一种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，包括旁路烟气引出烟道，脱硫废水储罐，脱硫废水管道，水泵，空气压缩机，压缩空气管道，雾化喷嘴，流态化干燥塔，旁路烟气回送烟道；所述系统并联于锅炉原有的主烟道，并联位置是锅炉主烟道上空气预热器前的烟道和低温省煤器与静电除尘器之间的烟道上；本实用新型能通过干燥蒸发方式实现脱硫废水零排放，显著进而降低脱硫废水零排放的处置成本；避免主烟道内因干燥产物粘结进而堵塞烟道的风险，确保锅炉的安全运行。
【专利说明】
一种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统
技术领域
[0001]本实用新型属于环境污染防治与洁净煤技术领域，特别涉及一种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统。
【背景技术】
[0002]石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺(WFGD)是目前应用最为广泛的电厂烟气脱硫技术，在湿法烟气脱硫系统运行过程中，随着脱硫浆液多次循环和接触烟气，氯离子在脱硫浆液中不断富集，浓度逐渐提高，当脱硫浆液中的氯离子浓度富集达到约为20g/L时，为了避免腐蚀，脱硫浆液须连续排放离开脱硫系统，并向脱硫系统补充新鲜浆液。这些被排放离开脱硫系统的浆液，经去除其中的脱硫石膏后所排放的水称为脱硫废水，脱硫废水中含有大量的钙离子、硫酸根离子和氯离子。另外，脱硫废水具有酸性大，重金属离子以及悬浮物含量高等特点，需要经过复杂的化学处理才能排放。目前脱硫废水处理具有处理成本高，排放造成二次污染等问题。因此需开发低成本脱硫废水零排放技术。
[0003]目前已有的脱硫废水处理的主要工艺和处置方案包括:
[0004](I)利用烟气余热处理脱硫废水方法，即在烟道内喷淋脱硫废水，利用烟气热量使其完全蒸发，脱硫废水中的氯盐结晶变成固体颗粒留存在烟气中，进而被除尘器捕集，从烟气中分离。由于干燥产物中含有氯化钙，易粘附在下游换热器(如空气预热器)表面，由于换热器管束之间的烟气通道狭窄，积累的粘附物易造成烟道堵塞，影响发电机组的安全运行，使应用受到限制。
[0005](2)“预处理-蒸发-结晶”工艺，即采用蒸发浓缩或膜浓缩脱硫废水后，再采用结晶器实现氯盐从废水中结晶分离。该方法投资和运行费用较高，且回收的固体盐纯度不高，综合利用情况不好。
[0006](3)多效蒸发、机械蒸汽压缩蒸发、反渗透浓缩、正渗透浓缩等工艺的相互组合。存在投资和运行经济性差距较大的问题。
[0007](4)煤场、灰场喷洒等自然蒸发方法。该方法易造成煤场灰场设施腐蚀，如渗入地下造成地下水污染;煤场喷洒方式使得氯盐仍在电厂内循环富集，未得到有效分离；另外，自然蒸发方法受到气候条件影响较大。
[0008](5)脱硫废水用于湿式除渣系统。该方法易造成除渣设备的腐蚀，且降低渣的综合利用品质。
[0009]中国专利201510643286.X公布了一种燃煤电厂烟气脱硫废水处理系统，废水蒸发塔的进气口一路依次经风机、电磁阀与锅炉的排烟管道连通，另一路经风机与空气预热器和电除尘器之间的烟气管道连通，废水蒸发塔的顶部设置喷嘴，喷嘴的喷洒方向是向下，该专利存在的问题是:用于提供蒸发塔热量的烟气需要用风机引入，使用风机需要动力，为了充分利用进入蒸发塔的烟气，需要随时准确的控制风机的开关或风速，使用不方便。喷嘴设置在蒸发塔的顶部，并向下喷洒液体，烟气的干燥效果不好，可能使降温后的烟气携带一定量的雾滴，携带雾滴的烟气进入主烟道损坏主烟道上装置。综合以上技术背景，为了实现低成本、高效率的脱硫废水零排放目的，必须寻找新的处理工艺。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的就是为了提供一种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，解决问题之一:利用烟道中的烟气时需要使用风机吸入烟气；问题之二:降温后的烟气可能携带一定量雾滴被送回烟道主管道，损坏主烟道上的装置；问题之三:烟道内喷淋脱硫废水蒸发干燥工艺中，产物氯化钙易粘附在换热器管束间造成烟道堵塞。
[0011 ]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0012]—种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，包括旁路烟气引出烟道，脱硫废水储罐，脱硫废水管道，水栗，空气压缩机，压缩空气管道，雾化喷嘴，流态化干燥塔，旁路烟气回送烟道；
[0013]所述系统并联于锅炉原有的锅炉主烟道，并联位置是锅炉主烟道上空气预热器前的烟道和低温省煤器与静电除尘器之间的烟道上；
