一種混合式煙氣蒸干脫硫廢水裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪機(jī)發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及鍋爐煙氣蒸干脫硫廢水裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭在鍋爐內(nèi)經(jīng)燃燒后形成含硫的氣態(tài)污染物，這些物質(zhì)會(huì)隨著鍋爐尾氣進(jìn)入尾氣管道，并依次經(jīng)過省煤器、SCR(選擇性催化反應(yīng)器)、AH(空氣預(yù)熱器)、ESP(電除塵器)后被FGD(脫硫吸收塔)吸收后，脫硫吸收塔的濃縮液(內(nèi)含多種鹽類)以脫硫廢水形式外排，容易造成二次污染，為了消除脫硫廢水外排，現(xiàn)有技術(shù)中常采用L形脫硫廢水煙道氣蒸發(fā)裝置或煙氣旁路處理裝置處理，這兩種處理裝置均存在缺陷:L形脫硫廢水煙道氣蒸發(fā)裝置由于將脫硫廢水直接噴入煙道，使得脫硫廢水直接在煙道內(nèi)蒸發(fā)，造成廢水中的鹽分容易在煙道中沉積進(jìn)而導(dǎo)致煙道堵塞，影響機(jī)組安全運(yùn)行；而現(xiàn)有的煙氣旁路處理裝置因單獨(dú)引入高灰分煙氣作為脫硫廢水的蒸干熱源，極易出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象，從而使干燥塔運(yùn)行不能正常進(jìn)行，還影響設(shè)備壽命。此外，若單獨(dú)采用空預(yù)器的熱空氣作為蒸干的熱源，相比較熱煙氣來說，對(duì)鍋爐效率影響大；同時(shí)，脫硫廢水的排放量也是影響鍋爐效率的醫(yī)大因素，必須有與之配套的減量措施和技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種混合式煙氣蒸干脫硫廢水裝置及方法，通過氣體調(diào)質(zhì)減量脫硫廢水部和混合氣蒸干脫硫部配合實(shí)現(xiàn)煙氣批次蒸干脫硫廢水，并在混合氣中引入熱空氣來降低煙氣灰分，進(jìn)而有效改善粘壁現(xiàn)象，并保證將對(duì)鍋爐效率的影響降到最低。
[0004]本發(fā)明通過以下方式實(shí)現(xiàn):一種混合式煙氣蒸干脫硫廢水裝置，包括一與鍋爐煙道母管配合的脫硫裝置，所述煙道母管包括依次串聯(lián)的選擇性催化還原反應(yīng)器、空氣預(yù)熱器、第一煙氣余熱回收器、電除塵器、脫硫塔、第二煙氣余熱回收器以及煙囪，所述脫硫廢水蒸干裝置包括一混合氣蒸干脫硫廢水部和一氣體調(diào)質(zhì)脫硫部，所述混合氣蒸干脫硫部包括一干燥塔、與所述脫硫塔通連的廢水預(yù)處理管路以及一混合氣體管路，所述干燥塔通過一尾氣管與所述煙道母管通連，所述混合氣管路包括與一所述干燥塔通連的主管、連接位于所述選擇性催化還原反應(yīng)器與空氣預(yù)熱器間煙道母管的第一支管以及與外界空氣通連且流經(jīng)所述空氣預(yù)熱器的第二支管，煙氣與加熱后的外界空氣混合并送入干燥塔對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸干處理。