一种火电厂废水雾化喷嘴的制作方法

本实用新型涉及火电厂废水处理技术领域，特别涉及一种火电厂废水雾化喷嘴。

背景技术：

由于我国煤炭资源丰富，并且燃煤发电运行可靠、技术成熟，因此长期以来燃煤发电作为我国能源供给的主要来源。然而在燃煤电厂的运行中会产生各种废水，主要包括脱硫废水、循环冷却系统排污水、酸碱废水和生活污水等。其中脱硫废水因成分复杂、污染物种类多，成为燃煤电厂最难处理的废水之一。目前脱硫废水主要采用化学沉淀法处理，但该工艺也存在部分水质指标达标困难，而且处理出水含盐量高，直接排放易造成二次污染等缺点。近年来，国内外很多学者进行了相关研究报道，也有较多新型处理技术被引入到脱硫废水处理中。

国内专利201810863682.7公开了一种火电厂末端高盐废水零排放处理系统，将浓缩后的废水通过喷淋头喷入空气预热器进口烟道或出口烟道进行闪蒸，但一般喷淋头很难实现废水喷淋液滴的雾化，由于烟道长度有限，很难实现浓缩废水的完全蒸发，造成进入电除尘器的烟气湿度过大，影响电除尘器的除尘效果。

国内专利201711495164.6公开了一种低能耗防堵型雾化喷射装置，装置内部设置内部喷嘴座设有双流体喷嘴，利用液体和气体两个流道及雾化混合室出口端设有喷嘴套头，实现液体的最佳雾化效果。但其内部机械结构过于复杂，内部喷嘴座设置的双流体喷嘴很容易产生堵塞，整个装置机械加工和装配难度极大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种火电厂废水雾化喷嘴装置，不仅能够有效防止喷嘴堵塞，且使喷出的液滴在烟道内干燥完全，而且装配简单，便于机械加工。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种火电厂废水雾化喷嘴，包括浓缩废水引入件和工质引入件，所述浓缩废水引入件设有浓缩废水引入口，所述工质引入件上设有工质引入口，所述工质引入件套设在所述浓缩废水引入件的外侧，所述浓缩废水引入件与所述工质引入件的出口端共同形成出雾口。

进一步的，所述浓缩废水引入口位于废水雾化喷嘴的中心轴线上，所述工质引入口(411e)为倾斜或垂直设置。

进一步的，所述工质引入口与废水雾化喷嘴的中心轴线夹角为15度～90度。

更进一步的，所述工质引入口的工质包括高温烟气、高温蒸汽、压缩空气中的至少一种。

进一步的，所述高温蒸汽可引自火电厂主蒸汽、高压缸抽汽、高压缸排汽、再热热段抽汽、中压缸抽汽、中压缸排汽中的任意一种。

进一步的，所述高温烟气引自燃煤锅炉后或脱硝设备后或空气预热器后的任意一个位置。

进一步的，所述工质引入口安装有温度传感器或压力传感器或流量传感器中的任意一种。

进一步的，所述工质引入口设置流量调节阀门，控制进入混合室的工质的流量。

一种火电厂废水雾化装置，所述废水雾化装置含有至少2个上述的废水雾化喷嘴组成的阵列。

进一步的，所述雾化装置安装在锅炉尾部烟道空气预热器前或空气预热器后的任意位置。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种火电厂废水雾化喷嘴具有以下优势：

(1)本实用新型利用锅炉烟气、抽汽高温蒸汽余热，在实现废水雾化蒸发的同时，可有效防止物料堵塞喷嘴的发生。

(2)本实用新型利用结构简单的气液混合喷嘴装置，实现浓缩废水雾化颗粒小直径，保证浓缩废水在烟道内进入电除尘器前的完全蒸发。

(3)本实用新型可实现脱硫废水等火电厂废水的零排放，为火电厂节能减排提供解决方案。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为火电厂废水处理系统的系统示意图；

