一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置和方法，装置包括依次通过管道连接的锅炉、空气预热器、除尘器、脱硫塔和烟囱，同时将废水沉淀池、废水浓缩塔、废水闪蒸塔连接到装置中相应设备上，废水闪蒸塔和废水浓缩塔在工作过程中所需的高温气体取自装置运行过程中的高温烟气；所产生的气体均送入除尘器进行除尘循环。脱硫塔和烟囱之间的连接管道内设置声波团聚装置和除雾器。方法为通过将脱硫废水利用装置本身运行过程中的高温烟气进行高温浓缩与闪蒸，最终将浓缩和闪蒸后的气体再送入装置进行循环，实现零排放，同时利用降低的烟气温度协同声波团聚与除雾器降低排出烟羽，全面实现节能环保、废水零排放以及废气减排的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置和方法
本专利技术属于利用烟气余热实现脱硫废水零排放及去烟羽的
，尤其涉及一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置和方法。
技术介绍
在燃煤电厂废水零排放背景下，为了提高水的综合利用率，循环水、排污水、反渗透浓水等电厂废水都汇集到脱硫系统，因此脱硫废水水质极差，其高含盐量、易腐蚀等属性对环境造成严重影响，目前电厂采用三联箱方法沉淀分离污染物，但难以去除废水中的盐、Cl—、有机物、重金属等，此废水外排对环境产生严重污染。针对此现象，本领域技术人员也开展了一些实验性零排放工艺的研究，如：膜浓缩协同蒸发结晶、烟道或蒸发塔闪蒸等，但均存在较多缺陷：运行和维护成本高、设备易结垢、管道易堵塞、运行可靠性差、对电厂煤耗影响大等，严重影响脱硫废水零排放的实施，因此寻求一种高效、节能、可稳定运行的脱硫废水零排放工艺路线刻不容缓。“白色烟羽”虽然对环境质量影响不大，但是影响环境感官，需要加以治理。目前主要采用的是对脱硫塔出口烟气直接加热来消除“白烟”，这会增加机组的能耗。煤耗的增加所带来的污染远比有色烟羽治理所减少的污水严重的多，因此需要探索一种合理节能的方式实现“去白”任务。申请号为201610031262.3的专利提出了利用烟气余热处理脱硫废水的装置，该系统是在电除尘与脱硫塔之间设置一个蒸发浓缩装置，通过水泵抽取脱硫废水进入蒸发浓缩装置完成废水浓缩处理，溶液输送至空气预热器与除尘器之间的烟道内雾化闪蒸，盐分结晶后被除尘器捕捉进入粉煤灰中实现废水零排放。该包括蒸发浓缩装置、溶液收集池、水泵以及喷嘴等，该技术有益技术效果是节省了常规废水处理添加的化学药剂，克服了废水直接喷雾烟气耗量大的问题。该技术的缺点是脱硫废水未经过沉降预处理，废水中石膏等含固率高达3%-5%，随着废水的深度浓缩，废水的固含量、粘度、含盐量等均较高；溶液喷雾时喷嘴易堵塞，雾化效果差，闪蒸的处理能力大幅度降低；且因该技术是在烟道中直接将废水的溶液雾化闪蒸，由于脱硫废水喷雾后烟温降低，烟气湿度增加，使得烟道内的废水结晶物及飞灰固体加剧团聚沉降，在不可避免地烟气紊流作用下，会触碰到烟道壁上，特备是在弯道处，烟气内的盐类与飞灰结合结垢于烟道壁上，根据内蒙古某电厂的实测数据显示，采用该工艺处理脱硫废水，烟道内的结垢厚度一天内能达到30mm以上。申请号为201710370314.4的专利提出利用除尘器后的烟气在浓缩塔内对脱硫废水加热浓缩，浓缩后的脱硫废水在结晶塔内使用脱硝后的高温烟气雾化蒸发，结晶后的细小颗粒或盐类在烟气带动下进入除尘器，最终实现废水零排放。该技术充分利用烟气的热量处理脱硫废水，运行成本较低且避免了除尘器腐蚀问题。该技术也有缺点：脱硫废水的闪蒸结晶所使用的热源取自脱硝后的高温烟气，消耗的热量又会降低锅炉的换热效率。以300MW机组为例，利用高温烟气处理脱硫废水零排放时，蒸发一吨废水消耗的高温烟气量约为8000-12000Nm3/h，处理系统内产生的脱硫废水需消耗高温烟气量约占总烟气量的3-5%，热风温度下将4-6℃，机组煤耗增加约0.8-1.2g/kW·h。