申请日2016.04.25
公开(公告)日2018.01.02
IPC分类号B01D53/50; B01D53/80; C02F1/66
摘要
在脱硫装置(1)的前段的废气流路上配置有废气热量回收器(2)的排烟脱硫系统中，热量回收器(2)的清洗废水在石灰石浆料罐(7)内被大量过剩的石灰石中和，使从清洗废水中的煤灰溶出的Al成分固体化。此时，在石灰石浆料中不含有氟成分，即便将热量回收器(2)的清洗废水向石灰石浆料罐(7)供给，也不会产生石灰石的覆盖。此外，热量回收器(2)的清洗废水在石灰石浆料罐(7)被中和，因此在将罐(7)内的石灰石浆料向脱硫装置(1)供给时，也不会引起吸收液的局部的pH降低，能够抑制脱硫吸收液中的Al成分与氟成分的反应。因此，在本发明中，能够以最低限度的设备结构及低成本，在不降低石灰石的反应性的情况下在脱硫装置中对气体冷却器的清洗废水进行处理来实现脱硫装置的持续运转。
权利要求书
1.一种气体冷却器的清洗废水处理方法，在该方法中，在利用气体冷却器(2)冷却燃烧废气之后，使所述燃烧废气在脱硫吸收塔(1)内与喷雾脱硫剂进行气液接触来除去所述燃烧废气中的硫氧化物，
其特征在于，
利用清洗水进行气体冷却器(2)的清洗，利用对燃烧废气中的硫氧化物进行脱硫前的由浆料状的石灰石或微粉石灰石构成的脱硫剂对得到的气体冷却器清洗废水进行中和。
2.根据权利要求1所述的气体冷却器的清洗废水处理方法，其中，
与气体冷却器(2)的清洗废水进行混合的所述脱硫剂的量根据混合后的气体冷却器清洗废水的pH来确定。
3.根据权利要求1或2所述的气体冷却器的清洗废水处理方法，其中，
将所述气体冷却器(2)的清洗废水与脱硫剂的混合物连续地向脱硫吸收塔(1)供给。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体冷却器的清洗废水处理方法，其中，
分离在利用脱硫剂来中和气体冷却器(2)的清洗废水之后在清洗废水与脱硫剂的混合物中含有的固体，并将除去固体后的所述混合物向脱硫吸收塔(1)连续地供给。
5.一种气体冷却器的清洗废水处理装置，其特征在于，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置具备：
气体冷却器(2)，其对燃烧废气进行冷却;
脱硫剂贮存罐(7)，其贮存用于对由该气体冷却器(2)冷却后的燃烧废气进行脱硫的由浆料状的石灰石构成的脱硫剂;
石灰石粉碎磨机(5)，其对石灰石进行粉碎;以及
脱硫吸收塔(1)，其将从脱硫剂贮存罐(7)经由第一脱硫剂供给路径(14)进行供给的包含所述脱硫剂的脱硫吸收液呈雾状喷射，使所述脱硫吸收液与燃烧废气进行气液接触，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置还具备：
清洗废水罐(9)，其贮存利用清洗水清洗气体冷却器(2)后得到的清洗废水;
第三脱硫剂供给路径(16)，经由该第三脱硫剂供给路径(16)，一边调节pH一边将脱硫剂从所述石灰石粉碎磨机(5)或脱硫剂贮存罐(7)向该清洗废水罐(9)供给;以及
第二脱硫剂供给路径(15)，经由该第二脱硫剂供给路径(15)，从清洗废水罐(9)向脱硫吸收塔(1)供给气体冷却器清洗废水和脱硫剂的混合物。
6.根据权利要求5所述的气体冷却器的清洗废水处理装置，其中，
在清洗废水罐(9)内或者与清洗废水罐(9)独立地设置固液分离器，所述固液分离器对从调节pH后的清洗废水罐(9)排出的淤泥进行分离。
