一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，屬于節(jié)能減排、環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前中國火電廠采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫，用該方法脫硫時，脫硫吸收塔內(nèi)漿液反復(fù)循環(huán)利用，塔內(nèi)可溶鹽漿液不斷濃縮，為確保脫硫性能和維持系統(tǒng)內(nèi)氯離子平衡，需要不斷補充、更新漿液，此過程中需要排放含有大量重金屬離子的廢水，此部分排放的廢水即為“脫硫廢水”。脫硫廢水成分復(fù)雜，主要含有高濃度懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽以及多種重金屬雜質(zhì)，其中很多事國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類污染物。因此，需要對脫硫廢水進(jìn)行嚴(yán)格處理，從而實現(xiàn)電廠脫硫廢水零排放。

脫硫廢水煙道蒸發(fā)技術(shù)是利用氣液兩相流噴嘴將脫硫廢水霧化并噴入空預(yù)器與電除塵器之間的煙巷中，利用煙氣余熱(413-473K)將廢水完全蒸發(fā)，使廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為結(jié)晶物或鹽類，隨飛灰一起被電除塵器捕集。使用該方法處理脫硫廢水，能夠在有效處理污染物的同時，還能克服現(xiàn)行廢水處理中設(shè)備投入大，運行成本高的問題，從而達(dá)到真正的脫硫廢水零排放。

針對利用鍋爐煙氣余熱處理脫硫廢水，冉景煜等人申請專利《火電廠濕法煙氣脫硫廢水噴霧蒸發(fā)處理方法》，在鍋爐尾部煙道內(nèi)煙氣速度為5～11m/s,溫度為413～470K的區(qū)域設(shè)置霧化噴嘴，將壓縮空氣與脫硫廢水同時通入霧化噴嘴，從而使霧化后的液滴速度為50～80m/s,霧化粒徑小于50μm；王旭東等人申請專利《利用煙氣余熱處理脫硫廢水的裝置》，在電除塵器與脫硫塔之間設(shè)置蒸發(fā)濃縮池，后將濃縮后的脫硫廢水通過噴嘴噴入空預(yù)器與電除塵器之前的煙道，利用煙氣余熱脫硫；劉海洋等人申請專利《一種煙道多級蒸發(fā)處理脫硫廢水的裝置及方法》，采用煙道為多段煙道,且水平段煙道與豎直段煙道交替布置,每段煙道分別與布水支管道連接,且每段煙道內(nèi)均設(shè)有霧化器，從而達(dá)到高效處理脫硫廢水。

然而當(dāng)前利用鍋爐煙氣余熱處理脫硫廢水的技術(shù)還存在一定的不足，一是如果直接將脫硫廢水通入煙巷中，煙塵含量大，導(dǎo)致飛灰沉積；二是霧化后的脫硫廢水需要一定長度的煙巷蒸發(fā)結(jié)晶，而實際鍋爐煙巷較短，導(dǎo)致脫硫廢水蒸發(fā)不完全腐蝕電除塵器；三是采用單個噴嘴霧化脫硫廢水，單位時間處理脫硫廢水的量有限，效率較低。因此，希望通過采取相應(yīng)的措施來解決煙巷積灰、脫硫廢水蒸發(fā)不完全的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，解決了當(dāng)前利用鍋爐煙氣余熱處理脫硫廢水時存在的廢水蒸發(fā)不完全以及飛灰沉積在煙巷等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，包括鍋爐、空預(yù)器、電除塵器、脫硫塔、煙囪、脫硫廢水池，用于預(yù)熱脫硫廢水的換熱器，用于輸送脫硫廢水的水泵，用于分流脫硫廢水的分流器，用于霧化和噴射脫硫廢水的兩組噴嘴，用于輸送旁路煙氣的風(fēng)機(jī)，用于分離熱煙氣飛灰的飛灰重力分離器，用于吹掃煙巷底部飛灰和加速脫硫廢水蒸發(fā)的高溫?zé)煔饩及澹约坝糜诩铀倜摿驈U水流動的煙氣噴口。鍋爐的廢氣出口連接空預(yù)器，空預(yù)器通過煙巷與電除塵器連接。電除塵器與脫硫塔連接。煙巷底部設(shè)有高溫?zé)煔饩及??？疹A(yù)器前進(jìn)口煙道處設(shè)置煙氣旁路Ⅰ與飛灰重力分離器連接，飛灰重力分離器與風(fēng)機(jī)連接，風(fēng)機(jī)與高溫?zé)煔饩及暹B接。分流器一端通過大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴和煙氣噴口與煙巷連接，另一端與換熱器連接。換熱器一端通過煙氣旁路II連接在電除塵和脫硫塔之間，另一端與水泵連接。水泵與脫硫廢水池連接，脫硫廢水池與脫硫塔連接。脫硫塔連接煙囪。

