申請日2017.10.11

　　公開(公告)日2018.02.16

　　IPC分類號C02F1/12; B01D53/80; B01D53/50; C02F1/66; C02F103/18

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，將濕法脫硫后產(chǎn)生的廢水通過三聯(lián)箱技術(shù)簡單預(yù)處理后，加入少量Ca(OH)2漿液混合均勻后通過噴霧干燥塔的旋轉(zhuǎn)霧化器，霧化成平均粒徑10~60mm的細霧滴噴入干燥塔內(nèi)，利用空預(yù)器前鍋爐的高溫煙氣作為熱源，在噴霧干燥塔內(nèi)將廢水蒸發(fā)，水分進入煙氣中，廢水中的鹽類干燥后被收集下來，達到脫硫廢水零排放的目的，本發(fā)明主要目的是將原來脫硫后直接排放的廢水進行蒸發(fā)、收集，在脫硫后增加了廢水治理、小型預(yù)除塵工序，真正實現(xiàn)零排放，電除塵器除塵后的粉煤灰品質(zhì)高，便于回收利用;而且成本低，效率高，便于推廣。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，其特征在于：濕法脫硫后產(chǎn)生的廢水通過三聯(lián)箱技術(shù)簡單預(yù)處理后，加入少量Ca(OH)2漿液混合均勻后通過噴霧干燥塔的旋轉(zhuǎn)霧化器，霧化成平均粒徑10~60mm的細霧滴噴入干燥塔內(nèi)，利用空預(yù)器前鍋爐的高溫煙氣作為熱源，在噴霧干燥塔內(nèi)將廢水蒸發(fā)，水分進入煙氣中，廢水中的鹽類干燥后被收集下來，達到脫硫廢水零排放的目的。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，其特征在于：從空預(yù)器后引出一部分中低溫煙氣，通過煙氣加熱裝置后引入高溫煙氣煙道混合后進入噴霧干燥塔。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，其特征在于：在噴霧干燥塔與電除塵器之間加裝小型預(yù)除塵器，用以收集噴霧干燥后煙氣中的鹽類等物質(zhì)，收集的物質(zhì)與噴霧干燥塔底部收集的物質(zhì)一起，輸送至廢渣處置裝置，共同作為危廢單獨處理。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，其特征在于：所述Ca(OH)2漿液濃度在5%~25%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，其特征在于：脫硫廢水流經(jīng)的輸送管道采用玻璃鱗片襯里防腐，玻璃鱗片厚度2.0~3.5mm;噴霧干燥塔內(nèi)壁采用玻璃鱗片襯里，外加玻纖布增強，玻璃鱗片厚度1.5~3.0mm，玻纖布1~2層，厚度在0.2~0.6mm。

　　6.一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：包括鍋爐，鍋爐依次連接脫硝反應(yīng)器、空預(yù)器、電除塵器、濕法脫硫裝置、煙囪;所述濕法脫硫裝置的出水口通過三聯(lián)箱裝置、廢水箱、高位給料箱連接噴霧干燥塔，廢水箱與漿液箱連通，所述脫硝反應(yīng)器與空預(yù)器之間設(shè)有支管一連接噴霧干燥塔，空預(yù)器與電除塵器之間設(shè)有支管二連接噴霧干燥塔，支管二上設(shè)有煙氣加熱裝置，噴霧干燥塔與電除塵器之間設(shè)有預(yù)除塵器，預(yù)除塵器下方設(shè)有廢渣處理裝置。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：噴霧干燥塔進出口煙道設(shè)置進口擋板和出口擋板，進口擋板采用調(diào)節(jié)型執(zhí)行結(jié)構(gòu)，出口擋板采用開關(guān)型執(zhí)行結(jié)構(gòu)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述高位給料箱連接工藝水箱。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)，其特征在于：所述煙氣加熱裝置上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門。

　　說明書

　　一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及燃煤電廠脫硫廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)及方法。

　　背景技術(shù)

　　燃煤電廠是我國工業(yè)用水的大戶，其用水量和排水量十分巨大，工業(yè)用水中約40%用于燃煤電廠，燃煤電廠每年的排放量約占全國工業(yè)企業(yè)排放量的10%。我國對燃煤電廠廢水治理的研究起步較晚，但隨著環(huán)境保護相關(guān)法律和監(jiān)管越來越嚴格，燃煤電廠廢水“零排放”越來越多地被提及。

　　2006年頒布的《火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計技術(shù)規(guī)程》明確指出，火電廠的脫硫廢水處理設(shè)施要單獨設(shè)置，優(yōu)先考慮處理回用，不設(shè)排放口，必須實現(xiàn)廢水“零排放”。2015年4月發(fā)布的《水污染行動計劃》指出，國家將強化各類水污染的治理力度，全面控制污染物排放，燃煤電廠脫硫廢水因成分復(fù)雜、含有重金屬引起業(yè)界關(guān)注。2016年11月出臺的《控制污染物排放許可制實施方案》更是率先指出對火電、造紙行業(yè)企業(yè)核發(fā)排污許可證。同月，國務(wù)院發(fā)布《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，指出電力、造紙、印染等高耗水行業(yè)應(yīng)大幅降低污染物排放強度，達到先進定額標準。2017年1月11日，環(huán)保部又印發(fā)了《火電廠污染防治技術(shù)政策》。