图2为火电厂废水处理系统中的废水雾化装置的示意图；

图3为火电厂废水处理系统的一种废水雾化喷嘴的结构示意图；

图4为火电厂废水处理系统的另外一种废水雾化喷嘴的结构示意图；

图5为火电厂废水处理系统的再一种废水雾化喷嘴的结构示意图；

图6为雾化液滴粒径与蒸发时间关系曲线图；

图7为高温烟气引入口、工质引入口的入射角度与雾化混合室中心轴线夹角(15-90度)示意图。

附图标记说明：

烟气产生装置-1；燃煤锅炉-11；脱硝设备-12；空气预热器-13；废水收集联箱-2；废水浓缩减量装置-3；废水烟道蒸发模块-311；废水高温蒸汽蒸发模块-312；mvr蒸发模块-313；废水雾化蒸发装置-4；废水雾化装置-41；废水雾化喷嘴-411；浓缩废水引入口-411a；高温烟气引入口-411b；雾化混合室-411c；出雾口-411d；工质引入口-411e；喷嘴-411f、工质引入管-411g、浓缩废水引入管-42、高温烟气引入管-43；浓缩废水引入件-44；工质引入件-45；高温烟气引入口-46；电除尘器-5；脱硫塔-7。

具体实施方式

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本实用新型的核心是提供一种火电厂废水雾化喷嘴，该喷嘴可利用高温烟气等工质进行雾化，不仅有效防止喷嘴的堵塞并实现浓缩废水雾化颗粒小直径，实现脱硫废水等火电厂废水的零排放，同时为火电厂节能减排提供解决方案，以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

一种火电厂废水处理系统，如图1所示，包括烟气产生装置1、废水收集联箱2、废水浓缩减量装置3、废水雾化蒸发装置4和电除尘器5、脱硫塔7，所述废水收集联箱2与废水浓缩减量装置3连接，使得废水收集联箱2中的废水通入废水浓缩减量装置3中，所述废水浓缩减量装置3和烟气产生装置1分别与废水雾化蒸发装置4连接，从而使烟气产生装置1产生的部分烟气和从废水浓缩减量装置3输出的浓缩减量废水进入到废水雾化蒸发装置4中，所述废水雾化蒸发装置4与电除尘器5连接，所述电除尘器5的一端与脱硫塔7相连。

具体的，所述烟气产生装置1包括燃煤锅炉11、脱硝设备12和空气预热器13，所述燃煤锅炉11、脱硝设备12和空气预热器13依次连接，所述空气预热器13与废水雾化蒸发装置4连接。燃煤锅炉11内燃烧煤产生烟气，所述烟气烟气经过脱硝设备12进行脱硝后，在空气预热器13中进行预热，之后导入进废水雾化蒸发装置4中。

所述废水收集联箱2用于收集脱硫塔7产生的脱硫废水，也可根据情况收集其他火电厂内产生的工业废水。在所述废水收集联箱2中，设有水量传感器、温度传感器和水压传感器，分别用于检测废水的水量、温度和压力。

所述废水浓缩减量装置3包括废水烟道蒸发模块311、废水高温蒸汽蒸发模块312、mvr蒸发模块313中的至少一种。所述废水烟道蒸发模块311、废水高温蒸汽蒸发模块312、mvr蒸发模块313之间设有导通阀，根据废水收集联箱2内废水的水量、温度、压力，选择3种废水浓缩减量模块中的一种进行浓缩减量操作。具体的，

如果采用废水烟道蒸发模块311，则采用火电厂产生的高温烟气作为作为加热热源；

如果采用废水高温蒸汽蒸发模块312，则根据电厂抽汽系统情况选择具有适当压力和温度及流量的抽汽作为加热热源；

如果采用废水mvr蒸发模块313，则采用电能及高温蒸汽作为加热热源；

废水经过述废水浓缩减量装置3进行减量浓缩后，蒸发产生的气体组分经过气水分离器，分离后的气体进入脱硫塔7处理后排放，水蒸汽或水根据其温度、压力、组分，将所述水蒸汽回收选择性进入集汽联箱、除氧器、凝汽器、工业水箱或其他热力系统入口中，浓缩减量后的废水通过水泵泵至废水雾化蒸发装置4。

如果采用其他废水浓缩减量工艺，则将废水送入其他废水浓缩减量模块，例如沉降池、化学沉淀结合压滤过滤工艺，或采用自然蒸发池，浓缩减量后的废水泵至废水雾化蒸发装置4。

所述废水雾化蒸发装置4包括废水雾化装置41、浓缩废水引入管42和高温烟气引入管43、工质引入管411g，所述废水雾化装置41安装在废水雾化蒸发装置4的烟道内。所述废水雾化装置41由多个间隔排列的废水雾化喷嘴411构成，如图2所示。所述废水雾化喷嘴411为图3、图4、图5所示的3种废水雾化喷嘴中的任意一种。所述废水雾化喷嘴411上设有阀门及传感器，所述传感器包括流量传感器、压力传感器、温度传感器中的至少一种。

