申请日2017.06.22
公开(公告)日2017.08.22
IPC分类号C02F1/12; C02F1/16; C02F1/04; B01D53/48; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种脱硫废水零排放处理烟道和处理系统，包括水平连接段、竖直段和至少两条支路，水平连接段的一端设置有用于与空气预热器连接的第一连接件，另一端与竖直段的最低端连接;竖直段的最高端支路的一端连接，支路的另一端设置有与除尘器连接的第二连接件;每条支路上设置有依次连接的第一直段、弯曲过渡段和第二直段，第一直段的另一端与所述竖直段的最高端连接，第二直段的另一端设置所述第二连接件;各段的连接处均为圆滑过渡。可以使脱硫废水在尽量短的时间内将所有的废水液滴完全蒸发，而不至于使得液态水滴进入后续设备，同时保证蒸发沿程烟道不出现腐蚀、积灰和结垢的问题。
权利要求书
1.一种脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：包括水平连接段、竖直段和至少两条支路，水平连接段的一端设置有用于与空气预热器连接的第一连接件，另一端与竖直段的最低端连接;竖直段的最高端支路的一端连接，支路的另一端设置有与除尘器连接的第二连接件;
每条支路上设置有依次连接的第一直段、弯曲过渡段和第二直段，第一直段的另一端与所述竖直段的最高端连接，第二直段的另一端设置所述第二连接件;
各段的连接处均为圆滑过渡。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：所述竖直段与支路的长度比为1:1-1.5。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：所述第一连接件与第二连接件之间的距离为32-43m。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：所述竖直段与支路之间连接有扩径段，扩径段的小径端与竖直段的最高端连通，扩径段的大径端与支路连通。
5.根据权利要求4所述的脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：所述扩径段与支路之间还连接有第二连接段，第二连接段的横截面积大于扩径段的大径端的横截面积。
6.根据权利要求5所述的脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：所述第二连接段的横截面积为70-80m2。
7.根据权利要求6所述的脱硫废水零排放处理烟道，其特征在于：所述水平连接段的横截面积最小，为30-35m2。
8.一种脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：包括锅炉、空气预热器、除尘器和脱硫塔，空气预热器和除尘器通过权利要求1-7任一所述烟道连通，锅炉排出的烟气进入空气预热器中，与空气换热，脱硫塔产生的脱硫废水喷入空气预热器与除尘器之间的烟道的水平连接段，蒸干后的干灰随烟气进入除尘器被捕捉除去;除尘后的烟气进入脱硫塔脱硫后排放。
9.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：脱硫废水通过双流体雾化喷嘴喷入烟道内。
10.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：所述双流体雾化喷嘴包括空气通道、废水通道和喷头，空气通道与废水通道连通，空气通道与空气压缩机连接，废水通道与废水泵连接。
说明书
一种脱硫废水零排放处理烟道和处理系统
技术领域
本发明属于脱硫废水处理领域，具体涉及一种脱硫废水零排放处理烟道和处理系统。
背景技术
现有的脱硫废水零排放工程所应用的工艺，特别是近年国内外工业废水零排放的工程应用，主要采用MVR立式降膜蒸发+分步结晶强制循环制盐结晶器+制盐脱水机+干燥+自动包装的技术方案。脱硫废水经过膜减量后，将脱硫废水的TDS做到180000ppm，然后高浓盐水进入蒸发结晶工艺，根据盐水中不同成分在不同的温度下溶解度的不同将盐分结晶出来，产生混盐，实现废水的零排。该种脱硫废水处理工艺运行复杂、运行成本高、工艺不成熟，而且该过程产生的盐为NaCl和Na2SO4结晶盐，纯度为98%左右，很难二次利用，还会对环境造成二次污染，属于危废，每吨危废的处理费用大约为3000元。
