一種塔式鍋爐再循環(huán)煙氣霧化脫硫廢水的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種塔式鍋爐再循環(huán)煙氣霧化脫硫廢水的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，煙氣脫硫被認(rèn)為是控制S02排放量最有效的途徑。石灰石-石膏濕式煙氣脫硫是世界上應(yīng)用最多、技術(shù)最成熟的脫硫工藝，其適用煤種范圍廣、適用煤種含硫量范圍大、脫硫效率高(2 90%)、系統(tǒng)可用率高(2 95%)、吸收劑利用率高(2 90%)，但這種工藝會(huì)產(chǎn)生5?20m3/h的脫硫廢水。在煙氣濕法脫硫裝置運(yùn)行中，因?yàn)镾02吸收液是循環(huán)使用的，所以吸收漿液中的鹽分和懸浮雜質(zhì)濃度會(huì)越來(lái)越高。雜質(zhì)濃度過(guò)高會(huì)影響脫硫效率和副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)，因此當(dāng)雜質(zhì)濃度達(dá)到一定值后，需要定時(shí)從系統(tǒng)內(nèi)排出一部分廢水，使吸收液的雜質(zhì)濃度不超過(guò)設(shè)計(jì)上限，排出的這部分廢水即為脫硫廢水，特點(diǎn)如下:
[0003 ] 1)含鹽量高。脫硫廢水中的含鹽量很高，變化范圍大，一般在30000-60000mg/L。
[0004]2)懸浮物含量高。脫硫廢水中的懸浮物大多在lOOOOmg/1以上，并且由于受煤種的變化和脫硫運(yùn)行工況的影響，在某些極端情況下，懸浮物質(zhì)量濃度甚至高達(dá)60000mg/L。
[0005]3)硬度高導(dǎo)致易結(jié)垢。脫硫廢水中的Ca2+、S042—、Mg2+含量高，其中S042—在4000mg/L以上，Ca2+在1500?5000mg/L，Mg2+在3000?6000mg/L，并且CaS04處于過(guò)飽和狀態(tài)，在加熱濃縮過(guò)程中容易結(jié)垢。
[0006]4)腐蝕性強(qiáng)。脫硫廢水中的鹽分高，尤其是C1—含量高，且呈酸性，pH為4?6.5，腐蝕性非常強(qiáng)，對(duì)設(shè)備、管道材質(zhì)防腐蝕要求高。
[0007]5)水質(zhì)隨時(shí)間和工況不同而變化。廢水中主要含有Ca2+、Mg2+、Cr、Na+、K+等各種重金屬離子，并且組分變化大。
[0008]目前常見(jiàn)的處理脫硫廢水的方法有:
[0009]1)將脫硫廢水與經(jīng)濃縮的副產(chǎn)品石膏混合后排至灰場(chǎng)堆放。該方法導(dǎo)致脫硫廢水中的各種雜質(zhì)進(jìn)入石膏中，降低石膏的品質(zhì)，使得石膏無(wú)法二次利用，影響了電廠的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)，脫硫廢水進(jìn)入灰場(chǎng)堆放，對(duì)灰場(chǎng)的防滲設(shè)施有一定要求，因此需要額外的改造來(lái)防止脫硫廢水滲入地下水，污染環(huán)境，成本提高，環(huán)境友好性降低。
[0010]2)化學(xué)水處理法
[0011]化學(xué)水處理法是目前脫硫系統(tǒng)廢水處理的主流技術(shù)。典型的脫硫廢水化學(xué)水處理法流程包括4個(gè)步驟:廢水中和、重金屬沉淀、凝聚和絮凝劑濃縮/澄清。處理過(guò)程中，首先通過(guò)加堿中和脫硫廢水，使得廢水中的大部分重金屬形成沉淀;加絮凝劑使得沉淀物濃縮成污泥，污泥脫水后送往灰場(chǎng)堆放;廢水的pH值和懸浮物達(dá)標(biāo)后直接外排。