　　近年政府部門密集發(fā)布的環(huán)保政策表明，黨中央、國務(wù)院高度重視生態(tài)環(huán)境保護工作，火力發(fā)電廠作為耗水大戶在水資源約束與排放限制方面的壓力陡然上升，加快落實深度節(jié)水和廢污水“零排放”已成為必然選擇。隨著環(huán)保技術(shù)的不斷進步以及環(huán)保理念的革新，一些走在前列的燃煤電廠開始超前布局、合理規(guī)劃，不惜在環(huán)保上投入大量資金。但即便如此，目前國內(nèi)真正實現(xiàn)廢水“零排放”的燃煤電廠仍然屈指可數(shù)。

　　究其緣由，一方面，由于燃煤電廠廢水“零排放”的處理難點——脫硫廢水水質(zhì)具有濁度大、硬度高、重金屬含量高、氯離子含量超高、易結(jié)垢、易腐蝕等特點，處理難度大;另一方面，市面上現(xiàn)普遍采用的脫硫廢水治理技術(shù)，在可靠性、經(jīng)濟性上的表現(xiàn)不盡人意。例如此前大多數(shù)電廠采用的三聯(lián)箱技術(shù)雖工藝簡單、投資造價較低，卻無法滿足全廠廢水“零排放”的環(huán)保要求。

　　當前，國內(nèi)火電廠脫硫廢水“零排放”技術(shù)仍處于研發(fā)和初步應(yīng)用階段，歸納起來主要有兩條工藝路線：一條是以水處理方式實現(xiàn)“零排放”的工藝路線，即“預(yù)處理軟化+膜濃縮減量+蒸發(fā)結(jié)晶”技術(shù)。該技術(shù)較為成熟、運行穩(wěn)定，已有部分成功運行案例且不對電廠發(fā)電生產(chǎn)造成任何影響，但其投資和運行費用太高，處理過程中易產(chǎn)生較多固體廢棄物，這些固體廢棄物里含有氯離子、硫酸根等有毒成分，回收以后再利用前還需要再次分離處理，增加成本，造成現(xiàn)在燃煤電廠廢氣處理后的固體廢棄物無人回收，減少企業(yè)效益;另一條是以煙氣余熱方式實現(xiàn)“零排放”的工藝路線，即“預(yù)處理+煙道噴霧干燥”技術(shù)。其優(yōu)點是投資和運行費用較低，但技術(shù)還未成形、廢水蒸發(fā)不完全，易對煙道造成腐蝕和積灰堵塞，目前尚未有成功運行案例且對電廠發(fā)電生產(chǎn)造成影響。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)及方法，其工藝組成簡單，技術(shù)可靠性高，一次投入及運行成本相對較低，處理后的固體廢棄物達標，提高經(jīng)濟效益。

　　為達到上述目的，本發(fā)明給出一種燃煤電廠脫硫廢水零排放方法，其特征在于：濕法脫硫后產(chǎn)生的廢水通過三聯(lián)箱技術(shù)簡單預(yù)處理后，加入少量Ca(OH)2漿液混合均勻后通過噴霧干燥塔的旋轉(zhuǎn)霧化器，霧化成平均粒徑10~60mm的細霧滴噴入干燥塔內(nèi)，利用空預(yù)器前鍋爐的高溫煙氣(350℃左右)作為熱源，在噴霧干燥塔內(nèi)將廢水蒸發(fā)，水分進入煙氣中，廢水中的鹽類干燥后被收集下來，達到脫硫廢水零排放的目的。

　　優(yōu)選地，所述適用于燃煤電廠脫硫廢水零排放的方法還包括步驟：同時從空預(yù)器后引出一部分中低溫煙氣(120℃左右)，通過煙氣加熱裝置后引入高溫煙氣煙道混合后進入噴霧干燥塔。當電廠運行負荷降低時，直接從空預(yù)器前抽取煙氣對電廠煤耗等影響較大，通過引入中低溫煙氣適當加熱后補充進高溫煙氣，同時減少高溫煙氣的抽取，從而降低對電廠鍋爐效率的影響。

　　優(yōu)選地，所述適用于燃煤電廠脫硫廢水零排放的方法還包括步驟：在噴霧干燥塔與電廠原電除塵器之間加裝小型預(yù)除塵器裝置，用以收集噴霧干燥后煙氣中的鹽類等物質(zhì)，收集的物質(zhì)與噴霧干燥塔底部收集的物質(zhì)一起，輸送至廢渣處置裝置，共同作為危廢單獨處理，電除塵器處理后的粉煤灰不摻雜有害離子，可以直接回收利用，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

