本發(fā)明涉及一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，屬于節(jié)能減排、環(huán)境工程技術領域。

背景技術：

當前中國火電廠采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫，用該方法脫硫時，脫硫吸收塔內漿液反復循環(huán)利用，塔內可溶鹽漿液不斷濃縮，為確保脫硫性能和維持系統(tǒng)內氯離子平衡，需要不斷補充、更新漿液，此過程中需要排放含有大量重金屬離子的廢水，此部分排放的廢水即為“脫硫廢水”。脫硫廢水成分復雜，主要含有高濃度懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽以及多種重金屬雜質，其中很多事國家環(huán)保標準中要求嚴格控制的第一類污染物。因此，需要對脫硫廢水進行嚴格處理，從而實現電廠脫硫廢水零排放。

脫硫廢水煙道蒸發(fā)技術是利用氣液兩相流噴嘴將脫硫廢水霧化并噴入空預器與電除塵器之間的煙巷中，利用煙氣余熱(413-473K)將廢水完全蒸發(fā)，使廢水中的污染物轉化為結晶物或鹽類，隨飛灰一起被電除塵器捕集。使用該方法處理脫硫廢水，能夠在有效處理污染物的同時，還能克服現行廢水處理中設備投入大，運行成本高的問題，從而達到真正的脫硫廢水零排放。

針對利用鍋爐煙氣余熱處理脫硫廢水，冉景煜等人申請專利《火電廠濕法煙氣脫硫廢水噴霧蒸發(fā)處理方法》，在鍋爐尾部煙道內煙氣速度為5～11m/s,溫度為413～470K的區(qū)域設置霧化噴嘴，將壓縮空氣與脫硫廢水同時通入霧化噴嘴，從而使霧化后的液滴速度為50～80m/s,霧化粒徑小于50μm；王旭東等人申請專利《利用煙氣余熱處理脫硫廢水的裝置》，在電除塵器與脫硫塔之間設置蒸發(fā)濃縮池，后將濃縮后的脫硫廢水通過噴嘴噴入空預器與電除塵器之前的煙道，利用煙氣余熱脫硫；劉海洋等人申請專利《一種煙道多級蒸發(fā)處理脫硫廢水的裝置及方法》，采用煙道為多段煙道,且水平段煙道與豎直段煙道交替布置,每段煙道分別與布水支管道連接,且每段煙道內均設有霧化器，從而達到高效處理脫硫廢水。

然而當前利用鍋爐煙氣余熱處理脫硫廢水的技術還存在一定的不足，一是如果直接將脫硫廢水通入煙巷中，煙塵含量大，導致飛灰沉積；二是霧化后的脫硫廢水需要一定長度的煙巷蒸發(fā)結晶，而實際鍋爐煙巷較短，導致脫硫廢水蒸發(fā)不完全腐蝕電除塵器；三是采用單個噴嘴霧化脫硫廢水，單位時間處理脫硫廢水的量有限，效率較低。因此，希望通過采取相應的措施來解決煙巷積灰、脫硫廢水蒸發(fā)不完全的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，解決了當前利用鍋爐煙氣余熱處理脫硫廢水時存在的廢水蒸發(fā)不完全以及飛灰沉積在煙巷等問題。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，包括鍋爐、空預器、電除塵器、脫硫塔、煙囪、脫硫廢水池，用于預熱脫硫廢水的換熱器，用于輸送脫硫廢水的水泵，用于分流脫硫廢水的分流器，用于霧化和噴射脫硫廢水的兩組噴嘴，用于輸送旁路煙氣的風機，用于分離熱煙氣飛灰的飛灰重力分離器，用于吹掃煙巷底部飛灰和加速脫硫廢水蒸發(fā)的高溫煙氣均布板，以及用于加速脫硫廢水流動的煙氣噴口。鍋爐的廢氣出口連接空預器，空預器通過煙巷與電除塵器連接。電除塵器與脫硫塔連接。煙巷底部設有高溫煙氣均布板。空預器前進口煙道處設置煙氣旁路Ⅰ與飛灰重力分離器連接，飛灰重力分離器與風機連接，風機與高溫煙氣均布板連接。分流器一端通過大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴和煙氣噴口與煙巷連接，另一端與換熱器連接。換熱器一端通過煙氣旁路II連接在電除塵和脫硫塔之間，另一端與水泵連接。水泵與脫硫廢水池連接，脫硫廢水池與脫硫塔連接。脫硫塔連接煙囪。

