一种调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统及方法，包括脱硫废水箱、脱硫废水管道、pH调节水箱、钠盐或钙盐浓盐水箱、旁路烟气蒸发装置、输灰装置及锅炉烟道；脱硫废水箱的出口与脱硫废水管道的入口相连通，pH调节水箱的出口与脱硫废水管道的入口相连通，钠盐或钙盐浓盐水箱的出口与脱硫废水管道的入口相连通，脱硫废水管道的出口与旁路烟气蒸发装置顶部的喷口相连通，旁路烟气蒸发装置底部的出灰口与输灰装置相连通，锅炉烟道的抽烟气口与旁路烟气蒸发装置顶部侧面的烟气入口相连通，旁路烟气蒸发装置底部侧面的烟气出口与锅炉烟道相连通，该系统及方法能够抑制脱硫废水中的氯元素以气态HCl的形式随烟气逃逸至锅炉脱硫系统，且操作控制简单、成本较低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统及方法


[0001]本专利技术属于脱硫废水处理领域，涉及一种调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统及方法。

技术介绍

[0002]在众多脱硫废水零排放技术中，高温旁路烟气蒸发技术由于具备工艺流程简单、投资及运行费用相对较低、对脱硫废水适应性强等优点，逐渐在脱硫废水零排放处理中得到广泛的认可与应用。旁路烟气蒸发技术抽取锅炉部分高温烟气与脱硫废水混合，以高温烟气余热将废水蒸发，蒸发后的水分随烟气返回锅炉。同时，抽取烟气和脱硫废水中的一部分颗粒物质在蒸发塔底部析出并去除，另一部分固态产物随热烟气一起返回主烟道并被除尘器捕集后进入粉煤灰进行资源化利用。
[0003]脱硫废水呈弱酸性并含有大量氯离子，脱硫废水高温烟气蒸发过程中液相挥发HCl一方面主要为Cl
‑
与水解离产生的自由H
+
结合产生；另一方面由于脱硫废水为复杂的混盐体系，在脱硫废水蒸发过程中另一部分气态HCl的产生发生在固相中，即对于脱硫废水而言，氯离子主要以NaCl、CaCl2、MgCl2、NH4Cl的形式析出。研究表明：当废水中Na
+
和Ca
2+
浓度较高时，废水蒸发过程中形成的氯盐主要为CaCl2、NaCl、MgCl2、NH4Cl，其中固相产生的气态HCl主要为含水氯化镁受热分解产生HCl。
[0004]在实际工程应用中发现，脱硫废水旁路烟气蒸发系统稳定投运后，脱硫废水在高温蒸发过程中，废水中的部分Cl
‑
>会以气态HCl的形式直接或间接的迁移至烟气中。一方面，气态HCl会对后续烟道与设备造成不良影响，另一方面，气态HCl重新被脱硫浆液吸收，直接影响原脱硫系统的氯平衡，导致脱硫吸收塔浆液出现氯离子浓度升高的情况。由于烟气中的氯离子含量与脱硫废水的排放量为显著的正相关，因此为了保证脱硫系统的脱硫效率，电厂需控制吸收塔内氯离子浓度维持在一定范围内，需额外排出一定量的脱硫废水以平衡新引入的氯元素，如此循环处理，不仅会增大脱硫废水水量，而且也导致零排放系统运行费用增加，极大限制了旁路烟气蒸发系统实现脱硫废水零排放的效益。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统及方法，该系统及方法能够抑制脱硫废水中的氯元素以气态HCl的形式随烟气逃逸至锅炉脱硫系统，且操作控制简单、成本较低。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统包括脱硫废水箱、脱硫废水管道、pH调节水箱、钠盐或钙盐浓盐水箱、旁路烟气蒸发装置、输灰装置及锅炉烟道；
[0007]脱硫废水箱的出口与脱硫废水管道的入口相连通，pH调节水箱的出口与脱硫废水管道的入口相连通，钠盐或钙盐浓盐水箱的出口与脱硫废水管道的入口相连通，脱硫废水
管道的出口与旁路烟气蒸发装置顶部的喷口相连通，旁路烟气蒸发装置底部的出灰口与输灰装置相连通，锅炉烟道的抽烟气口与旁路烟气蒸发装置顶部侧面的烟气入口相连通，旁路烟气蒸发装置底部侧面的烟气出口与锅炉烟道相连通。
[0008]脱硫废水箱的出口经脱硫废水输送泵与脱硫废水管道的入口相连通；
[0009]pH调节水箱的出口经pH计量泵与脱硫废水管道的入口相连通；
[0010]钠盐或钙盐浓盐水箱的出口经钠盐或钙盐计量泵与脱硫废水管道的入口相连通。
[0011]脱硫废水管道的出口经脱硫废水调节阀及脱硫废水流量计与旁路烟气蒸发装置顶部的喷口相连通。
[0012]旁路烟气蒸发装置底部的出灰口经落灰管与输灰装置相连通。
[0013]锅炉烟道的抽烟气口经旁路烟气蒸发装置进口烟道与旁路烟气蒸发装置顶部侧面的烟气入口相连通，旁路烟气蒸发装置底部侧面的烟气出口经旁路烟气蒸发装置出口烟道与锅炉烟道相连通，旁路烟气蒸发装置进口烟道上设置有第二HCl在线监测仪，旁路烟气蒸发装置出口烟道上设置有第一HCl在线监测仪。
[0014]脱硫废水箱内设置有脱硫废水箱搅拌器、pH在线监测仪、Mg
2+
在线监测仪及第一钠盐或钙盐在线监测仪。
[0015]pH调节水箱内设置有pH调节水箱搅拌器及OH
‑
浓度测定仪。
[0016]钠盐或钙盐浓盐水箱内设置有钠盐或钙盐浓盐水箱搅拌器及第二钠盐或钙盐在线监测仪。
