本发明专利技术涉及一种塔式锅炉再循环烟气雾化脱硫废水工艺。脱硫塔的脱硫废水排至沉水池进行初步沉淀后，由泵加压并输送至喷嘴的管道；再循环风机将脱硫后的部分烟气输送至喷嘴的管道，使再循环烟气与脱硫废水在喷嘴的管道内接触，提高脱硫废水的初始温度；喷嘴安装在锅炉尾部的垂直烟道内，喷射脱硫废水使其雾化，雾化液滴在烟道内迅速蒸发，脱硫废水中各离子迅速结晶析出，随烟气进入除尘器被其捕获，随灰外排。本设计改善了脱硫废水的雾化性能，加速了脱硫废水的蒸发，可以防止喷射系统的堵塞，有效防止脱硫废水喷射到管壁上，避免了一般烟道处理脱硫废水易出现的烟道壁面腐蚀问题，实现了脱硫废水真正的无害化处理，且改造投资小，运行成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理
，特别涉及一种塔式锅炉再循环烟气雾化脱硫废水的工艺。
技术介绍
目前，烟气脱硫被认为是控制S02排放量最有效的途径。石灰石-石膏湿式烟气脱硫是世界上应用最多、技术最成熟的脱硫工艺，其适用煤种范围广、适用煤种含硫量范围大、脱硫效率高(2 90%)、系统可用率高(2 95%)、吸收剂利用率高(2 90%)，但这种工艺会产生5?20m3/h的脱硫废水。在烟气湿法脱硫装置运行中，因为S02吸收液是循环使用的，所以吸收浆液中的盐分和悬浮杂质浓度会越来越高。杂质浓度过高会影响脱硫效率和副产品石膏的品质，因此当杂质浓度达到一定值后，需要定时从系统内排出一部分废水，使吸收液的杂质浓度不超过设计上限，排出的这部分废水即为脱硫废水，特点如下: 1)含盐量高。脱硫废水中的含盐量很高，变化范围大，一般在30000-60000mg/L。2)悬浮物含量高。脱硫废水中的悬浮物大多在lOOOOmg/1以上，并且由于受煤种的变化和脱硫运行工况的影响，在某些极端情况下，悬浮物质量浓度甚至高达60000mg/L。3)硬度高导致易结垢。脱硫废水中的Ca2+、S042—、Mg2+含量高，其中S042—在4000mg/L以上，Ca2+在1500?5000mg/L，Mg2+在3000?6000mg/L，并且CaS04处于过饱和状态，在加热浓缩过程中容易结垢。4)腐蚀性强。脱硫废水中的盐分高，尤其是C1—含量高，且呈酸性，pH为4?6.5，腐蚀性非常强，对设备、管道材质防腐蚀要求高。5)水质随时间和工况不同而变化。废水中主要含有Ca2+、Mg2+、Cr、Na+、K+等各种重金属离子，并且组分变化大。目前常见的处理脱硫废水的方法有:1)将脱硫废水与经浓缩的副产品石膏混合后排至灰场堆放。该方法导致脱硫废水中的各种杂质进入石膏中，降低石膏的品质，使得石膏无法二次利用，影响了电厂的经济性；同时，脱硫废水进入灰场堆放，对灰场的防渗设施有一定要求，因此需要额外的改造来防止脱硫废水渗入地下水，污染环境，成本提高，环境友好性降低。2)化学水处理法化学水处理法是目前脱硫系统废水处理的主流技术。典型的脱硫废水化学水处理法流程包括4个步骤:废水中和、重金属沉淀、凝聚和絮凝剂浓缩/澄清。处理过程中，首先通过加碱中和脱硫废水，使得废水中的大部分重金属形成沉淀;加絮凝剂使得沉淀物浓缩成污泥，污泥脱水后送往灰场堆放;废水的pH值和悬浮物达标后直接外排。化学水处理法需要设置专门的脱硫废水处理系统，该方法仅能除去废水中的重金属及悬浮杂质，无法除去水中的C1—，导致了处理后的废水仍无法循环利用，且系统产生的污泥难以进行处理；同时该脱硫废水处理系统系统复杂、占地面积大、投资较大、运行成本高和设备的检修维护量较大;该方法的适应性较差，由于国内电厂所用燃煤来源容易改变，煤质并不固定，会出现运行加药量与设计加药量偏差过大的情况;部分电厂因脱硫系统设计或运行存在问题，使得废水排量较大，处理成本增大。3)水力除灰系统处理脱硫废水脱硫废水不经处理，直接进入水力除灰系统，脱硫废水中的重金属或酸性物质与灰中的CaO反应生成固体而得到去除，从而达到以废治废的目的。但脱硫废水的大流量掺入，对除灰设备及管道造成腐蚀，而且脱硫废水中的污染物没有经过处理，只是被稀释排放，无法达到有害物质的零排放，同时该方法不适用于气力除灰系统的电厂。在废水排放标准日益严格的趋势下，该技术不适合大规模的推广。4)传统烟道喷射处理法将脱硫废水用栗送到除尘器前烟道，经压缩空气将脱硫废水在除尘器前烟道内雾化。该方法中，在除尘器和空预器相连管道内，脱硫废水喷射处的烟气温度为120°C?160°C，雾化后的液滴蒸发结晶，固体产物随烟气进入电除尘器，被其捕获。但在除尘器前的管道空间较小，喷射的脱硫废水会溅射到管壁上，造成管壁的腐蚀和积垢;除尘器前烟气温度低，脱硫废水蒸发速度较慢;该工艺还要求控制烟气温度高于酸露点温度，否则会对除尘器电极板造成腐蚀。