[0014]所述旁路烟气引出烟道的一端与锅炉主烟道上空气预热器前的烟道连接，所述旁路烟气引出烟道的另一端与流态化干燥塔下部连接，所述流态化干燥塔内设有雾化喷嘴，雾化喷嘴分别通过脱硫废水管道和压缩空气管道与流态化干燥塔外的水栗和空气压缩机相连，所述水栗通过脱硫废水管道与脱硫废水储罐连接，流态化干燥塔上部与旁路烟气回送烟道的一端连接，旁路烟气回送烟道的另一端与锅炉主烟道上低温省煤器与静电除尘器之间的烟道连接；
[0015]所述旁路烟气引出烟道上设置第一闸板门，所述旁路烟气回送烟道上设置可调风门，所述可调风门后面设置第二闸板门；所述雾化喷嘴设置在所述流态化干燥塔的下部，所述雾化喷嘴的方向向上。
[0016]优选:上述流态化干燥塔内雾化喷嘴前依次设有文丘里管。
[0017]优选:上述流态化干燥塔底部与气力输灰栗连接。
[0018]优选:上述气力输灰栗与储灰罐连接。
[0019]优选:进入到旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统的烟气温度为300-400°C，离开该系统的烟气温度为90-100°C。
[0020]优选:进入到旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统的旁路烟气量占锅炉全部烟气量的5-10% ο
[0021 ]优选:烟气在上述流态化干燥塔内的流动速度为3-20m/s。
[0022]本实用新型的有益效果是，本实用新型的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，利用高温烟气对脱硫废水进行流态化蒸发干燥，高温烟气热容高，流态化干燥传质效果好，使得干燥效率高、时间短，降低干燥塔设计高度，进而降低造价;采用流态化干燥方法，可使大部分干燥产物在流态化干燥塔底部排出，避免干燥产物中的氯化钙对后续烟道的粘附堵塞风险;采用旁路高温烟气干燥模式，使得携带少量干燥产物的烟气绕开空气预热器、低温省煤器等换热器，避免因干燥产物粘结在换热器的狭窄通道而发生堵塞烟道的风险;采用旁路烟气干燥系统可根据需要随时与主烟道解列隔离，通过干燥蒸发方式实现脱硫废水零排放，显著进而降低脱硫废水零排放的处置成本，避免主烟道内因干燥产物粘结进而堵塞烟道的风险，确保锅炉的安全运行。
[0023]本实用新型的发明人在研究中发现，通过将本实用新型的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统并联于是锅炉主烟道上空气预热器前的烟道和低温省煤器与静电除尘器之间的烟道上，利用了空气预热器和低温省煤器对烟气的阻力作用，使主烟道上空气预热器前面的高温烟气自动分流到旁路干燥系统中，避免了在进气口使用风机的问题，并且根据需要可以通过风门随时调节旁路烟气的流速，雾化喷嘴设置在流态化干燥塔的下部，喷嘴的方向是向上的，喷出的液体在流态化干燥塔内停留时间长，干燥的时间长，流态化干燥塔还与一段旁路烟气回送烟道连接，保证了旁路系统中的烟气充分的干燥后再进入主烟道。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型结构不意图；
[0025]其中，1、旁路烟气引出烟道，2、第一闸板门，3、脱硫废水储罐，4、脱硫废水管道，5、水栗，6、空气压缩机，7、压缩空气管道，8、雾化喷嘴，9、流态化干燥塔，10、可调风门，11、文丘里管，12、第二闸板门，13、气力输灰栗，14、储灰罐，15、旁路烟气回送烟道，16、空气预热器，17、锅炉主烟道，18、低温省煤器，19、静电除尘器。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0027]如图1，本实用新型的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，包括:旁路烟气引出烟道I，第一闸板门2，脱硫废水储罐3，脱硫废水管道4，水栗5，空气压缩机6，压缩空气管道7，雾化喷嘴8，流态化干燥塔9，可调风门10，文丘里管11，第二闸板门12，气力输灰栗13，储灰罐14，旁路烟气回送烟道15;该系统并联于锅炉原有的锅炉主烟道17，并联位置是锅炉主烟道17上空气预热器16前的烟道和低温省煤器18与静电除尘器19之间的烟道上，所述旁路烟气引出烟道I的一端与锅炉主烟道17上空气预热器16前的烟道连接，所述旁路烟气引出烟道I的另一端与流态化干燥塔9下部连接，所述旁路烟气引出烟道I上设置第一闸板门2，所述流态化干燥塔9内依次设有文丘里管11和雾化喷嘴8，所述雾化喷嘴8设置在所述流态化干燥塔9的下部，所述雾化喷嘴8的方向向上，雾化喷嘴8分别通过脱硫废水管道4和压缩空气管道7与流态化干燥塔9外的水栗5和空气压缩机6相连，所述水栗5通过脱硫废水管道4与脱硫废水储罐3连接，所述流态化干燥塔9上部与旁路烟气回送烟道15—端连接，旁路烟气回送烟道15的另一端与锅炉主烟道17上低温省煤器18与静电除尘器19之间的烟道连接，旁路烟气回送烟道15上依次设置可调风门10和第二闸板门12，流态化干燥塔底部9与气力输灰栗13连接，气力输灰栗13与储灰罐14连接。