脫硫廢水池中的廢水由水泵輸送到換熱器，經(jīng)由電除塵器與脫硫塔之間的熱煙氣加熱，使脫硫廢水具有一定溫升后由分流器分流成兩股，一股脫硫廢水經(jīng)大粒徑霧化噴嘴組在煙巷前段噴出，另外一股經(jīng)小粒徑霧化噴嘴組在煙巷后段噴出。煙氣旁路從空預(yù)器之前的煙道引出，在轉(zhuǎn)角處設(shè)置飛灰重力分離器，旁路煙氣經(jīng)由風(fēng)機(jī)送風(fēng)后分為兩路，一路煙氣通過位于兩組霧化噴嘴組之間的煙氣噴口進(jìn)入煙巷，并以一定角度沿?zé)煔饬鞣较驀娚?，加速氣流，提高蒸發(fā)速率；另外一路煙氣進(jìn)入位于小粒徑霧化噴嘴組后面的高溫?zé)煔饩及?，加速脫硫廢水的蒸發(fā)，防止積灰。

進(jìn)一步地，所述的大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴和煙氣噴口均為多組陣列式布置，布置于煙巷頂部和底部；其中，大粒徑霧化噴嘴將脫硫廢水噴霧向煙氣流動相反方向噴射，使脫硫廢水噴霧充分與熱煙氣混合，霧化粒徑為80～150μm，噴射角度可調(diào)節(jié)；煙氣噴口布置于大粒徑霧化噴嘴之后、小粒徑霧化噴嘴之前，其將煙氣旁路分流的熱煙氣噴入煙巷中，其方向與煙氣流動方向夾角為0～45°，使其對大粒徑霧化噴嘴噴出的脫硫廢水噴霧起加速作用，以及防止霧化液滴和飛灰沉積，并利用熱煙氣熱量加快霧化液滴的蒸發(fā)；小粒徑霧化噴嘴布置于煙氣噴口后，與煙氣流方向呈30～60°夾角，霧化粒徑為20～80μm；在小粒徑霧化噴嘴后煙巷底部布置高溫?zé)煔饩及濉?/p>

進(jìn)一步地，所述高溫?zé)煔饩及迳祥_有多個小孔，旁路高溫?zé)煔鈴木及逍】走M(jìn)入煙巷，加速噴霧液滴的蒸發(fā)、防止飛灰沉積，高溫?zé)煔饩及搴筮B接電除塵器。

進(jìn)一步地，所述的大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴與煙氣噴口在煙巷里沿氣流方向的布置位置如下：大粒徑霧化噴嘴、煙氣噴口、小粒徑霧化噴嘴及高溫?zé)煔饩及逡来尾贾?，其中大粒徑霧化噴嘴與煙氣噴口間距為L₁，煙氣噴口與小粒徑霧化噴嘴間距為L₂，小粒徑霧化噴嘴與高溫?zé)煔饩及彘g距為L₃，L₁與L₂比為1:1～1:1.5,L₂與L₃之比為2:1～1:1.5；；；其中大粒徑霧化噴嘴組需與小粒徑霧化噴嘴組配合使用，脫硫廢水經(jīng)大粒徑霧化噴嘴組與小粒徑霧化噴嘴組的流量之比約為6:4～3:7；大粒徑霧化噴嘴組需與煙氣噴口組配合使用，小粒徑霧化噴嘴組需與高溫?zé)煔饩及迮浜鲜褂?；高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣噴口與高溫?zé)煔饩及宓臍怏w流量之比約為6:4～3:7。

進(jìn)一步地，所述的煙巷是位于電除塵器之前的水平煙巷，所述大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴為霧化噴嘴，霧化介質(zhì)為從空預(yù)器前引出的高溫?zé)煔饣蚋邏嚎諝饣騼煞N介質(zhì)的混合物。

進(jìn)一步地，所述高溫?zé)煔饩及鍨榻诲e排管式布置，圓孔直徑為5～15mm，孔間距為20～50mm。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

一是本發(fā)明設(shè)備占地面積小，運行成本低，維護(hù)方便。二是采用脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)，能夠?qū)煔庥酂崮軌蜉^好利用，使脫硫廢水蒸發(fā)完全。三是在煙巷底部布置煙氣均布板，能夠?qū)︼w灰有吹掃作用從而防止煙巷積灰。四是脫硫廢水噴入煙巷前經(jīng)由換熱器加熱，使其具有一定溫升，從而促進(jìn)脫硫廢水蒸發(fā)結(jié)晶。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是煙巷的截面圖。

