理单元的浓水出口管与对应的所述喷淋管连通。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

通过脱硫废水与团聚液共用一套网状喷淋框架，由于框架内的各喷淋管均相互导通，使得框架内流通的脱硫废水和团聚液混合喷出，团聚液在烟道内随烟气快速分布并与烟气中的细颗粒物充分接触，经润湿和絮凝作用把细颗粒物团聚成大颗粒物，同时混合的脱硫废水中的无机盐可显著增加颗粒物的荷电量，大尺寸高荷电的颗粒物很容易被除尘器捕集固定而去除，使得烟气细颗粒物的排放浓度小于10mg/m³，实现了细颗粒物的超低排放，而脱硫废水也在烟气的高温作用下迅速蒸发，无机盐、重金属离子等变成结晶盐，结晶盐随大颗粒物进入除尘器并去除进而实现了脱硫废水的零排放。本实施例提供的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，可以同步处理燃煤电厂细颗粒物和脱硫废水，从而避免电厂分批改造、重复施工造成的负面影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的网状喷淋框架的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的团聚液供应机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1，本实用新型实施例提供一种同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，包括位于锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道1，在该烟道1内布置有多根喷淋管2，各所述喷淋管2交织形成沿所述烟道1横截面架设在所述烟道1内的网状喷淋框架，所述网状喷淋框架的每个节点处设置一多通连接头4以连通对应的各喷淋管2，各所述喷淋管2上均设有至少一个喷头3，其中一部分所述喷淋管2穿出所述烟道1且连接有脱硫废水供应机构，另有部分所述喷淋管2穿出所述烟道1且连接有团聚液供应机构。优选地，各喷头3的喷淋区域拼合形成至少可覆盖烟道1横截面的喷淋面，以保证对烟道1内细颗粒物的团聚效果。

上述***中，通过脱硫废水与团聚液共用一套网状喷淋框架，由于框架内的各喷淋管2 均相互导通，使得框架内流通的脱硫废水和团聚液混合喷出，团聚液在烟道1内随烟气快速分布并与烟气中的细颗粒物充分接触，经润湿和絮凝作用把细颗粒物团聚成大颗粒物，同时混合的脱硫废水中的无机盐可显著增加颗粒物的荷电量，大尺寸高荷电的颗粒物很容易被除尘器捕集固定而去除，使得烟气细颗粒物的排放浓度小于10mg/m³，实现了细颗粒物的超低排放，而脱硫废水也在烟气的高温作用下迅速蒸发，无机盐、重金属离子等变成结晶盐，结晶盐随大颗粒物进入除尘器并去除进而实现了脱硫废水的零排放。本实施例提供的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，可以同步处理燃煤电厂细颗粒物和脱硫废水，从而避免电厂分批改造、重复施工造成的负面影响。

优选地，上述网状喷淋框架中，其中一根喷淋管2的穿出烟道1的端部用于连接脱硫废水供应结构，另有一根喷淋管2的穿出烟道1的端部用于连接团聚液供应结构，其他的喷淋管2自由端均封闭设置，以保证脱硫废水与团聚液可以在网状喷淋框架内可以充分混合。上述自由端指的是喷淋管2未与其他喷淋管2连接的一端。

作为优选的实施例，如图1，各喷淋管2交汇连接于烟道1中轴线位置处，即上述网状喷淋框架仅有一个节点，各喷淋管2均沿该烟道1的径向设置，易于理解地，上述多通连接头4的通口与喷淋管2的数量相同且一一对应连接。该网状喷淋框架可以提高团聚液与脱硫废水的混合效果。进一步优选地，各所述喷淋管2上的喷头3数量均相同，且安装位置均对应，在交汇点与烟道1壁之间形成多圈喷头3圈。本实施例中，优选为采用矩形烟道1，以该矩形烟道1为例，各喷淋管2上的第M个(M＝1、2、3...)喷头3与交汇点之间的距离均相同，从而各第M个喷头3均落于以该距离为半径的圆上，形成一圈喷头3圈；这种方式利于各喷头3的喷淋面积完全覆盖烟道1的截面，同时相互叠合的区域尽量小，以节约资源。