脫硫廢水池中的廢水由水泵輸送到換熱器，經由電除塵器與脫硫塔之間的熱煙氣加熱，使脫硫廢水具有一定溫升后由分流器分流成兩股，一股脫硫廢水經大粒徑霧化噴嘴組在煙巷前段噴出，另外一股經小粒徑霧化噴嘴組在煙巷后段噴出。煙氣旁路從空預器之前的煙道引出，在轉角處設置飛灰重力分離器，旁路煙氣經由風機送風后分為兩路，一路煙氣通過位于兩組霧化噴嘴組之間的煙氣噴口進入煙巷，并以一定角度沿煙氣流方向噴射，加速氣流，提高蒸發(fā)速率；另外一路煙氣進入位于小粒徑霧化噴嘴組后面的高溫煙氣均布板，加速脫硫廢水的蒸發(fā)，防止積灰。

進一步地，所述的大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴和煙氣噴口均為多組陣列式布置，布置于煙巷頂部和底部；其中，大粒徑霧化噴嘴將脫硫廢水噴霧向煙氣流動相反方向噴射，使脫硫廢水噴霧充分與熱煙氣混合，霧化粒徑為80～150μm，噴射角度可調節(jié)；煙氣噴口布置于大粒徑霧化噴嘴之后、小粒徑霧化噴嘴之前，其將煙氣旁路分流的熱煙氣噴入煙巷中，其方向與煙氣流動方向夾角為0～45°，使其對大粒徑霧化噴嘴噴出的脫硫廢水噴霧起加速作用，以及防止霧化液滴和飛灰沉積，并利用熱煙氣熱量加快霧化液滴的蒸發(fā)；小粒徑霧化噴嘴布置于煙氣噴口后，與煙氣流方向呈30～60°夾角，霧化粒徑為20～80μm；在小粒徑霧化噴嘴后煙巷底部布置高溫煙氣均布板。

進一步地，所述高溫煙氣均布板上開有多個小孔，旁路高溫煙氣從均布板小孔進入煙巷，加速噴霧液滴的蒸發(fā)、防止飛灰沉積，高溫煙氣均布板后連接電除塵器。

進一步地，所述的大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴與煙氣噴口在煙巷里沿氣流方向的布置位置如下：大粒徑霧化噴嘴、煙氣噴口、小粒徑霧化噴嘴及高溫煙氣均布板依次布置，其中大粒徑霧化噴嘴與煙氣噴口間距為L₁，煙氣噴口與小粒徑霧化噴嘴間距為L₂，小粒徑霧化噴嘴與高溫煙氣均布板間距為L₃，L₁與L₂比為1:1～1:1.5,L₂與L₃之比為2:1～1:1.5；；；其中大粒徑霧化噴嘴組需與小粒徑霧化噴嘴組配合使用，脫硫廢水經大粒徑霧化噴嘴組與小粒徑霧化噴嘴組的流量之比約為6:4～3:7；大粒徑霧化噴嘴組需與煙氣噴口組配合使用，小粒徑霧化噴嘴組需與高溫煙氣均布板配合使用；高溫煙氣經煙氣噴口與高溫煙氣均布板的氣體流量之比約為6:4～3:7。

進一步地，所述的煙巷是位于電除塵器之前的水平煙巷，所述大粒徑霧化噴嘴、小粒徑霧化噴嘴為霧化噴嘴，霧化介質為從空預器前引出的高溫煙氣或高壓空氣或兩種介質的混合物。

進一步地，所述高溫煙氣均布板為交錯排管式布置，圓孔直徑為5～15mm，孔間距為20～50mm。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

一是本發(fā)明設備占地面積小，運行成本低，維護方便。二是采用脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)，能夠對煙氣余熱能夠較好利用，使脫硫廢水蒸發(fā)完全。三是在煙巷底部布置煙氣均布板，能夠對飛灰有吹掃作用從而防止煙巷積灰。四是脫硫廢水噴入煙巷前經由換熱器加熱，使其具有一定溫升，從而促進脫硫廢水蒸發(fā)結晶。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是煙巷的截面圖。