虽然现有技术中尝试将脱硫废水喷洒到烟道中，利用烟气的余热对脱硫废水进行加热蒸干，剩余的飞灰被除尘器捕捉除去。但是由于脱硫废水中含有大量的水分，如果脱硫废水在烟道中蒸发不及时，液滴落在烟道内壁时，对烟道内壁造成腐蚀、积灰或结垢，或大量水分的蒸发使烟气降温明显，对烟道内壁造成低温腐蚀。如果蒸发不及时的液滴随烟气进入后续的设备中，如除尘器中，会对后续设备产生不可避免的危害，影响设备的使用寿命。还有的为了解决该问题，尝试对脱硫废水进行预浓缩，然后再将脱硫废水喷洒到烟道中蒸发，但是，一方面脱硫废水预浓缩的热量会耗费一定的能源，另一方面，脱硫废水预浓缩的系统也需要较大的投资，进而提高了脱硫废水的处理成本。
综上所述，现有技术中脱硫废水零排放处理过程中存在的处理成本高、容易产生危废、容易对烟道及后续的设备产生腐蚀的问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种脱硫废水零排放处理烟道和处理系统。可以使脱硫废水在尽量短的时间内将所有的废水液滴完全蒸发，而不至于使得液态水滴进入后续设备，同时保证蒸发沿程烟道不出现腐蚀、积灰和结垢的问题。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种脱硫废水零排放处理烟道，包括水平连接段、竖直段和至少两条支路，水平连接段的一端设置有用于与空气预热器连接的第一连接件，另一端与竖直段的最低端连接;竖直段的最高端支路的一端连接，支路的另一端设置有与除尘器连接的第二连接件;
每条支路上设置有依次连接的第一直段、弯曲过渡段和第二直段，第一直段的另一端与所述竖直段的最高端连接，第二直段的另一端设置所述第二连接件;
各段的连接处均为圆滑过渡。
脱硫废水在水平连接段中喷洒在烟道中，并且喷向烟道的竖直段，脱硫废水雾滴随着烟气进入烟道的竖直段，竖直段为脱硫废水液滴的蒸发提供了更大的竖向高度，而且烟气在流经水平连接段和竖直段时，靠近拐角内壁的烟气流速慢，靠近拐角中心位置处的烟气的流速快，圆滑过渡时，烟道内的烟气的速度、压力和温度等趋于平稳，可以避免脱硫废水液滴落在烟道内壁上，解决了未蒸发完全的脱硫废水液滴容易落在烟道的内壁上的问题。在竖直段内，脱硫废水水滴不会落在竖直段的最底端的烟道内壁上，而且竖直段具有较大的高度，可以提供较充裕的时间使脱硫废水雾滴蒸发，保证了脱硫废水的蒸发效率。
经过竖直段的初步蒸发的脱硫废水已经实现了大部分蒸发，流经下游支路时，支路上设置直段和弯曲段，弯曲段的设置一方面可以增加烟气流动路径的长度，即延长了雾滴的蒸发时间，在进入除尘器之前就可以完全蒸发变成水蒸气，另一方面可以对烟气流动的行程进行优化，使雾化后的废水微粒悬浮在烟道中，不会碰壁或触底，不会对烟道内壁产生腐蚀。
进一步的，所述竖直段与支路的长度比为1:1-1.5。更有利于脱硫废水的蒸发。
此处的长度为烟道中心线路径的长度。
进一步的，所述第一连接件与第二连接件之间的距离为32-43m。
进一步的，所述竖直段与支路之间连接有扩径段，扩径段的小径端与竖直段的最高端连通，扩径段的大径端与支路连通。
更进一步的，所述扩径段与支路之间还连接有第二连接段，第二连接段的横截面积大于扩径段的大径端的横截面积。
再进一步的，所述第二连接段的横截面积为70-80m2。
再进一步的，所述水平连接段的横截面积最小，为30-35m2。
烟道各个段的设置是为了更好地将脱硫废水雾滴悬浮在烟道中，避免与烟道内壁触碰，同时可以消除烟道内腐蚀、积灰和结垢的风险;同时各段的设置方式和连接关系，延长了脱硫废水雾滴的蒸发时间，保证了脱硫废水雾滴彻底蒸发。同时，还可以确保沿程烟道内部温度高于烟气中酸的露点，避免对烟道产生低温腐蚀。
一种脱硫废水零排放处理系统，包括锅炉、空气预热器、除尘器和脱硫塔，空气预热器和除尘器通过上述烟道连通，锅炉排出的烟气进入空气预热器中，与空气换热，脱硫塔产生的脱硫废水喷入空气预热器与除尘器之间的上述烟道的水平连接段，蒸干后的干灰随烟气进入除尘器被捕捉除去;除尘后的烟气进入脱硫塔脱硫后排放。
进一步的，脱硫废水通过双流体雾化喷嘴喷入烟道内。
更进一步的，所述双流体雾化喷嘴包括空气通道、废水通道和喷头，空气通道与废水通道连通，空气通道与空气压缩机连接，废水通道与废水泵连接。
可以利用高压空气将脱硫废水雾化。
本发明的有益效果为：
本发明对空气预热器和除尘器之间的烟道的结构进行了改进，可以使脱硫废水在尽量短的时间内将所有的废水液滴完全蒸发，而不至于使得液态水滴进入后续设备，同时保证蒸发沿程烟道不出现腐蚀、积灰和结垢的问题。