[0028]本实用新型的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统与锅炉主烟道并联，该系统并联于锅炉原有的锅炉主烟道17，并联位置是锅炉主烟道17上空气预热器16前的烟道和低温省煤器18与静电除尘器19之间的烟道上，当该系统投入运行时，第一闸板门2和第二闸板门12处于开启状态。锅炉烟气从锅炉主烟道17上空气预热器16前的烟道流过，其中的小部分烟气经旁路烟气引出烟道I流经第一闸板门2进入流态化干燥塔9中，文丘里管11使烟气均匀分布，水栗5将脱硫废水储罐3中的脱硫废水抽出，并经脱硫废水管道4送入流态化干燥塔9内的雾化喷嘴8中，空气压缩机6通过压缩空气管道7将压缩空气送入雾化喷嘴8中。雾化喷嘴8喷出的脱硫废水液滴在流态化干燥塔9内被烟气加热，脱硫废水液滴蒸发、干燥，脱硫废水的干燥产物以颗粒形式留存在烟气中，与烟气中的烟尘一起在经雾化喷淋、流态化等作用下，脱硫废水的大部分干燥产物颗粒及烟气中原有的烟尘在链状团聚、表面粘附的作用下，在流态化干燥塔9内实现流化造粒长大，较大颗粒落入到气力输灰栗13中，并被转移到储灰罐14中。小部分脱硫废水干燥产物颗粒留存在烟气中进入旁路烟气回送烟道15，依次流经可调风门10和第二闸板门12，并在烟气回送烟道15和锅炉主烟道17上低温省煤器18与静电除尘器19之间的烟道的连接处，与主烟气汇合进入静电除尘器19，这些干燥产物颗粒被静电除尘器19脱除。
[0029]当该旁路烟气流态化干燥脱硫废水系统退出运行时，第一闸板门2和第二闸板门12处于关闭状态，锅炉的全部烟气在锅炉主烟道中流过，无旁路烟气流经该系统。
[0030]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:包括旁路烟气引出烟道，脱硫废水储罐，脱硫废水管道，水栗，空气压缩机，压缩空气管道，雾化喷嘴，流态化干燥塔，旁路烟气回送烟道； 所述系统并联于锅炉原有的锅炉主烟道，并联位置是锅炉主烟道上空气预热器前的烟道和低温省煤器与静电除尘器之间的烟道上； 所述旁路烟气引出烟道的一端与锅炉主烟道上空气预热器前的烟道连接，所述旁路烟气引出烟道的另一端与流态化干燥塔下部连接，所述流态化干燥塔内设有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴分别通过脱硫废水管道和压缩空气管道与流态化干燥塔外的水栗和空气压缩机相连，所述水栗通过脱硫废水管道与脱硫废水储罐连接，流态化干燥塔上部与旁路烟气回送烟道的一端连接，旁路烟气回送烟道的另一端与锅炉主烟道上低温省煤器与静电除尘器之间的烟道连接； 所述旁路烟气引出烟道上设置第一闸板门，所述旁路烟气回送烟道上设置可调风门，所述可调风门后面设置第二闸板门；所述雾化喷嘴设置在所述流态化干燥塔的下部，所述雾化喷嘴的方向向上。2.如权利要求1所述的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:所述流态化干燥塔内雾化喷嘴前依次设有文丘里管。3.如权利要求1所述的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:所述流态化干燥塔底部与气力输灰栗连接。4.如权利要求3所述的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:所述气力输灰栗与储灰罐连接。5.如权利要求1所述的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:进入到旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统的烟气温度为300-400°C，离开该系统的烟气温度为90-100°C。6.如权利要求1所述的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:进入到旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统的旁路烟气量占锅炉全部烟气量的5-10%。7.如权利要求1所述的旁路烟气流态化脱硫废水干燥系统，其特征是:烟气在所述流态化干燥塔内的流动速度为3-20m/s。
【文档编号】C02F1/12GK205676177SQ201620650182
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日 公开号201620650182.1, CN 201620650182, CN 205676177 U, CN 205676177U, CN-U-205676177, CN201620650182, CN201620650182.1, CN205676177 U, CN205676177U
【发明人】董勇, 李玉忠, 崔琳, 张立强
【申请人】山东能工低碳科技有限公司, 山东大学