所述废水雾化蒸发装置4利用烟气产生装置1输出的部分高温烟气热量对浓缩减量废水进行高温雾化，同时，根据需要，引入高温蒸汽、压缩空气至废水雾化喷嘴411内，有效避免雾化液滴在废水雾化喷嘴411内完全干燥导致喷嘴堵塞的情况；同时废水雾化喷嘴411产生的废水液滴进入烟道内以完全干燥，并通过电除尘器5除去固体颗粒，实现火电厂废水零排放。

火电厂废水处理系统还包括废水处理控制模块，所述废水处理控制模块包括多个温度传感器、多个压力传感器、多个流量传感器和控制阀门，通过控制阀门和传感器控制废水流量、压力、温度、废水减量浓缩装置3的流量、压力、温度、废水雾化蒸发装置4及废水雾化装置41内的各种工质的压力、温度和流量。所述废水处理控制模块根据温度、压力、流量传感器检测的数据，控制阀门的开闭及开度，实现废水雾化喷嘴411的出雾口411d处的废水液滴直径小于200μm，保证在烟气进入电除尘器5之前的一定长度的烟道内，实现浓缩废水雾化液滴的完全汽化。

实施例2

如图1、图2所示，废水雾化蒸发装置4包括安装在烟道内的废水雾化装置41以及与所述废水雾化装置41相连的浓缩废水引入管42、高温烟气引入管43、工质引入管411g。所述废水雾化装置41是由多个由废水雾化喷嘴411间隔排列组成的阵列，待雾化的液体主要组成为电厂的石灰石-石膏湿法的脱硫废水以及部分电厂排放废水经废水浓缩减量装置3浓缩后的浓缩废水，雾化介质采用高温烟气、高温蒸汽及压缩空气中的至少一种。

如图3所示，所述废水雾化喷嘴411包括壳体，所述壳体的内部中空形成雾化混合室411c，所述雾化混合室411c内设有浓缩废水引入口411a，高温烟气引入口411b和工质引入口411e，所述雾化混合室411c的出口端逐渐收窄且设有喷嘴411f，所述喷嘴411f的另一端与出雾口411d相连，所述出雾口411d远离喷嘴411f的一端逐渐放宽。所述废水雾化喷嘴411采用压力式雾化喷嘴、旋转式雾化喷嘴、气动雾化喷嘴、超声或哨声雾化喷嘴中的任意一种。

所述浓缩废水引入口411a位于雾化混合室411c的中心轴线上，与浓缩废水引入管42相连接，浓缩废水通过浓缩废水引入口411a进入废水雾化喷嘴411内进行雾化。

所述高温烟气引入口411b设在雾化混合室411c的侧壁上，与高温烟气引入管43相连接，火电厂锅炉产生的高温烟气从高温烟气引入管43进入废水雾化喷嘴411内，所述高温烟气的入射角度与雾化混合室411c的中心轴线夹角范围为15度～90度，如图7所示。根据实验数据，可以得到下列雾化液滴与在烟道内的完全蒸发时间的关系曲线，如图6所示。雾化后液滴粒径与喷嘴的内部结构、流体进入雾化混合室411c的入射角度和流速有关，因此进入废水雾化喷嘴411的高温烟气及工质的入射角度与雾化混合室411c的中心轴线的夹角从15度到90度范围调整。高温烟气引自燃煤锅炉11的脱硝设备12后或空气预热器13前或空气预热器13后的任意一个位置。

进一步的，所述工质引入口411e设在雾化混合室411c的侧壁上，与所述工质引入管411g相连接，火电厂锅炉产生的高温蒸汽或压缩空气经过工质引入管411g从工质引入口411e进入废水雾化喷嘴411内。所述工质的入射角度与雾化混合室411c中心轴线的夹角为15度～90度，如图7所示。所述工质包括高温烟气、高温蒸汽、压缩空气中的至少一种。所述高温蒸汽可引自火电厂主蒸汽、高压缸抽汽、高压缸排汽、再热热段抽汽、中压缸抽汽、中压缸排汽中的任意一种。

进一步的，所述工质引入口411e和/或高温烟气引入口411b安装有温度传感器或压力传感器或流量传感器中的任意一种。所述传感器为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器中的任意一种。