圖中：1為鍋爐，2為空預器，3為煙巷，4為電除塵器，5為脫硫塔，6為煙囪，7為脫硫廢水池，8為水泵，9為換熱器，10為分流器，11為煙氣旁路Ⅰ，12為飛灰重力分離器，13為風機，14為高溫煙氣均布板，15為煙氣噴口，16為煙氣旁路Ⅱ，31為大粒徑霧化噴嘴，32為小粒徑霧化噴。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清晰、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示：一種脫硫廢水與熱煙氣多點噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，包括鍋爐1、空預器2、電除塵器4、脫硫塔5、煙囪6、脫硫廢水池7，用于預熱脫硫廢水的換熱器9，用于輸送脫硫廢水的水泵8，用于分流脫硫廢水的分流器10，用于霧化和噴射脫硫廢水的為大粒徑霧化噴嘴31、小粒徑霧化噴32，用于輸送旁路煙氣的風機13，用于分離熱煙氣飛灰的飛灰重力分離器12，用于吹掃煙巷底部飛灰和加速脫硫廢水蒸發(fā)的高溫煙氣均布板14，以及用于加速脫硫廢水流動的煙氣噴口15。鍋爐1的廢氣出口連接空預器2，空預器2通過煙巷3與電除塵器4連接。電除塵器4與脫硫塔5連接。煙巷3底部設有高溫煙氣均布板14?？疹A器2前進口煙道處設置煙氣旁路Ⅰ11與飛灰重力分離器12連接，飛灰重力分離器12與風機13連接，風機13與高溫煙氣均布板14連接。分流器10一端通過大粒徑霧化噴嘴31、小粒徑霧化噴嘴32和煙氣噴口15與煙巷3連接，另一端與換熱器9連接。換熱器9一端通過煙氣旁路II16連接在電除塵4和脫硫塔5之間，另一端與水泵8連接。水泵8與脫硫廢水池7連接，脫硫廢水池7與脫硫塔6連接。脫硫塔5連接煙囪6。

空預器2前進口煙道處設置煙氣旁路Ⅰ11，將少部分高溫熱煙氣引出，在轉角處設置飛灰重力分離器12，利用飛灰的重力將旁路煙氣除塵，隨后熱煙氣經由風機13送風后分為兩路，一路進入高溫煙氣均布板14，另一路通過噴口15進入空預器2與電除塵器4之間的煙巷3。通過布置在煙巷底部的高溫煙氣均布板14將少量煙氣吹入煙道，一方面能使煙巷飛灰不能沉積，另一方面，由于煙氣具有413K-473K的溫度，能使靠近煙巷底部的脫硫廢水蒸發(fā)更加充分，防止其進入電除塵器4。

所述電除塵器4與脫硫塔5之間的煙道設置煙氣旁路Ⅱ16，通入換熱器9加熱脫硫廢水后返回煙道，該方式能夠利用煙氣余熱加熱脫硫廢水，使脫硫廢水溫度有一定的溫升，對脫硫廢水的蒸發(fā)具有促進作用；所述脫硫廢水池7與換熱器9之間設置水泵8；所述脫硫廢水經由換熱器9加熱后由分流器10分流，并經由兩組噴嘴31和32噴入煙巷3。

如圖2所示，為煙巷3截面。該圖顯示了煙巷3中兩組噴嘴(大粒徑霧化噴嘴31和小粒徑霧化噴嘴32)、煙氣噴口15和高溫煙氣均布板14組合多點噴射蒸發(fā)脫硫廢水的布置方式。所述兩組噴嘴與煙氣噴口15布置于煙巷3頂部和底部，其中，大粒徑霧化噴嘴31將脫硫廢水噴霧向煙氣流動相反方向噴射，使脫硫廢水噴霧充分與熱煙氣混合，霧化粒徑為80～150μm，噴射角度可調節(jié)；將煙氣噴口15布置于大粒徑霧化噴嘴31之后，其將煙氣旁路I11分流的煙氣噴入煙巷3中，其方向與煙氣流動方向夾角為0～45°，使其對大粒徑霧化噴嘴31噴出的脫硫廢水噴霧起加速作用；小粒徑霧化噴嘴32布置于煙氣噴口15后，與煙氣流方向呈30～60°傾角，霧化粒徑為20～80μm；其后煙巷3底部布置高溫煙氣均布板14，高溫煙氣均布板為交錯正排管式布置，圓孔直徑為5～15mm，孔間距為20～50mm，布風方式為均勻布風，布風板對下落的飛灰有吹掃作用，另外其具有的余溫可以加速靠近煙巷底部的脫硫廢水的蒸發(fā)。大粒徑霧化噴嘴31與煙氣噴口15間距為L₁，煙氣噴口15與小粒徑霧化噴嘴32間距為L₂，小粒徑霧化噴嘴32與高溫煙氣均布板間距14為L₃，L₁與L₂比為1:1～1:1.5,L₂與L₃之比為2:1～1:1.5；其中大粒徑霧化噴嘴31需與小粒徑霧化噴嘴32配合使用，脫硫廢水經大粒徑霧化噴嘴31與小粒徑霧化噴嘴32的流量之比約為6:4～3:7；大粒徑霧化噴嘴31需與煙氣噴口15配合使用，小粒徑霧化噴嘴32需與高溫煙氣均布板配合使用；高溫煙氣經煙氣噴口15與高溫煙氣均布板14的氣體流量之比約為6:4～3:7。