申请号为201710457317.1的专利提出了一种利用前置换热器结合后端除尘器的方法处理脱硫废水，具体的方法为：取部分脱硝装置与空气预热器之间的高温烟气通入管壳式换热器加热空气，加热后的热空气与喷雾蒸发塔内的雾化液滴混合，液体受热蒸发析出盐类物质，盐分随空气进入布袋除尘器被收集处理，布袋除尘器排出的空气主烟气汇合通入脱硫塔内处理。该技术的优点是间接的利用烟气热量实现废水零排放，蒸发产生的固体结晶物由单独设置的布袋除尘器处理回收利用，避免了脱硫废水带来的二次污染。但该技术利用了空气预热器前端的部分高温烟气作为热源加热空气，再以加热后的空气作为热源完成废水的闪蒸过程，实际上是一种能量的传递，最终废水蒸发消耗的热量仍然来自于高温烟气，高温烟气的消耗将影响锅炉效率的下降；同时空气预热器前端的烟气含尘量大，在经过管壳式换热器时，烟气中飞灰易在换热器的弯头处沉积并堵塞换热管道，进一步影响换热效率甚至造成运行工况不稳定。易发生管道堵塞等问题；利用高温烟气加热后的空气完成废水闪蒸后汇入主烟道系统，增加了烟气后续处理的负荷。申请号为201710264441.6专利提出在脱硫塔后管道内先通过冷媒介质降低烟气温度，然后通过声波团聚协同除雾提水手段完成气液分离，最终实现降烟羽的方法。该技术有效的解决了传统换热提水效率低的技术问题，实现了水资源的部分利用以及烟气中细微颗粒物的进一步去除。但该技术增加了冷媒降温装置，以300MW机组为例，总烟气温度下降4-5℃时，需消耗冷却水量为60-80t/h，不仅用水量大且设备体积大，系统的运行成本和投资成本均较高,同时会增加机组的运行阻力,相应的增加了能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是通过充分利用烟气的余热实现脱硫废水的零排放，解决了现有工艺的运行成本高、路线复杂的问题。本专利技术的目的之二是通过运用高能量的发声装置解决废水处理工艺中设备易结垢、管道易堵塞的问题，有效避免了化学加药除垢带来的运行费用高，运行不连续等问题。且本工艺中协同使用声波团聚技术和除雾装置，有效降低了烟羽的现象，全面实现节能环保、废水零排放以及废气减排的目标。本专利技术的技术方案如下：一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，包括依次通过管道连接的锅炉、空气预热器、除尘器、脱硫塔和烟囱，脱硫塔的脱硫废水出口连接废水沉淀池，废水沉淀池的废水出口通过管道连接废水浓缩塔，废水浓缩塔的浓缩废水出口通过管道连接废水闪蒸塔，废水闪蒸塔的闪蒸气体出口连接除尘器的入口，其中废水浓缩塔上有气体入口，气体入口与除尘器的除尘气体出口连接，废水闪蒸塔上设置高温气体入口与空气预热器出口连接。进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，所述废水浓缩塔包括浓缩塔本体，浓缩塔本体上设置脱硫废水入口和浓缩废水出口，浓缩塔本体内部的上方设置超声波雾化喷嘴，超声波雾化喷嘴与脱硫废水入口通过管道相连，浓缩塔本体侧面设置气体入口，浓缩塔本体顶端设置气体出口，气体入口与除尘器的除尘气体出口连接，气体出口与脱硫塔连接。进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，所述废水沉淀池与废水浓缩塔之间的管道上设置供水泵。进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，所述废水浓缩塔和废水闪蒸塔之间的管道上设置溶液泵。进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，所述废水闪蒸塔包括闪蒸塔本体、闪蒸塔本体上设置有闪蒸废水入口和闪蒸气体出口，闪蒸塔本体内部上方设置声波二相流雾化喷嘴，声波二相流雾化喷嘴通过管道连接闪蒸废水入口，闪蒸塔本体顶端设置高温气体入口，高温气体入口与空气预热器出口连接，闪蒸塔本体侧面设置闪蒸气体出口。