进一步的，所述工质引入口411e和/或高温烟气引入口411b设置流量调节阀门，用于调节、控制进入雾化混合室411c中工质的流量。作为优选，所述流量调节阀门为电磁阀。所述电磁阀为直动式、分步直动式、先导式电磁阀中的任意一种。

火电厂废水处理系统中脱硫塔7产生的废水收集在废水收集联箱2内，经过废水烟道蒸发模块311浓缩，浓缩减量后的废水通过浓缩废水引入管42送入废水雾化蒸发模块4的废水雾化装置41中废水雾化喷嘴411的浓缩废水引入口411a，所述废水雾化喷嘴411利用高温烟气、高温蒸汽以雾化浓缩废水，实现火电厂废水的零排放，为火电厂节能减排提供解决方案。具体的，废水处理控制系统根据检测到的浓缩废水的流量及温度传感器、压力传感器的检测数据，控制引入雾化混合室411c内的高温烟气的流量，同时根据需要，将再热热段抽汽作为进入雾化混合室411c的工质，并控制其流量，在确保雾化颗粒在进入电除尘器5之前的烟道内可完全汽化干燥的前提下，使高温蒸汽和烟气带入雾化混合室411c内的总热量小于浓缩废水完全蒸发汽化所需的总热量，即雾化混合室411c内的温度达不到对应压力下的浓缩废水的饱和温度，防止出现浓缩废水在雾化混合室411c内完全蒸发汽化导致喷嘴411f堵塞的工况，从而避免烟垢或蒸发不充分现象的发生。

实施例3

废水雾化蒸发装置4包括安装在烟道内的废水雾化装置41以及与之相连接的浓缩废水引入管42、工质引入管411g。所述废水雾化装置41是由多个由废水雾化喷嘴411间隔排列组成的阵列，安装在锅炉尾部烟道空气预热器前或空气预热器后的任意位置。待雾化的液体为电厂的石灰石-石膏湿法的脱硫废水以及部分电厂排放废水经废水浓缩减量模块浓缩后的浓缩废水，雾化介质采用高温烟气、高温蒸汽及压缩空气中的至少一种。

如图4所示，所述废水雾化喷嘴411由浓缩废水引入件44和工质引入件45组成，所述浓缩废水引入件44为圆筒形，一端设有浓缩废水引入口411a，所述工质引入件45上设有工质引入口411e，所述工质引入件45套设在所述浓缩废水引入件44的外侧，所述浓缩废水引入件44与所述工质引入件45的出口端共同形成出雾口411d。

所述浓缩废水引入口411a位于所述废水雾化喷嘴411的中心轴线上，与浓缩废水引入管42相连接，浓缩废水通过浓缩废水引入口411a进入废水雾化喷嘴411内进行雾化。

所述工质引入口411e与工质引入管411g相连接，所述工质的入射角度与雾化混合室411c的中心轴线的夹角为15度～90度，如图7所示。所述的工质包括高温烟气、高温蒸汽、压缩空气中的至少一种。高温蒸汽引自火电厂主蒸汽、高压缸抽汽、高压缸排汽、再热热段抽汽、中压缸抽汽、中压缸排汽中的任意一种。高温烟气引自燃煤锅炉11的脱硝设备12后或空气预热器13前或空气预热器13后的任意一个位置。

所述工质引入口411e安装有温度传感器或压力传感器或流量传感器中的任意一种。所述传感器为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器中的任意一种。

进一步的，所述工质引入口411e设置流量调节阀门，用于调节、控制进入雾化混合室411c中工质的流量。作为优选，所述流量调节阀门为电磁阀。所述电磁阀为直动式、分步直动式、先导式电磁阀中的任意一种。

火电厂内产生的工业废水收集在废水收集联箱2内，经过废水mvr蒸发模块313浓缩，浓缩减量后的废水通过浓缩废水引入管42送入废水雾化蒸发模块4的废水雾化装置41中的浓缩废水引入口411a，通过工质引入口411e将高温烟气、高压缸抽汽、压缩空气中的至少一种引入到废水雾化喷嘴411内以雾化浓缩废水，实现火电厂废水的零排放，为火电厂节能减排提供解决方案。具体的，废水处理控制系统根据检测到的浓缩废水的流量及温度传感器、压力传感器的检测数据，选择进入废水雾化喷嘴411的工质类型，并控制其流量，在确保雾化颗粒在进入电除尘器5之前的烟道内可完全汽化干燥的前提下，使高温蒸汽和烟气带入废水雾化喷嘴411内的总热量小于浓缩废水完全蒸发汽化所需的总热量，即废水雾化喷嘴411内的温度达不到对应压力下的浓缩废水的饱和温度，防止出现浓缩废水在废水雾化喷嘴411内完全蒸发汽化导致堵塞的工况，从而避免烟垢或蒸发不充分现象的发生。