將原有煙氣旁路處理裝置的煙氣進(jìn)氣管上增設(shè)一與外界空間通連的第二支管，由于熱空氣的灰分含量極低，通過將從煙道母管中引出的高灰分煙氣與空預(yù)器出口的部分熱空氣混合來起到降低混合氣灰分含量的作用，既有效解決混合氣在蒸發(fā)干燥脫硫廢水時(shí)出現(xiàn)的粘壁現(xiàn)象，確保干燥塔使用壽命，還能有效減小因使用空預(yù)器出口的部分熱空氣對(duì)鍋爐效率的影響，此外，在脫硫裝置中還增加了氣體調(diào)質(zhì)脫硫部，在煙氣通過脫硫塔前先進(jìn)行第一次脫硫(同時(shí)脫除氯化氫和氟化氫)作業(yè)，通過向煙道母管噴入堿液來與含硫氣體反應(yīng)形成固體顆粒，形成的固體顆粒利用煙道母管上的電除塵器實(shí)現(xiàn)外排，既改變?cè)忻摿蜓b置只通過一條途徑脫硫的現(xiàn)狀，有效提高脫硫效率，還能減少脫硫廢水量，進(jìn)而減輕蒸發(fā)作業(yè)的工作負(fù)荷，降低用于蒸發(fā)脫硫廢水的熱量損耗，確保鍋爐正常運(yùn)作。外界空氣在與高溫?zé)煔饣旌锨靶枰M(jìn)行預(yù)熱處理，既確?；旌蠚饩哂凶銐蛴糜谡舭l(fā)脫硫廢水的熱量，還能避免因冷熱氣流混合不均而導(dǎo)致干燥塔中局部脫硫廢水不能及時(shí)蒸干的問題，進(jìn)而避免脫硫廢水與灰分混合并出現(xiàn)粘壁的情況。
[0005]作為優(yōu)選，所述第一支管和第二支管上均設(shè)有調(diào)節(jié)擋板門，所述主管上設(shè)有一控制閥，所述主管一端與所述干燥塔通連，另一端分別與所述第一支管和第二支管通連。分設(shè)在第一支管和第二支管上的調(diào)節(jié)擋板門通過相互配合實(shí)現(xiàn)高灰分煙氣與低灰分外界空氣的混合比例，進(jìn)而根據(jù)干燥塔中的情況來調(diào)整混合氣成分，既有效避免粘壁情況發(fā)生，還應(yīng)盡量減少外界空氣輸入量，進(jìn)而減小對(duì)鍋爐正常工作的影響；主管起到統(tǒng)一輸送混合氣的作用，主管上的控制閥用于調(diào)節(jié)送入干燥塔的氣體輸入量，確保混合氣輸入量與脫硫廢水量匹配。
[0006]作為優(yōu)選，所述干燥塔上部設(shè)有一與所述主管通連的蝸殼式空氣分配器以及一與所述廢水預(yù)處理管路通連的離心式霧化器，所述干燥塔下部設(shè)有固體排放口。由于主管中的煙氣和外界空氣混合不均勻，混合氣中存在局部灰分密度不均勻、各部溫度不相同的情況，所以在主管需要通過蝸殼式空氣分配器來實(shí)現(xiàn)降低混合氣灰分密度以及確?；旌蠚鉁囟染獾哪康?，蝸殼式空氣分配器還起到將混合氣均勻地向干燥塔各部擴(kuò)散的作用，確?；旌蠚馀c霧狀脫硫廢水均勻接觸。所述廢水預(yù)處理管路通過離心式霧化器將脫硫廢水轉(zhuǎn)化為霧狀并均勻擴(kuò)散至干燥塔各部，通過擴(kuò)大脫硫廢水與混合氣的接觸面積來提高熱量傳遞效率，進(jìn)而提高水分蒸發(fā)速度。脫硫廢水中的水分被蒸發(fā)后形成的固體顆粒會(huì)利用自身重力飄落至干燥塔的底部，固體排放口用于將集聚的固體顆粒外排。