进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，所述脱硫塔和烟囱之间的连接管道内沿脱硫塔到烟囱的方向依次设置声波团聚装置和除雾器。更进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，废水沉淀池与废水浓缩塔之间的管道上设置第一声波除垢器，废水浓缩塔和废水闪蒸塔之间的管道上设置第二声波除垢器。更进一步地，所述的余热利用协同脱硫废水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，包括依次通过管道连接的锅炉（1）、空气预热器（2）、除尘器（3）、脱硫塔（4）和烟囱（7），其特征在于，脱硫塔（4）的脱硫废水出口连接废水沉淀池（8），废水沉淀池（8）的废水出口通过管道连接废水浓缩塔（13），废水浓缩塔（13）的浓缩废水出口通过管道连接废水闪蒸塔（16），废水闪蒸塔（16）的闪蒸气体出口连接除尘器（3）的入口，其中废水浓缩塔（13）上有气体入口，气体入口与除尘器（3）的除尘气体出口连接，废水闪蒸塔（16）上设置高温气体入口与空气预热器（2）出口连接；所述脱硫塔（4）和烟囱（7）之间的连接管道内沿脱硫塔（4）到烟囱（7）的方向依次设置声波团聚装置（5）和除雾器（6）。

【技术特征摘要】
1.一种余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，包括依次通过管道连接的锅炉（1）、空气预热器（2）、除尘器（3）、脱硫塔（4）和烟囱（7），其特征在于，脱硫塔（4）的脱硫废水出口连接废水沉淀池（8），废水沉淀池（8）的废水出口通过管道连接废水浓缩塔（13），废水浓缩塔（13）的浓缩废水出口通过管道连接废水闪蒸塔（16），废水闪蒸塔（16）的闪蒸气体出口连接除尘器（3）的入口，其中废水浓缩塔（13）上有气体入口，气体入口与除尘器（3）的除尘气体出口连接，废水闪蒸塔（16）上设置高温气体入口与空气预热器（2）出口连接；所述脱硫塔（4）和烟囱（7）之间的连接管道内沿脱硫塔（4）到烟囱（7）的方向依次设置声波团聚装置（5）和除雾器（6）。2.根据权利要求1所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，其特征在于，所述废水浓缩塔（13）包括浓缩塔本体，浓缩塔本体上设置脱硫废水入口和浓缩废水出口，浓缩塔本体内部的上方设置超声波雾化喷嘴（12），超声波雾化喷嘴（12）与脱硫废水入口通过管道相连，浓缩塔本体侧面设置气体入口，浓缩塔本体顶端设置气体出口，气体入口与除尘器（3）的除尘气体出口连接，蒸发后气体出口与脱硫塔（4）连接。3.根据权利要求1所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，其特征在于，所述废水沉淀池（8）与废水浓缩塔（13）之间的管道上设置供水泵（9）。4.根据权利要求1所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，其特征在于，所述废水浓缩塔（13）和废水闪蒸塔（16）之间的管道上设置溶液泵（14）。5.根据权利要求1所述的余热利用协同脱硫废水零排放及去烟羽的装置，其特征在于，所述废水闪蒸塔（16）包括闪蒸塔本体、闪蒸塔本体上设置有闪蒸废水入口和闪蒸气体出口，闪蒸塔本体内部上方设置声波二相流雾化喷嘴（15），声波二相流雾化喷嘴（15）通过管道连接闪蒸废水入口，闪蒸塔本体顶端设置高温气体入口，高温气体入口与空气预热器（2）出口连接，闪蒸塔本体侧面设置闪蒸气体出口。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：顾承真，闻小明，周德伟，张玲丽，邹怡然，张荣初，
申请(专利权)人：南京常荣声学股份有限公司，南京常荣环境科技有限公司，江苏声振声学技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32