进一步优选地，所述网状喷淋框架上部的喷头3密度大于其下部的喷头3密度，在烟道 1内上部喷淋强度较大，下部喷淋强度相对较小，上部喷淋液在下降过程中可进一步与下方的烟气相遇，从而发挥进一步作用，提高处理效果。

进一步优化上述***的结构，各喷头3的喷吹朝向均与烟道1内烟气流通方向相同。考虑到烟气流速等因素，若设置喷头3喷吹方向朝向来烟气方向，虽然可形成与烟气对流的工况，但烟气会将喷淋液吹至喷淋管2及喷头3上，可能造成喷头3堵塞、喷淋管2结垢严重等问题。因此，将喷头3的喷吹方向设置为与烟气流通方向相同，一则不会出现上述情况，可提高设备的使用寿命，降低维护频率，二则使得喷淋液与烟气的接触时间延长，可一定程度提高处理效果。进一步地，各所述喷头3均为双流雾化喷嘴，可适用于多种烟气的处理。

进一步优化上述***的结构，为保证喷淋效果，避免脱硫废水中的污物造成喷头3堵塞、喷淋管2腐蚀等问题，宜于对脱硫废水先处理后再通入喷淋管2中，一般地，上述脱硫废水供应机构包括依次连接的脱硫废水预处理单元和膜过滤处理单元，膜过滤处理单元的浓水出口管与对应的喷淋管2连通，其中，上述脱硫废水预处理单元与膜过滤处理单元均可采用现有的脱硫废水烟道1蒸发技术中的相关技术，其具体结构此处不再赘述。

一般地，团聚液的配制是将固态团聚剂、液态团聚剂和水加入混合罐内搅拌混匀；本实施例中，提供一优选的实施例对上述的团聚液供应机构进行说明：

实施例二

如图2，上述团聚液供应机构包括乳化罐51、配料罐52和混合罐53，所述乳化罐51具有固态团聚剂加入口、第一注水口和乳化液出口；所述配料罐52具有液态团聚剂加入口、乳化液入口、第二注水口以及混合液出口，所述乳化液入口与所述乳化液出口连通；所述混合罐53具有混合液入口、第三注水口和团聚液出口，所述混合液入口与所述混合液出口连通；所述乳化罐51、所述配料罐52和所述混合罐53内均设有搅拌器。其中：

上述固态团聚剂加入口优选为设置于上述乳化罐51的上部/顶部，用于加入固态团聚剂，对应地，在该乳化罐51上方布置固料斗54；优选地，所述固料斗54通过下料管与所述固态团聚剂入口连接，于所述下料管上设有计量单元；通过该计量单元可以定量地向乳化罐51内加入固态团聚剂。上述乳化液出口优选为设置于乳化罐51的下部/底部；该乳化液出口与乳化液入口之间通过管道连接，可通过浓缩泵等动力设备将乳化罐51内的乳化液抽入配料罐 52中。

上述液态团聚剂加入口优选为设置于上述配料罐52的上部/顶部，用于加入液态团聚剂，对应地，在该配料罐52上方布置液料罐55，该液料罐55通过管道与该液态团聚剂加入口连通；优选为在该液料罐55内设有第一液位检测单元，通过该第一液位检测单元检测液料罐 55内的液位高度，从而控制液态团聚剂的加入量。该第一液位检测单元可以采用常规的液位检测元件，本实施例中，采用超声波液位计。进一步地，上述液料罐55连接有补液桶，所述补液桶通过补液管道与所述液料罐55连接，于所述补液管道上设有与所述第一液位检测单元联锁控制的动力泵；液料罐55完成一次加料，该第一液位检测单元检测到液料罐55内液位下降，与其联锁控制的动力泵从补液桶中自动抽取液态团聚剂，使液料罐55恢复到加料前的液位后，动力泵自动停止工作。