[0007]作為優(yōu)選，所述尾氣管一端與所述干燥塔中部通連，另一端連接在位于所述第一煙氣余熱回收器和電除塵器間的煙道母管上。尾氣管用于將干燥塔內(nèi)的氣體外排至煙道母管中，尾氣管的外排位置設(shè)于煙道母管的煙氣加熱器之后且電除塵器之前，由于干燥塔內(nèi)外排的混合氣通過蒸發(fā)作業(yè)后溫度下降，所以要通入煙道母管位于煙氣加熱器之后的區(qū)段，使得兩者溫度近似，進(jìn)而減小對(duì)煙道母管內(nèi)煙氣的影響，由于干燥塔內(nèi)的部分固體顆粒會(huì)隨著外排的尾氣一起飄出，所以，需要通過電除塵器實(shí)現(xiàn)固體顆粒外排，有效提高脫硫效率。
[0008]作為優(yōu)選，所述廢水預(yù)處理管路包括依次串連的三聯(lián)箱、預(yù)沉器、濃縮器以及進(jìn)料栗的脫硫廢水管，所述脫硫廢水管一端與所述脫硫塔通連，另一端與所述離心式霧化器通連。脫硫塔形成的脫硫廢水濃度較低且數(shù)量較大，若全部采用蒸發(fā)方式處理，既脫硫效率低下，還需要消耗大量用于蒸發(fā)水分的熱量，增加了脫硫成本，還會(huì)影響機(jī)組正常運(yùn)行，所以需要進(jìn)行預(yù)先的提純、濃縮處理，既有效確保含硫物質(zhì)的脫離效率，還盡量減少熱量損耗。
[0009]作為優(yōu)選，所述氣體調(diào)質(zhì)脫硫部包括一堿液儲(chǔ)備箱以及一帶輸液栗的堿液管道，所述堿液管道一端與所述堿液儲(chǔ)備箱通連，另一端連接在位于所述空氣預(yù)熱器與所述第一煙氣余熱回收器間的煙道母管上。堿液儲(chǔ)備箱用于存儲(chǔ)中和含硫物質(zhì)的堿液，堿液通過輸液栗送入煙道母管，并與煙氣中的含硫物質(zhì)反應(yīng)形成固體顆粒，固體顆粒被電除塵器外排。堿液被送入所述空氣預(yù)熱器與所述第一煙氣余熱回收器間的煙道母管上，由于該區(qū)段煙道母管內(nèi)的煙氣還具有較多的熱量，既有效提高堿液與含硫物質(zhì)的反應(yīng)速率，還能通過迅速增發(fā)堿液中水分的方式來避免粘壁現(xiàn)象發(fā)生。
[0010]—種混合式煙氣蒸干脫硫廢水方法，鍋爐外排的煙氣通過以下方法實(shí)現(xiàn)脫硫作業(yè):首先，煙道母管內(nèi)的煙氣與通過氣體調(diào)質(zhì)脫硫部噴入煙道母管的霧狀堿液反應(yīng)來形成固體顆粒，固體顆粒通過電除塵器外排實(shí)現(xiàn)煙氣含硫量降低;其次，煙氣通過脫硫塔形成脫硫廢水，脫硫廢水通過廢水預(yù)處理管路依次進(jìn)行沉降、濃縮工序并通過離心式霧化器噴入干燥塔，在此同時(shí)，干燥塔通過混合氣管路獲取蒸發(fā)脫硫廢水用高溫混合氣體，所述混合氣體包括預(yù)熱的外界空氣以及從煙道母管引入的旁路煙氣;最后，混合氣體與霧化的脫硫廢水在干燥塔中接觸，脫硫廢水中的水分蒸發(fā)形成水蒸氣，脫硫廢水脫水后形成含硫固體顆粒，夾帶水蒸氣的混合氣體通過尾氣管匯入煙道母管中，固體顆粒跌落至干燥塔底部并被外排。從鍋爐排出的含硫煙氣首先通過噴淋堿液的方式形成含硫的固體顆粒，再通過蒸發(fā)脫硫廢水的方式形成含硫固體顆粒，通過氣體調(diào)質(zhì)脫硫部和混合氣蒸干脫硫部配合使用，相對(duì)于原有技術(shù)中單一的脫硫手段和方式具有更高的脫硫效率。