7.一种气体冷却器的清洗废水处理装置，其特征在于，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置具备：
气体冷却器(2)，其对燃烧废气进行冷却;
脱硫剂贮存罐(7)，其贮存用于对由该气体冷却器(2)冷却后的燃烧废气进行脱硫的由浆料状的石灰石或微粉石灰石构成的脱硫剂;以及
脱硫吸收塔(1)，其将从该脱硫剂贮存罐(7)经由第一脱硫剂供给路径(14)进行供给的包含所述脱硫剂的脱硫吸收液呈雾状喷射，使所述脱硫吸收液与燃烧废气进行气液接触，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置还具备清洗废水供给路径(8)，经由所述清洗废水供给路径(8)，将利用清洗水清洗气体冷却器(2)后得到的清洗废水向脱硫剂贮存罐(7)供给。
8.一种气体冷却器的清洗废水处理装置，其特征在于，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置具备：
气体冷却器(2)，其对燃烧废气进行冷却;
微粉石灰石料斗(4)，其贮存用于对由该气体冷却器(2)冷却后的燃烧废气进行脱硫的微粉石灰石;以及
脱硫吸收塔(1)，其将从该微粉石灰石料斗(4)经由第一脱硫剂供给路径(14)进行供给的微粉石灰石作为脱硫剂呈雾状喷射，使所述微粉石灰石与燃烧废气进行气液接触，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置还设有：
清洗废水罐(9)，其贮存利用清洗水清洗气体冷却器(2)后得到的清洗废水;以及
第三脱硫剂供给路径(16)，经由所述第三脱硫剂供给路径(16)，一边调节pH一边将微粉石灰石从微粉石灰石料斗(4)向该清洗废水罐(9)供给，
所述气体冷却器的清洗废水处理装置还具备第二脱硫剂供给路径(15)，经由所述第二脱硫剂供给路径(15)，将清洗废水与微粉石灰石的混合物从清洗废水罐(9)向脱硫吸收塔(1)供给。
9.根据权利要求8所述的气体冷却器的清洗废水处理装置，其中，
在清洗废水罐(9)内或者与清洗废水罐(9)独立地设置固液分离器，所述固液分离器对从调节pH后的清洗废水罐(9)排出的淤泥进行分离。
说明书
气体冷却器的清洗废水处理方法和装置
技术领域
本发明涉及由火力发电设备产生的废水的处理方法，尤其是涉及在使成为高温且低pH的气体冷却器的清洗废水流入脱硫吸收塔的情况下，不会降低用作脱硫剂的石灰石的反应性且对气体冷却器的清洗废水进行处理的方法和装置。
背景技术
火力发电设备的废气处理系统由脱硝装置、集尘装置、脱硫装置等构成，为了有效利用废气热量或削减湿式脱硫装置中的水消耗量，设置气体冷却器。在气体冷却器中，经由传热管来进行冷却水与废气之间的热交换。
在从锅炉排出的废气中，含有与燃料中的硫成分的含量相应的硫氧化物。硫氧化物大多为SO2，但SO2的一部分由于锅炉内的氧化或脱硝装置的催化剂上的氧化而成为SO3。该SO3呈气状向气体冷却器导入，但由于气体冷却器内的废气温度降低进行冷凝而成为硫酸雾，其一部分附着在气体冷却器的传热管上。
在配置于废气流路的除尘装置的前段的废气流路上设置有气体冷却器的低温EP系统中，向气体冷却器导入的废气中的煤尘的浓度高，向气体冷却器内的传热管附着的灰量也多，由于灰中的碱成分而将附着在传热管上的SO3雾中和，其中，废气流路是供从锅炉排出的废气流动的流路。