[0012]化學(xué)水處理法需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的脫硫廢水處理系統(tǒng)，該方法僅能除去廢水中的重金屬及懸浮雜質(zhì)，無(wú)法除去水中的C1—，導(dǎo)致了處理后的廢水仍無(wú)法循環(huán)利用，且系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥難以進(jìn)行處理；同時(shí)該脫硫廢水處理系統(tǒng)系統(tǒng)復(fù)雜、占地面積大、投資較大、運(yùn)行成本高和設(shè)備的檢修維護(hù)量較大;該方法的適應(yīng)性較差，由于國(guó)內(nèi)電廠所用燃煤來(lái)源容易改變，煤質(zhì)并不固定，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行加藥量與設(shè)計(jì)加藥量偏差過(guò)大的情況;部分電廠因脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)或運(yùn)行存在問(wèn)題，使得廢水排量較大，處理成本增大。
[0013]3)水力除灰系統(tǒng)處理脫硫廢水
[0014]脫硫廢水不經(jīng)處理，直接進(jìn)入水力除灰系統(tǒng)，脫硫廢水中的重金屬或酸性物質(zhì)與灰中的CaO反應(yīng)生成固體而得到去除，從而達(dá)到以廢治廢的目的。但脫硫廢水的大流量摻入，對(duì)除灰設(shè)備及管道造成腐蝕，而且脫硫廢水中的污染物沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理，只是被稀釋排放，無(wú)法達(dá)到有害物質(zhì)的零排放，同時(shí)該方法不適用于氣力除灰系統(tǒng)的電廠。在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的趨勢(shì)下，該技術(shù)不適合大規(guī)模的推廣。
[0015]4)傳統(tǒng)煙道噴射處理法
[0016]將脫硫廢水用栗送到除塵器前煙道，經(jīng)壓縮空氣將脫硫廢水在除塵器前煙道內(nèi)霧化。該方法中，在除塵器和空預(yù)器相連管道內(nèi)，脫硫廢水噴射處的煙氣溫度為120°C?160°C，霧化后的液滴蒸發(fā)結(jié)晶，固體產(chǎn)物隨煙氣進(jìn)入電除塵器，被其捕獲。但在除塵器前的管道空間較小，噴射的脫硫廢水會(huì)濺射到管壁上，造成管壁的腐蝕和積垢;除塵器前煙氣溫度低，脫硫廢水蒸發(fā)速度較慢;該工藝還要求控制煙氣溫度高于酸露點(diǎn)溫度，否則會(huì)對(duì)除塵器電極板造成腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種塔式鍋爐再循環(huán)煙氣霧化脫硫廢水的工
Ο
[0018]—種塔式鍋爐再循環(huán)煙氣霧化脫硫廢水的工藝裝置，鍋爐尾部煙道依次為傾斜煙道I和垂直煙道II，垂直煙道II連接至脫硝塔2的SCR噴氨區(qū)III，脫硝塔2的SCR區(qū)IV、空氣預(yù)熱器3、除塵器4、脫硫塔6和煙囪7依次連接，垂直煙道II內(nèi)安裝噴嘴10，所述噴嘴10采用順流布置方式;脫硫塔6的脫硫廢水排出口連接至沉水池5，沉水池5通過(guò)栗9連通至噴嘴10的管道;再循環(huán)風(fēng)機(jī)8的進(jìn)風(fēng)口連通至脫硫塔6的煙氣出口，排風(fēng)口連通至噴嘴10的管道，使再循環(huán)煙氣與脫硫廢水在噴嘴10的管道內(nèi)接觸。
[0019]所述噴嘴10噴射霧化后的液滴粒徑小于400μπι。
[0020]所述噴嘴10的安裝位置距SCR噴氨區(qū)III為Χ = 8?10m，距鍋爐頂端為Υ= 17.5?19.5mο
[0021]所述噴嘴10采用母管制方式將脫硫廢水引入煙道，母管由煙道管壁的中部延伸至煙道內(nèi)，并在煙道內(nèi)，母管兩側(cè)各分出多個(gè)相互平行的支管，在各支管上等距布置噴嘴10;噴嘴10距平行于支管的煙道管壁的最小距離為A=l.5?2m，距垂直于支管的煙道管壁的最小距離為B = 3?4m。
[0022]所述噴嘴10的噴射角度為β= 50°?80°。
[0023]所述噴嘴10采用壓力式兩相流霧化噴嘴，所述沉水池5通過(guò)栗9連通至噴嘴10的進(jìn)液管道;再循環(huán)風(fēng)機(jī)8的排風(fēng)口連通至噴嘴10的進(jìn)氣管道，進(jìn)液管道與進(jìn)氣管道連通使脫硫廢水與再循環(huán)煙氣在噴嘴10的管道內(nèi)接觸。