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供了一种塔式锅炉再循环烟气雾化脱硫废水的工Ο—种塔式锅炉再循环烟气雾化脱硫废水的工艺装置，锅炉尾部烟道依次为倾斜烟道I和垂直烟道II，垂直烟道II连接至脱硝塔2的SCR喷氨区III，脱硝塔2的SCR区IV、空气预热器3、除尘器4、脱硫塔6和烟囱7依次连接，垂直烟道II内安装喷嘴10，所述喷嘴10采用顺流布置方式;脱硫塔6的脱硫废水排出口连接至沉水池5，沉水池5通过栗9连通至喷嘴10的管道;再循环风机8的进风口连通至脱硫塔6的烟气出口，排风口连通至喷嘴10的管道，使再循环烟气与脱硫废水在喷嘴10的管道内接触。所述喷嘴10喷射雾化后的液滴粒径小于400μπι。所述喷嘴10的安装位置距SCR喷氨区III为Χ = 8?10m，距锅炉顶端为Υ= 17.5?19.5mο所述喷嘴10采用母管制方式将脱硫废水引入烟道，母管由烟道管壁的中部延伸至烟道内，并在烟道内，母管两侧各分出多个相互平行的支管，在各支管上等距布置喷嘴10;喷嘴10距平行于支管的烟道管壁的最小距离为A=l.5?2m，距垂直于支管的烟道管壁的最小距离为B = 3?4m。所述喷嘴10的喷射角度为β= 50°?80°。所述喷嘴10采用压力式两相流雾化喷嘴，所述沉水池5通过栗9连通至喷嘴10的进液管道;再循环风机8的排风口连通至喷嘴10的进气管道，进液管道与进气管道连通使脱硫废水与再循环烟气在喷嘴10的管道内接触。所述栗9选用多级离心栗。上述装置处理脱硫废水的工艺，脱硫塔6内的脱硫废水排至沉水池5内进行初步沉淀处理后，由栗9输送至喷嘴10的管道，同时脱硫塔6烟气出口处的部分烟气由再循环风机8输送至喷嘴10的管道，利用再循环烟气提高脱硫废水的初始温度，随后脱硫废水经喷嘴10喷射雾化，喷入烟道的雾化脱硫废水迅速在烟道中蒸发，水蒸气随烟气排放;在蒸发过程中，脱硫废水中各离子迅速结晶析出，并随烟气通过SCR区IV和空气预热器3后进入除尘器4被其捕获，随灰一起外排。所述喷入烟道的雾化脱硫废水迅速在烟道中蒸发，蒸干时间低于0.1s。脱硫废水由栗(9)加压后输送，压力为0.05?0.3MPa;再循环烟气的压力为0.2MPao本专利技术的有益效果为:(1)避免了一般烟道处理脱硫废水易出现的烟道壁面腐蚀问题。塔式锅炉尾部烟道的竖直管道，空间足够，脱硫废水喷射系统易于安装，喷射出的液体能够在空间内充分流动，避免了空间不足导致部分脱硫废水飞溅到烟道壁面的情况，从而避免了烟道出现腐蚀的情况;本设计的喷射位置处，烟气温度一般为300?400°C，喷入的脱硫废水能够快速蒸发，形成结晶颗粒，随烟气流动，避免了低温下脱硫废水蒸发慢导致设备腐蚀的问题；同时采用烟气再循环的方法，提高了脱硫废水喷入烟道时的初始温度，改善了脱硫废水的雾化性能，加速了脱硫废水的蒸发，可以防止喷射系统的堵塞，也可避免烟道腐蚀问题。(2)实现脱硫废水真正的无害化处理。通过烟气再循环作为压力式喷嘴气体来源，改善脱硫废水的雾化性能，控制液滴粒径在合适范围，加速脱硫废水蒸发;采用压力式喷嘴，并进行优化布置，确保了喷射的脱硫废水不会喷射到烟道管壁，避免了烟道管壁的腐蚀。烟道喷射法将脱硫废水转化为水蒸气和结晶颗粒，水蒸气随烟气排放，而结晶颗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种塔式锅炉再循环烟气雾化脱硫废水的工艺装置，锅炉尾部烟道依次为倾斜烟道(I)和垂直烟道(II)，垂直烟道(II)连接至脱硝塔(2)的SCR喷氨区(III)，脱硝塔(2)的SCR区(IV)、空气预热器(3)、除尘器(4)、脱硫塔(6)和烟囱(7)依次连接，其特征在于，垂直烟道(II)内安装喷嘴(10)，所述喷嘴(10)采用顺流布置方式；脱硫塔(6)的脱硫废水排出口连接至沉水池(5)，沉水池(5)通过泵(9)连通至喷嘴(10)的管道；再循环风机(8)的进风口连通至脱硫塔(6)的烟气出口，排风口连通至喷嘴(10)的管道，使再循环烟气与脱硫废水在喷嘴(10)的管道内接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖海平，陈宇，张千，
申请(专利权)人：华北电力大学，神华国华北京电力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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