上述混合液出口优选为设置于配料罐52的下部/底部；该混合液出口与混合液入口之间通过管道连接，可通过浓缩泵等动力设备将配料罐52内的混合液抽入混合罐53中。

如图1，上述乳化罐51、配料罐52和混合罐53可共用一套水源，即第一注水口、第二注水口和第三注水口与同一供水管连通。

上述团聚液供应机构中，预先将固态团聚剂与水混合进行乳化，再抽取乳化液与液态团聚剂混合得到浓缩团聚液，再在混合罐53中对浓缩团聚液进行稀释得到所需的团聚液，可以避免现有技术中存在的团聚液配制过程中固态团聚剂粉末遇水形成球状难溶物而影响团聚液的配制及使用效果的问题。通过预先制备浓缩团聚液，再对浓缩团聚液稀释而配制得到适于应用的团聚液，便于控制团聚剂的加入量以及最终获得的团聚液的浓度；而且，先制备浓缩液，在需要时再配制稀释的团聚液，浓缩液的储存不需要大容积的存储设备，可以节约设备成本及占地空间，且便于管理。

上述固料斗54下方配备的计量单元可以采用常规的计量设备，如称重传感器等；本实施例中，该计量单元优选为采用计量桶，在计量桶与固料斗54之间的下料管上设置上控制阀，在计量桶与固态团聚剂加入口之间的下料管上设置下控制阀；其工作流程如下：开上控制阀加料—加满定量桶后关上控制阀—开下控制阀，固态团聚剂落入乳化罐51—关下控制阀。进一步优选地，为避免乳化罐51中的水蒸气凝结到定量桶、下料管壁上而导致固态团聚剂粉末粘结在定量桶和下料管上进而影响下料精度以及堵塞下料管，所述下料管、所述计量桶和所述固料斗54均配置有加热机构，通过加热机构工作，可以避免水蒸气凝结在下料管、计量桶及固料斗54的内壁上。作为可行的实施例，该加热机构包括螺旋布置于对应器具内腔中的加热管/加热丝；或者，所述下料管、所述计量桶及所述固料斗54均为金属器具，所述加热机构包括盘绕于对应器具外壁上的加热管/加热丝。

进一步优选地，所述乳化罐51、所述配料罐52和所述混合罐53内均设有第二液位检测单元，该第二液位检测单元优选为设置于对应罐体底部的压力传感器，通过第二液位检测单元检测对应罐体内的液位，实现自动配料。

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

Claims (8)

1.一种同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，包括位于锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道，其特征在于：还包括布置于所述烟道内的多根喷淋管，各所述喷淋管交织形成沿所述烟道横截面架设在所述烟道内的网状喷淋框架，所述网状喷淋框架的每个节点处设置一多通连接头以连通对应的各喷淋管，各所述喷淋管上均设有至少一个喷头，其中一部分所述喷淋管穿出所述烟道且连接有脱硫废水供应机构，另有部分所述喷淋管穿出所述烟道且连接有团聚液供应机构。

2.如权利要求1所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：各所述喷淋管交汇连接于所述烟道的中轴线位置处。

3.如权利要求2所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：各所述喷淋管上的喷头数量均相同，且安装位置均对应，在交汇点与烟道壁之间形成多圈喷头圈。

4.如权利要求1所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：所述网状喷淋框架上部的喷头密度大于其下部的喷头密度。

5.如权利要求1所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：各所述喷头的喷吹方向均与烟道内烟气流通方向相同。

6.如权利要求1所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：各所述喷头均为双流雾化喷嘴。

7.如权利要求1所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：所述团聚液供应机构包括乳化罐、配料罐和混合罐，

所述乳化罐具有固态团聚剂加入口、第一注水口和乳化液出口；

所述配料罐具有液态团聚剂加入口、乳化液入口、第二注水口以及浓缩液出口，所述乳化液入口与所述乳化液出口连通；

所述混合罐具有浓缩液入口、第三注水口和团聚液出口，所述浓缩液入口与所述浓缩液出口连通，所述团聚液出口通过团聚液供管与对应的所述喷淋管连通；

所述乳化罐、所述配料罐和所述混合罐内均设有搅拌器。

8.如权利要求1所述的同步处理燃煤电厂细颗粒物与脱硫废水的***，其特征在于：所述脱硫废水供应机构包括依次连接的脱硫废水预处理单元和膜过滤处理单元，所述膜过滤处理单元的浓水出口管与对应的所述喷淋管连通。