然而，在将重油用作锅炉燃料或者在除尘装置的后段侧的废气流路上设置有气体冷却器的情况下，向气体冷却器导入的废气中的煤尘浓度低，向气体冷却器内的传热管附着的灰量变少，无法期待利用灰中的碱成分来中和SO3。
附着于气体冷却器的传热管的灰或硫酸雾由吹灰器或喷水器来清洗。尤其是，在像上述那样气体冷却器处的废气中的煤尘浓度低而附着于传热管的硫酸雾无法由灰中的碱来中和的情况下，硫酸雾向传热管的附着性强，因此还可以利用喷水器来清洗传热管并使清洗废水作为补给水向脱硫吸收塔流入(专利文献1)。
此时，清洗废水因与100℃左右的传热管的接触而成为高温，并且清洗废水的pH因附着于传热管的硫酸雾而降低。传热管的清洗频率为一天中实施数次几分钟的喷水，因而在装置运转中始终会间歇性产生大量的清洗废水。
图5是表示使用了现有技术的湿式脱硫装置中的气体冷却器的清洗废水的处理方法的图，将在湿式脱硫装置(脱硫吸收塔)1的上游侧的废气流路上配置的热回收器(气体冷却器)2的清洗废水向湿式脱硫装置1供给。向湿式脱硫装置1供给石灰石浆料作为脱硫剂。关于石灰石浆料，利用湿式球磨机5将来自石灰石料斗4的石灰石粉碎并暂时存放于石灰石浆料罐7中，之后依次向湿式脱硫装置1供给。需要说明的是，在热回收器2与设置于湿式脱硫装置1出口的废气流路上的废气再热器3之间通过热介质来进行热交换。
在此，作为在湿式脱硫装置1的运转中产生的问题之一，存在石灰石的反应性降低的现象。认为产生该现象的原因在于，在脱硫吸收液中，因同废气之间的气液接触而被吸收的氟成分(F)与从流入到湿式脱硫装置1中的煤灰溶出的铝成分(Al)发生反应，生成作为不溶物的化合物而将石灰石表面覆盖。有时在如下情况下也确认到该石灰石的反应性降低的现象，即，例如由于在湿式脱硫装置1的上游设置的除尘装置的异常而导致飞灰大量流入到湿式脱硫装置1中。
另外，在使本发明中作为对象的气体冷却器2的清洗废水向脱硫吸收液流入的情况下，由于该清洗废水的pH低，因此在脱硫吸收塔1的下部设置的循环罐内局部地使脱硫吸收液的pH降低，虽然利用作为脱硫剂来供给的石灰石一边恢复pH一边向循环罐整体扩散，但此时，铝成分以溶解的状态存在于气体冷却器2的清洗废水中，此外由于低pH清洗废水的流入而导致脱硫吸收液的pH降低，脱硫吸收液中的CaF2发生溶解，从而容易引起铝成分与氟成分的反应，助长石灰石的反应性降低。
在引起了这样的石灰石的反应性降低的情况下，以往预先设置贮存有在废水处理中使用的NaOH或Ca(OH)2这样的碱剂12的碱剂添加装置11，通过向湿式脱硫装置(脱硫吸收塔)1强制性添加碱剂12来提高pH，使溶出的铝成分析出，由此消除石灰石的反应性降低。
然而，就这样的以往方法而言，针对因除尘装置的异常等引起的暂时性的飞灰向湿式脱硫装置1的大量流入所导致的石灰石的反应性降低而取得了效果，但是，在像专利文献1所记载那样用湿式脱硫装置(脱硫吸收塔)1来接收气体冷却器清洗废水的情况下，并非是长久之计。另外，不仅需要碱剂添加装置11的设备费用，还需要NaOH或Ca(OH)2的成本。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-325744号公报
发明内容
发明要解决的课题
在使气体冷却器(废气热量回收器)2的清洗废水向湿式脱硫装置(脱硫吸收塔)1流入的情况下，从清洗废水中含有的煤灰溶出的铝成分和由于气体吸收而被除去的氟成分连续地向湿式脱硫装置(脱硫吸收塔)1流入，以往的方法并非长久之计。