[0017]本专利技术所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的方法包括以下步骤：
[0018]脱硫废水箱输出的脱硫废水经pH调节水箱输出的碱液以及钠盐或钙盐浓盐水箱输出的钠盐或钙盐浓盐水进行调质，调质后的脱硫废水进入到旁路烟气蒸发装置中；
[0019]锅炉烟道内的热烟气经旁路烟气蒸发装置进口烟道进入旁路烟气蒸发装置中；
[0020]调质后的脱硫废水与进入旁路烟气蒸发装置的热烟气混合换热，将脱硫废水中的水分转化为水蒸气并随热烟气返回锅炉烟道；其中，脱硫废水中的大部分氯离子以氯盐析出后与热烟气中携带的烟尘结合生成固态产物，固态产物掉落在旁路烟气蒸发装置的底部，最终进入输灰装置中，实现脱硫废水中氯离子的定向迁移脱除；少量生成的HCl气态产物随热烟气经旁路烟气蒸发装置出口烟道返回锅炉烟道，并最终进入锅炉后续的脱硫系统。
[0021]碱液的加药流量Q2为：
[0022][0023]浓盐水的加药流量Q3为：
[0024][0025]其中，Q为调质后脱硫废水的流量，pH
终
为调质后脱硫废水的pH值，pH
原
为原脱硫废水的pH值，C
OH
‑
为碱液中OH
‑
的浓度，Q1为原脱硫废水的流量，C
原Mg2+
为原脱硫废水中Mg
2+
离子的浓度，C
Na+或Ca2+
为原脱硫废水中Na
+
离子或Ca
2+
离子的浓度。
[0026]本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统及方法在具体操作时，脱硫废水箱中的脱硫废水进行调质，以提高脱硫废水的pH，Na
+
或Ca
2+
摩尔浓度/Mg
2+
摩尔浓度的比值增大，调制后的脱硫废水与进入旁路烟气蒸发装置的热烟气混合换热，较高的pH抑制了脱硫废水蒸发过程中Cl
‑
与H
+
结合生成气态HCl的趋势，较高的Na
+
或Ca
2+
摩尔浓度/Mg
2+
摩尔浓度的比值也抑制了脱硫废水干燥过程中含水氯化镁的生成，进而减少含水氯化镁后续受热分解产生气态HCl；本专利技术通过脱硫废水的调质，有效实现脱硫废水中氯元素向固态产物的定向迁移，抑制脱硫废水中氯元素随烟气逃逸至锅炉的目的，高效实现脱硫废水蒸发过程中的气态HCl的源头减量，降低对原脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统，其特征在于，包括脱硫废水箱(1)、脱硫废水管道(7)、pH调节水箱(9)、钠盐或钙盐浓盐水箱(12)、旁路烟气蒸发装置(18)、输灰装置(20)及锅炉烟道(25)；脱硫废水箱(1)的出口与脱硫废水管道(7)的入口相连通，pH调节水箱(9)的出口与脱硫废水管道(7)的入口相连通，钠盐或钙盐浓盐水箱(12)的出口与脱硫废水管道(7)的入口相连通，脱硫废水管道(7)的出口与旁路烟气蒸发装置(18)顶部的喷口相连通，旁路烟气蒸发装置(18)底部的出灰口与输灰装置(20)相连通，锅炉烟道(25)的抽烟气口与旁路烟气蒸发装置(18)顶部侧面的烟气入口相连通，旁路烟气蒸发装置(18)底部侧面的烟气出口与锅炉烟道(25)相连通。2.根据权利要求1所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统，其特征在于，脱硫废水箱(1)的出口经脱硫废水输送泵(6)与脱硫废水管道(7)的入口相连通；pH调节水箱(9)的出口经pH计量泵(8)与脱硫废水管道(7)的入口相连通；钠盐或钙盐浓盐水箱(12)的出口经钠盐或钙盐计量泵(15)与脱硫废水管道(7)的入口相连通。3.根据权利要求1所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统，其特征在于，脱硫废水管道(7)的出口经脱硫废水调节阀(16)及脱硫废水流量计(17)与旁路烟气蒸发装置(18)顶部的喷口相连通。4.根据权利要求1所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统，其特征在于，旁路烟气蒸发装置(18)底部的出灰口经落灰管(19)与输灰装置(20)相连通。5.根据权利要求1所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统，其特征在于，锅炉烟道(25)的抽烟气口经旁路烟气蒸发装置进口烟道(21)与旁路烟气蒸发装置(18)顶部侧面的烟气入口相连通，旁路烟气蒸发装置(18)底部侧面的烟气出口经旁路烟气蒸发装置出口烟道(24)与锅炉烟道(25)相连通，旁路烟气蒸发装置进口烟道(21)上设置有第二HCl在线监测仪(23)，旁路烟气蒸发装置出口烟道(24)上设置有第一HCl在线监测仪(22)。6.根据权利要求1所述的调控脱硫废水旁路烟气蒸发工艺氯元素迁移的系统，其特征在于，脱硫废水箱(1)内设置有脱硫废水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明宽，连坤宙，刘亚鹏，周明飞，赵国平，江飞，唐永利，张剑峰，燕志刚，牛彦超，逯佳琪，闫升，毛进，王璟，冯秋燕，郭娉，强雪妮，李亚娟，
申请(专利权)人：北方联合电力有限责任公司达拉特旗发电分公司，
类型：发明
国别省市：