[0024]所述栗9選用多級(jí)離心栗。
[0025]上述裝置處理脫硫廢水的工藝，脫硫塔6內(nèi)的脫硫廢水排至沉水池5內(nèi)進(jìn)行初步沉淀處理后，由栗9輸送至噴嘴10的管道，同時(shí)脫硫塔6煙氣出口處的部分煙氣由再循環(huán)風(fēng)機(jī)8輸送至噴嘴10的管道，利用再循環(huán)煙氣提高脫硫廢水的初始溫度，隨后脫硫廢水經(jīng)噴嘴10噴射霧化，噴入煙道的霧化脫硫廢水迅速在煙道中蒸發(fā)，水蒸氣隨煙氣排放;在蒸發(fā)過(guò)程中，脫硫廢水中各離子迅速結(jié)晶析出，并隨煙氣通過(guò)SCR區(qū)IV和空氣預(yù)熱器3后進(jìn)入除塵器4被其捕獲，隨灰一起外排。
[0026]所述噴入煙道的霧化脫硫廢水迅速在煙道中蒸發(fā)，蒸干時(shí)間低于0.1s。
[0027]脫硫廢水由栗(9)加壓后輸送，壓力為0.05?0.3MPa;再循環(huán)煙氣的壓力為
0.2MPao
[0028]本發(fā)明的有益效果為:
[0029](1)避免了一般煙道處理脫硫廢水易出現(xiàn)的煙道壁面腐蝕問(wèn)題。塔式鍋爐尾部煙道的豎直管道，空間足夠，脫硫廢水噴射系統(tǒng)易于安裝，噴射出的液體能夠在空間內(nèi)充分流動(dòng)，避免了空間不足導(dǎo)致部分脫硫廢水飛濺到煙道壁面的情況，從而避免了煙道出現(xiàn)腐蝕的情況;本設(shè)計(jì)的噴射位置處，煙氣溫度一般為300?400°C，噴入的脫硫廢水能夠快速蒸發(fā)，形成結(jié)晶顆粒，隨煙氣流動(dòng)，避免了低溫下脫硫廢水蒸發(fā)慢導(dǎo)致設(shè)備腐蝕的問(wèn)題；同時(shí)采用煙氣再循環(huán)的方法，提高了脫硫廢水噴入煙道時(shí)的初始溫度，改善了脫硫廢水的霧化性能，加速了脫硫廢水的蒸發(fā)，可以防止噴射系統(tǒng)的堵塞，也可避免煙道腐蝕問(wèn)題。
[0030](2)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水真正的無(wú)害化處理。通過(guò)煙氣再循環(huán)作為壓力式噴嘴氣體來(lái)源，改善脫硫廢水的霧化性能，控制液滴粒徑在合適范圍，加速脫硫廢水蒸發(fā);采用壓力式噴嘴，并進(jìn)行優(yōu)化布置，確保了噴射的脫硫廢水不會(huì)噴射到煙道管壁，避免了煙道管壁的腐蝕。煙道噴射法將脫硫廢水轉(zhuǎn)化為水蒸氣和結(jié)晶顆粒，水蒸氣隨煙氣排放，而結(jié)晶顆粒被電除塵器捕獲脫除，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水真正零排放。
[0031](3)避免了過(guò)多的設(shè)備改造和能耗需求。脫硫廢水處理系統(tǒng)僅用霧化噴嘴、管道及一定量的再循環(huán)煙氣即可完成脫硫廢水的處理，所需設(shè)備少，設(shè)備改造方便且投資小，運(yùn)行成本低，能耗低，對(duì)鍋爐現(xiàn)有的設(shè)備改裝需求少。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖la-b為塔式鍋爐尾部煙道結(jié)構(gòu)圖；其中a為主視圖4為側(cè)視圖；
[0033]圖2為一種塔式鍋爐再循環(huán)煙氣霧化脫硫廢水的工藝流程圖；
[0034]圖3為實(shí)施例中噴嘴安裝位置示意圖；
[0035]圖4為管道內(nèi)噴嘴布置示意圖。
[0036]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1_塔式鍋爐，2-脫硝塔，3-空氣預(yù)熱器，4-除塵器，5-沉水池，6-脫硫塔，7-煙囪，8-再循環(huán)風(fēng)機(jī)，9-栗，10-噴嘴，1-傾斜煙道，I1-垂直煙道，II1-SCR噴氨區(qū)，IV-SCR區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0037