一旦引起石灰石的反应性降低，则无法进行脱硫吸收液的pH的控制，不仅会导致湿式脱硫装置1的脱硫性能降低，还会妨碍湿式脱硫装置(脱硫吸收塔)1的持续运转。
本发明的课题在于，提供能够以最低限度的设备结构及低成本、在不降低石灰石的反应性的情况下对气体冷却器的清洗废水进行处理来实现湿式脱硫装置的持续运转的气体冷却器的清洗废水的处理方法和装置。
用于解决课题的方案
上述本发明的课题通过如下的方案来解决。
本发明的技术方案1涉及一种气体冷却器的清洗废水处理方法，在该方法中，在利用气体冷却器(2)冷却燃烧废气之后，使所述燃烧废气在脱硫吸收塔(1)内与喷雾脱硫剂进行气液接触来除去所述燃烧废气中的硫氧化物，其特征在于，利用清洗水进行气体冷却器(2)的清洗，利用对燃烧废气中的硫氧化物进行脱硫前的由浆料状的石灰石或微粉石灰石构成的脱硫剂对得到的气体冷却器清洗废水进行中和。
在技术方案1所记载的气体冷却器的清洗废水处理方法的基础上，本发明的技术方案2的特征在于，与气体冷却器(2)的清洗废水进行混合的所述脱硫剂的量根据混合后的气体冷却器清洗废水的pH来确定。
在技术方案1或2所记载的气体冷却器的清洗废水处理方法的基础上，本发明的技术方案3的特征在于，将所述气体冷却器(2)的清洗废水与脱硫剂的混合物连续地向脱硫吸收塔(1)供给。
在技术方案1至3中任一技术方案所记载的气体冷却器的清洗废水处理方法的基础上，本发明的技术方案4的特征在于，分离在利用脱硫剂来中和气体冷却器(2)的清洗废水之后在清洗废水与脱硫剂的混合物中含有的固体，并将除去固体后的所述混合物向脱硫吸收塔(1)连续地供给。
本发明的技术方案5涉及一种气体冷却器的清洗废水处理装置，其特征在于，具备：气体冷却器(2)，其对燃烧废气进行冷却;脱硫剂贮存罐(7)，其贮存用于对由该气体冷却器(2)冷却后的燃烧废气进行脱硫的由浆料状的石灰石构成的脱硫剂;石灰石粉碎磨机(5)，其对石灰石进行粉碎;脱硫吸收塔(1)，其将从脱硫剂贮存罐(7)经由第一脱硫剂供给路径(14)进行供给的包含所述脱硫剂的脱硫吸收液呈雾状喷射，使所述脱硫吸收液与燃烧废气进行气液接触，所述气体冷却器的清洗废水的处理装置还具备：清洗废水罐(9)，其贮存利用清洗水清洗气体冷却器(2)后得到的清洗废水;第三脱硫剂供给路径(16)，经由该第三脱硫剂供给路径(16)，一边调节pH一边将脱硫剂从所述石灰石粉碎磨机(5)或脱硫剂贮存罐(7)向该清洗废水罐(9)供给;第二脱硫剂供给路径(15)，经由该第二脱硫剂供给路径(15)，从清洗废水罐(9)向脱硫吸收塔(1)供给气体冷却器清洗废水和脱硫剂的混合物(参照图2)。
在技术方案5所记载的气体冷却器的清洗废水处理装置的基础上，本发明的技术方案6的特征在于，在清洗废水罐(9)内或者与清洗废水罐(9)独立地设置固液分离器，所述固液分离器对从调节pH后的清洗废水罐(9)排出的淤泥进行分离。
本发明的技术方案7涉及一种气体冷却器的清洗废水处理装置，其特征在于，具备：气体冷却器(2)，其对燃烧废气进行冷却;脱硫剂贮存罐(7)，其贮存用于对由该气体冷却器(2)冷却后的燃烧废气进行脱硫的由浆料状的石灰石或微粉石灰石构成的脱硫剂;脱硫吸收塔(1)，其将从该脱硫剂贮存罐(7)经由第一脱硫剂供给路径(14)进行供给的包含所述脱硫剂的脱硫吸收液呈雾状喷射，使所述脱硫吸收液与燃烧废气进行气液接触，所述气体冷却器的清洗废水处理装置还具备清洗废水供给路径(8)，经由所述清洗废水供给路径(8)，将利用清洗水清洗气体冷却器(2)后得到的清洗废水向脱硫剂贮存罐(7)供给(参照图1、图3)。