[0011]作為優(yōu)選，所述旁路煙氣引自所述煙道母管位于所述第一煙氣余熱回收器之前的區(qū)段，所述外界空氣通過所述空氣預(yù)熱器完成預(yù)熱工序，外界空氣與煙氣通過蝸殼式空氣分配器均勻混合，所述旁路煙氣與外界空氣間的混合比例通過分設(shè)在第一支管和第二支管上的調(diào)節(jié)擋板門控制。所述尾氣管將夾帶水蒸氣的混合氣體送入所述煙道母管位于所述第一煙氣余熱回收器與電除塵器間的區(qū)段，利用電除塵器外排在干燥塔中形成且隨混合煙氣外排的固體顆粒。
[0012]本發(fā)明的突出有益效果:將原有煙氣旁路處理裝置的煙氣進(jìn)氣管上增設(shè)一與外界空間通連的第二支管，既有效解決混合氣在蒸發(fā)干燥脫硫廢水時(shí)出現(xiàn)的粘壁現(xiàn)象，確保干燥塔使用壽命，還能有效減小因使用外界空氣對(duì)鍋爐效率的影響，此外，在脫硫裝置中還增加了氣體調(diào)質(zhì)脫硫部，在煙氣通過脫硫塔前先進(jìn)行第一次脫硫作業(yè)，再通過混合氣蒸干脫硫部進(jìn)行第二脫硫作業(yè)，既改變?cè)忻摿蜓b置只通過一條途徑脫硫的現(xiàn)狀，有效提高脫硫效率，還能減少脫硫廢水量，進(jìn)而減輕蒸發(fā)作業(yè)的工作負(fù)荷，降低用于蒸發(fā)脫硫廢水的熱量損耗，確保鍋爐正常運(yùn)作。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、煙道母管，2、選擇性催化還原反應(yīng)器，3、空氣預(yù)熱器，4、第一煙氣余熱回收器，
5、電除塵器，6、脫硫塔，7、干燥塔，8、尾氣管，9、主管，10、第一支管，11、第二支管，12、控制閥，13、蝸殼式空氣分配器，14、離心式霧化器，15、固體排放口，16、三聯(lián)箱，17、預(yù)沉器，18、濃縮器，19、進(jìn)料栗，20、堿液儲(chǔ)備箱，21、輸液栗。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說明。
[0015]如圖1所示的一種混合式煙氣蒸干脫硫廢水裝置，由一與鍋爐煙道母管I配合的脫硫裝置組成，所述煙道母管I包括依次串聯(lián)的選擇性催化還原反應(yīng)器2、空氣預(yù)熱器3、第一煙氣余熱回收器4、電除塵器5、脫硫塔6、第二煙氣余熱回收器以及煙囪，所述脫硫裝置包括一混合氣蒸干脫硫部和一氣體調(diào)質(zhì)脫硫部，所述混合氣蒸干脫硫部包括一干燥塔7、與所述脫硫塔6通連的廢水預(yù)處理管路以及一混合氣體管路，所述干燥塔7通過一尾氣管8與所述煙道母管I通連，所述混合氣管路包括與一所述干燥塔7通連的主管9、連接位于所述選擇性催化還原反應(yīng)器2與空氣預(yù)熱器3間煙道母管I的第一支管10以及與外界空氣通連且流經(jīng)所述空氣預(yù)熱器3的第二支管11，煙氣與加熱的外界空氣混合并送入干燥塔7對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸干處理。
[0016]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)實(shí)施的一種混合式煙氣蒸干脫硫廢水方法，鍋爐外排的煙氣通過以下方法實(shí)現(xiàn)脫硫作業(yè):首先，煙道母管I內(nèi)的煙氣與通過氣體調(diào)質(zhì)脫硫部噴入煙道母管I的霧狀堿液反應(yīng)來形成固體