　　優(yōu)選地，所述噴霧干燥塔處理脫硫廢水前，先用工藝水代替使用，待系統(tǒng)正常后，再切入脫硫廢水，噴霧干燥塔停運前，也用工藝水運行一段時間，清洗高速霧化器，同時清洗脫硫廢水管道及泵等，避免設(shè)備的腐蝕。

　　優(yōu)選地，所述脫硫廢水經(jīng)預(yù)處理后，再加入少量Ca(OH)2漿液調(diào)質(zhì)后，管道輸送至脫硫廢水處理系統(tǒng)中的廢水箱，再輸送至高位給料箱，自流進入噴霧干燥塔，其中Ca(OH)2漿液濃度在5%~25%。

　　優(yōu)選地，為避免腐蝕，脫硫廢水流經(jīng)的輸送管道采用玻璃鱗片襯里防腐，玻璃鱗片厚度2.0~3.5mm;在噴霧干燥塔內(nèi)壁加厚防腐，采用玻璃鱗片襯里，外加玻纖布增強，玻璃鱗片厚度1.5~3.0mm，玻纖布1~2層，厚度在0.2~0.6mm。

　　本發(fā)明還提供了一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)，鍋爐依次連接脫硝反應(yīng)器、空預(yù)器、電除塵器、濕法脫硫裝置、煙囪;所述濕法脫硫裝置的出水口通過三聯(lián)箱裝置、廢水箱、高位給料箱連接噴霧干燥塔，廢水箱與漿液箱連通，所述脫硝反應(yīng)器與空預(yù)器之間設(shè)有支管一連接噴霧干燥塔，空預(yù)器與電除塵器之間設(shè)有支管二連接噴霧干燥塔，支管二上設(shè)有煙氣加熱裝置，噴霧干燥塔與電除塵器之間設(shè)有預(yù)除塵器，預(yù)除塵器下方設(shè)有廢渣處理裝置。

　　優(yōu)選地，三聯(lián)箱裝置包括中和箱、反應(yīng)箱和絮凝箱。

　　優(yōu)選地，噴霧干燥塔上端布置有核心設(shè)備旋轉(zhuǎn)霧化器。

　　優(yōu)選地，噴霧干燥塔進出口煙道設(shè)置進口擋板和出口擋板，進口擋板采用調(diào)節(jié)型執(zhí)行結(jié)構(gòu)，根據(jù)噴霧干燥系統(tǒng)出口煙道溫度調(diào)節(jié)進入本系統(tǒng)的煙氣量，出口擋板采用開關(guān)型執(zhí)行結(jié)構(gòu)。

　　優(yōu)選地，所述噴霧干燥塔的工作溫度總是在酸露點溫度以上，塔體及煙道等與煙氣介質(zhì)接觸的材料采用普通碳鋼，與脫硫廢水接觸的霧化器采用哈氏合金材質(zhì)。

　　優(yōu)選地，所述噴霧干燥塔直通端采用不銹鋼，錐體收塵端采用碳鋼，噴霧干燥塔本體外壁采用保溫棉巖保溫。

　　優(yōu)選地，所述高位給料箱連接工藝水箱。

　　優(yōu)選地，所述電除塵器與濕法脫硫裝置之間設(shè)有風機。

　　優(yōu)選地，所述廢水箱與高位給料箱之間設(shè)有廢水輸送泵。

　　優(yōu)選地，所述煙氣加熱裝置上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門。

　　綜上所述，本發(fā)明的適用于燃煤電廠脫硫廢水零排放的系統(tǒng)及方法可以實現(xiàn)以下有益效果：

　　(1)本發(fā)明能夠真正實現(xiàn)脫硫廢水零排放，將廢水通過熱煙氣蒸發(fā)收集，廢水蒸發(fā)后煙氣中水分含量增加，煙氣中顆粒物比電阻降低，荷電量增大，從而提高電廠原除塵器除塵效率;同時間接補充煙氣中的水分，減少后續(xù)濕法脫硫裝置的耗水量和廢水產(chǎn)生量，實現(xiàn)良性循環(huán);

　　(2)本發(fā)明采取中低溫煙氣加熱補充熱源，避免單一抽取空預(yù)器前的高溫熱煙氣對鍋爐效率的影響，不影響電廠的正常生產(chǎn)經(jīng)營，從而更容易被電廠接受;

　　(3)本發(fā)明工藝流程簡單，利用原煙氣熱量能耗較低，與傳統(tǒng)“蒸發(fā)結(jié)晶”技術(shù)相比，較其一次性投入及運行成本均能降低50%以上，大大緩解燃煤電廠經(jīng)營壓力，減少社會減排成本，經(jīng)濟性明顯;

　　(4)本發(fā)明在噴霧干燥后單獨設(shè)置小型預(yù)除塵裝置，用以收集噴霧干燥后煙氣中的有害鹽類物質(zhì)，降低原電除塵器的除塵壓力，避免對原電除塵器粉煤灰品質(zhì)的影響，提高電廠的經(jīng)營收入;

　　(5)通過在廢水里加入的石灰漿，加快干燥速度，還可以協(xié)同脫除煙氣中的SO2、SO3，提高效率。