本发明的技术方案8涉及一种气体冷却器的清洗废水处理装置，其特征在于，具备：气体冷却器(2)，其对燃烧废气进行冷却;微粉石灰石料斗(4)，其贮存用于对由该气体冷却器(2)冷却后的燃烧废气进行脱硫的微粉石灰石;脱硫吸收塔(1)，其将从该微粉石灰石料斗(4)经由第一脱硫剂供给路径(14)进行供给的微粉石灰石作为脱硫剂呈雾状喷射，使所述微粉石灰石与燃烧废气进行气液接触，所述气体冷却器的清洗废水的处理装置还设有：清洗废水罐(9)，其贮存利用清洗水清洗气体冷却器(2)后得到的清洗废水;第三脱硫剂供给路径(16)，经由第三脱硫剂供给路径(16)，一边调节pH一边将微粉石灰石从微粉石灰石料斗(4)向该清洗废水罐(9)供给，所述气体冷却器的清洗废水处理装置还具备第二脱硫剂供给路径(15)，经由所述第二脱硫剂供给路径(15)，将清洗废水与微粉石灰石的混合物从清洗废水罐(9)向脱硫吸收塔(1)供给(参照图4)。
在技术方案8所记载的气体冷却器的清洗废水处理装置的基础上，本发明的技术方案9的特征在于，在清洗废水罐(9)内或者与清洗废水罐(9)独立地设置固液分离器(未图示)，所述固液分离器对从调节pH后的清洗废水罐(9)排出的淤泥进行分离。
本发明具有如下功能。即，在排烟脱硫装置(脱硫吸收塔)(1)中通过用作脱硫剂的石灰石对气体冷却器(2)的清洗废水进行处理，由此不需要像现有技术那样设置在石灰石的反应性降低时向脱硫吸收液添加相对昂贵的NaOH或Ca(OH)2这样的碱剂的添加装置。
另外，利用石灰石来提高清洗废水的pH，由此从气体冷却器清洗废水中含有的煤灰溶出的铝成分作为固体被固定，而且，在将气体冷却器清洗废水向脱硫吸收塔供给时也不会引起局部的吸收液pH的降低，脱硫吸收液中含有的CaF2也不易溶解，因此气体冷却器(2)的清洗废水中的铝成分与脱硫吸收液中的氟成分不会发生反应，能够预防石灰石覆盖。
这样，在本发明中，使用作为脱硫剂来使用的石灰石对气体冷却器(2)的清洗废水连续地进行处理，由此能够长期预防铝成分和氟成分所引起的石灰石的反应性降低。
发明效果
根据技术方案1、5、7及8所记载的发明，利用石灰石对气体冷却器(2)的清洗废水进行处理，由此利用石灰石来提高清洗废水的pH，从气体冷却器清洗废水中的煤灰溶出的铝成分(Al)作为固体被固定，即便将气体冷却器清洗废水与石灰石一起向脱硫吸收塔(1)供给，也不会引起局部的吸收液的pH降低，也不易产生脱硫吸收液中含有的CaF2的溶解，因此铝与氟也不会发生反应，能够预防石灰石的覆盖。
另外，不需要像现有技术那样设置在石灰石的反应性降低时向脱硫吸收液添加相对昂贵的NaOH或Ca(OH)2那样的碱剂的添加装置。
根据技术方案2、5及8所记载的发明，一边调整pH，一边将燃烧废气的脱硫处理中使用的大量的脱硫剂的一部分用于气体冷却器(2)的清洗废水的中和，由此能够避免脱硫剂的浪费，并且能够将脱硫剂既用于气体冷却器(2)的清洗废水的中和也用于燃烧废气的脱硫。
根本技术方案3、5、7及8所记载的发明，利用脱硫剂对气体冷却器(2)的清洗废水进行中和，将清洗废水与脱硫剂的混合物连续地向脱硫吸收塔(1)供给，由此能够长期预防铝和氟所引起的石灰石的反应性降低。
根据技术方案4、6及9所记载的发明，使清洗废水从气体冷却器(2)带入的煤尘、因脱硫剂对清洗废水的中和而产生的淤泥、或者从清洗废水中的煤灰溶出的铝成分作为固体被固定，进行固液分离，由此能够减少向脱硫吸收液中流入的煤尘等杂质的量，能够提高脱硫吸收塔中的副产物石膏的纯度。