圖中：1為鍋爐，2為空預(yù)器，3為煙巷，4為電除塵器，5為脫硫塔，6為煙囪，7為脫硫廢水池，8為水泵，9為換熱器，10為分流器，11為煙氣旁路Ⅰ，12為飛灰重力分離器，13為風(fēng)機(jī)，14為高溫?zé)煔饩及澹?5為煙氣噴口，16為煙氣旁路Ⅱ，31為大粒徑霧化噴嘴，32為小粒徑霧化噴。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清晰、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示：一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，包括鍋爐1、空預(yù)器2、電除塵器4、脫硫塔5、煙囪6、脫硫廢水池7，用于預(yù)熱脫硫廢水的換熱器9，用于輸送脫硫廢水的水泵8，用于分流脫硫廢水的分流器10，用于霧化和噴射脫硫廢水的為大粒徑霧化噴嘴31、小粒徑霧化噴32，用于輸送旁路煙氣的風(fēng)機(jī)13，用于分離熱煙氣飛灰的飛灰重力分離器12，用于吹掃煙巷底部飛灰和加速脫硫廢水蒸發(fā)的高溫?zé)煔饩及?4，以及用于加速脫硫廢水流動的煙氣噴口15。鍋爐1的廢氣出口連接空預(yù)器2，空預(yù)器2通過煙巷3與電除塵器4連接。電除塵器4與脫硫塔5連接。煙巷3底部設(shè)有高溫?zé)煔饩及?4。空預(yù)器2前進(jìn)口煙道處設(shè)置煙氣旁路Ⅰ11與飛灰重力分離器12連接，飛灰重力分離器12與風(fēng)機(jī)13連接，風(fēng)機(jī)13與高溫?zé)煔饩及?4連接。分流器10一端通過大粒徑霧化噴嘴31、小粒徑霧化噴嘴32和煙氣噴口15與煙巷3連接，另一端與換熱器9連接。換熱器9一端通過煙氣旁路II16連接在電除塵4和脫硫塔5之間，另一端與水泵8連接。水泵8與脫硫廢水池7連接，脫硫廢水池7與脫硫塔6連接。脫硫塔5連接煙囪6。

空預(yù)器2前進(jìn)口煙道處設(shè)置煙氣旁路Ⅰ11，將少部分高溫?zé)釤煔庖?，在轉(zhuǎn)角處設(shè)置飛灰重力分離器12，利用飛灰的重力將旁路煙氣除塵，隨后熱煙氣經(jīng)由風(fēng)機(jī)13送風(fēng)后分為兩路，一路進(jìn)入高溫?zé)煔饩及?4，另一路通過噴口15進(jìn)入空預(yù)器2與電除塵器4之間的煙巷3。通過布置在煙巷底部的高溫?zé)煔饩及?4將少量煙氣吹入煙道，一方面能使煙巷飛灰不能沉積，另一方面，由于煙氣具有413K-473K的溫度，能使靠近煙巷底部的脫硫廢水蒸發(fā)更加充分，防止其進(jìn)入電除塵器4。

所述電除塵器4與脫硫塔5之間的煙道設(shè)置煙氣旁路Ⅱ16，通入換熱器9加熱脫硫廢水后返回?zé)煹溃摲绞侥軌蚶脽煔庥酂峒訜崦摿驈U水，使脫硫廢水溫度有一定的溫升，對脫硫廢水的蒸發(fā)具有促進(jìn)作用；所述脫硫廢水池7與換熱器9之間設(shè)置水泵8；所述脫硫廢水經(jīng)由換熱器9加熱后由分流器10分流，并經(jīng)由兩組噴嘴31和32噴入煙巷3。

如圖2所示，為煙巷3截面。該圖顯示了煙巷3中兩組噴嘴(大粒徑霧化噴嘴31和小粒徑霧化噴嘴32)、煙氣噴口15和高溫?zé)煔饩及?4組合多點噴射蒸發(fā)脫硫廢水的布置方式。所述兩組噴嘴與煙氣噴口15布置于煙巷3頂部和底部，其中，大粒徑霧化噴嘴31將脫硫廢水噴霧向煙氣流動相反方向噴射，使脫硫廢水噴霧充分與熱煙氣混合，霧化粒徑為80～150μm，噴射角度可調(diào)節(jié)；將煙氣噴口15布置于大粒徑霧化噴嘴31之后，其將煙氣旁路I11分流的煙氣噴入煙巷3中，其方向與煙氣流動方向夾角為0～45°，使其對大粒徑霧化噴嘴31噴出的脫硫廢水噴霧起加速作用；小粒徑霧化噴嘴32布置于煙氣噴口15后，與煙氣流方向呈30～60°傾角，霧化粒徑為20～80μm；其后煙巷3底部布置高溫?zé)煔饩及?4，高溫?zé)煔饩及鍨榻诲e正排管式布置，圓孔直徑為5～15mm，孔間距為20～50mm，布風(fēng)方式為均勻布風(fēng)，布風(fēng)板對下落的飛灰有吹掃作用，另外其具有的余溫可以加速靠近煙巷底部的脫硫廢水的蒸發(fā)。大粒徑霧化噴嘴31與煙氣噴口15間距為L₁，煙氣噴口15與小粒徑霧化噴嘴32間距為L₂，小粒徑霧化噴嘴32與高溫?zé)煔饩及彘g距14為L₃，L₁與L₂比為1:1～1:1.5,L₂與L₃之比為2:1～1:1.5；其中大粒徑霧化噴嘴31需與小粒徑霧化噴嘴32配合使用，脫硫廢水經(jīng)大粒徑霧化噴嘴31與小粒徑霧化噴嘴32的流量之比約為6:4～3:7；大粒徑霧化噴嘴31需與煙氣噴口15配合使用，小粒徑霧化噴嘴32需與高溫?zé)煔饩及迮浜鲜褂?；高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣噴口15與高溫?zé)煔饩及?4的氣體流量之比約為6:4～3:7。