实施例4

废水雾化蒸发装置4包括安装在烟道内的废水雾化装置41以及与之连接的浓缩废水引入管42、高温烟气引入管43和工质引入管411g。所述废水雾化装置41是由多个由废水雾化喷嘴411间隔排列组成的阵列，安装在锅炉尾部烟道的空气预热器13前或空气预热器13后的任意位置。待雾化的液体为电厂的石灰石-石膏湿法的脱硫废水以及部分电厂排放废水经废水浓缩减量装置3浓缩后的浓缩废水，雾化介质采用高温烟气、高温蒸汽及压缩空气中的至少一种。

一种火电厂废水雾化喷嘴411，如图5所示，包括浓缩废水引入件44、高温烟气引入件46和工质引入件45；

浓缩废水引入件44上设有浓缩废水引入口411a，所述浓缩废水引入口411a，所述缩废水引入口411a位于废水雾化喷嘴411的中心轴线上，所述浓缩废水引入件44的出口端位于高温烟气引入件46内；高温烟气引入件46套设在所述浓缩废水引入件44的外侧并继续向前延伸至与所述工质引入件45的端部齐平；所述高温烟气引入件46上设有高温烟气引入口411b；工质引入件45套设在所述高温烟气引入件46的外侧，所述工质引入件45上设有工质引入口411e，所述工质引入件45与所述高温烟气引入件46的出口端共同形成出雾口411d。

所述高温烟气引入口411b与高温烟气引入管43相连接，火电厂锅炉产生的高温烟气经过高温烟气引入管43从高温烟气引入口411b进入废水雾化喷嘴411内，所述高温烟气的入射角度与废水雾化喷嘴411的中心轴线夹角为15度～90度，如图7所示。所述高温烟气引自燃煤锅炉11后或脱硝设备12后或空气预热器13前或空气预热器13后的任意一个位置。

所述工质引入口411e与工质引入管411g相连接，所述工质的入射角度与废水雾化喷嘴411的中心轴线夹角为15度～90度，如图7所示。所述工质引入口411e的工质包括高温蒸汽、压缩空气中的至少一种。所述高温蒸汽引自火电厂主蒸汽、高压缸抽汽、高压缸排汽、再热热段抽汽、中压缸抽汽、中压缸排汽中的任意一种。

所述工质引入口411e安装有温度传感器或压力传感器或流量传感器中的任意一种。所述传感器为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器中的任意一种。

进一步的，所述工质引入口411e设置流量调节阀门，用于调节、控制进入雾化混合室中工质的流量。作为优选，所述流量调节阀门为电磁阀。所述电磁阀为直动式、分步直动式、先导式电磁阀中的任意一种。

火电厂内废水处理系统中脱硫塔7产生的废水收集在废水收集联箱2内，经过废水高温蒸汽蒸发模块312浓缩，浓缩减量后的废水通过浓缩废水引入管42送入废水雾化蒸发装置4的废水雾化装置41中的浓缩废水引入口411a，通过工质引入口411e将高温烟气、中压缸抽汽、压缩空气中的至少一种引入到废水雾化喷嘴411内以雾化浓缩废水，实现火电厂废水的零排放。具体的，废水处理控制系统根据检测到的浓缩废水的流量及温度传感器、压力传感器的检测数据，选择进入废水雾化喷嘴411的工质类型及流量，在确保雾化颗粒在进入电除尘器5之前的烟道内可完全汽化干燥的前提下，使高温蒸汽和烟气带入废水雾化喷嘴411内的总热量小于浓缩废水完全蒸发汽化所需的总热量，即废水雾化喷嘴411内的温度达不到对应压力下的浓缩废水的饱和温度，防止出现浓缩废水在废水雾化喷嘴411内完全蒸发汽化导致喷嘴堵塞的工况，从而避免烟垢或蒸发不充分现象的发生。

以上对本发明所提供的火电厂臭氧脱硝系统、发电厂调峰系统及发电厂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本新型的方法及其核心思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本新型原理的前提下，还可对其进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。