申请日2015.07.27
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号F23J15/00; B01D53/50; B01D53/80; F22D1/36
摘要
本发明涉及一种零水耗、零废水排放的脱硫系统，所述系统包括依次相连接设置的锅炉空预器、低温换热装置、脱硫废水雾化装置、干式电除尘装置、锅炉引风机、脱硫吸收塔、烟气冷凝除雾装置和烟囱，所述系统还包括一冷凝水箱，该冷凝水箱与烟气冷凝除雾装置相连接设置。本发明脱硫系统在传统锅炉尾部烟气净化系统上，增加了低温换热装置、脱硫废水雾化装置、烟气冷凝除雾装置及水资源回收装置等，从而实现了湿法脱硫系统工艺水的循环利用，实现了整个脱硫系统工艺用的水零消耗以及废水的零排放;而且，该零水耗、零废水排放的脱硫系统，操作便利，降低了设备的运行成本，不易发生故障，可以广泛地应用于湿法烟气的脱硫。
权利要求书
1.一种零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述系统包括依次相连接设置的 锅炉空预器、低低温换热装置、脱硫废水雾化装置、干式电除尘装置、锅炉引风机、脱硫吸 收塔、烟气冷凝除雾装置和烟囱，所述系统还包括一冷凝水箱，该冷凝水箱与烟气冷凝除雾 装置相连接设置。
2.根据权利要求1所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述系统还包 括石膏旋流器、石膏皮带脱水机、石膏存储仓、滤液收集箱、脱硫废水旋流器和脱硫废水箱， 所述石膏旋流器的输入端与脱硫吸收塔底部相连通设置，用于处理脱硫吸收塔中排出的石膏 浆液，该石膏旋流器包括溢流输出端和底流输出端，所述溢流输出端与滤液收集箱相连接设 置，所述底流输出端与石膏皮带脱水机相连接设置，所述石膏皮带脱水机包括固体输出端和 滤液输出端，所述固体输出端与石膏存储仓相连接，所述滤液输出端与滤液收集箱相连接设 置;
所述滤液收集箱的设置于滤液收集箱底部的输出端分别与脱硫吸收塔的底部和脱硫废水 旋流器的输入端相连接设置，所述废水旋流器包括溢流出口和底流出口，所述底流出口与滤 液收集箱相连接设置，所述溢流出口与脱硫废水箱相连接设置，所述脱硫废水箱的输出端与 脱硫废水雾化装置相连接设置。
3.根据权利要求1或2所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述低低 温换热装置包括低低温换热装置本体和换热管，所述低低温换热装置本体的材质为碳钢，所 述换热管的材质采用合金钢钢，该换热管采用蛇形管结构的塑料管且垂直布置;锅炉烟气经 低低温换热装置时，其烟温大于烟气露点温度。
4.根据权利要求1或2所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述脱硫 废水雾化装置包括数个水平方向间隔并列设置的高效雾化喷枪，所述高效雾化喷枪包括雾化 喷枪本体、脱硫废水接口、压缩空气接口和雾化喷嘴，所述雾化喷枪本体的一端分别与雾化 喷枪本体内相连通设置脱硫废水接口和压缩空气接口，所述压缩空气接口下方的雾化喷枪本 体上与雾化喷枪本体内相连通、沿纵向均布间隔设置多个水平方向的雾化喷嘴，最底端雾化 喷嘴与雾化喷枪本体的另一端相连通设置。
5.根据权利要求4所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述雾化喷枪 本体为变径设计。
6.根据权利要求1或2所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述烟气 冷凝除雾装置包括烟气冷凝除雾装置本体、烟气换热冷凝装置、高效烟道除雾装置、厂区循 环冷却水接口、除雾装置冲洗水接口和冷凝水排放接口，所述烟气冷凝除雾装置本体内由左 至右依次间隔设置烟气换热冷凝装置和高效烟道除雾装置，所述烟气冷凝除雾装置本体上设 置有与烟气换热冷凝装置相连通设置的厂区循环冷却水接口，该烟气冷凝除雾装置本体上设 置有与高效烟道除雾装置相连通设置的除雾装置冲洗水接口，所述烟气冷凝除雾装置本体的 底部相连通设有一锥斗，该锥斗的底部出口端与冷凝水箱相连通设置。
7.根据权利要求6所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述高效烟道 除雾装置设置两级烟道除雾器，在每极除雾器的两侧均设置冲洗水接口;或者，所述烟气冷 凝除雾装置本体内设置两层高效烟道除雾装置，该两层高效烟道除雾装置水平安装，采用陶 瓷玻璃钢耐磨复合材料，极限流速≤8m/s;或者，所述锥斗的底部出口端通过一联通管道与冷 凝水箱相连通设置，该联通管道的出水端安装于冷凝水箱的运行液位下方。
8.根据权利要求1或2所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述脱硫 吸收塔包括塔体、烟道出口、烟道入口、吸收剂循环喷淋管路、一级除雾器和储浆段，所述 塔体的中部与塔体内相连通设置烟道入口，所述烟道入口下方的塔体内底部设置储浆段，所 述烟道入口上方的塔体内由下至上依次设置吸收剂循环喷淋管路、一级除雾器和烟道出口， 所述烟道出口设置于塔体的上方顶部。
9.根据权利要求8所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统，其特征在于：所述低低温换 热装置还与锅炉的凝结水-蒸汽循环系统相连接设置;或者，所述锅炉空预器、低低温换热装 置、脱硫废水雾化装置、干式电除尘装置、锅炉引风机、脱硫吸收塔、烟气冷凝除雾装置和 烟囱之间通过烟道进行连接，所述冷凝水箱通过管道与烟气冷凝除雾装置相连接设置;所述 石膏旋流器、石膏皮带脱水机、石膏存储仓、滤液收集箱、脱硫废水旋流器和脱硫废水箱通 过管道相连接设置。
10.如权利要求1至9任一项所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统在湿法烟气脱硫方 面的应用。
说明书
一种零水耗、零废水排放的脱硫系统及应用
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及锅炉后烟气净化机脱硫系统，尤其是一种零水耗、零废 水排放的脱硫系统及应用。
背景技术
在大气污染物治理烟气脱硫领域，湿法脱硫工艺具有脱硫效率高、煤种适应能力强等特 点，是火力电厂普遍采用的一种技术。但是，该工艺中同时也存在着耗水量高、脱硫废水高 能耗、高投资等难以处理的问题。脱硫系统入口烟气温度一般在110℃～160℃，脱硫系统出 口温度一般在50℃左右，其蒸发水消耗量大是最为突出的问题，例如一般600MW脱硫机组， 其耗水量在85t～120t，吸收塔烟气蒸发水占系统总水耗量所占比例约占90%以左右。湿法脱 硫产生的废水，其pH为4～6，同时含有大量的悬浮物(石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化 物)、氟化物和微量的重金属。直接排放将对环境造成极大危害，增设废水处理系统投资高、 能耗大且处理效果不佳。
本发明专利申请整体考虑锅炉尾部烟气净化系统，在锅炉空预器与烟囱之间增加一系列 装置，从而改进了整个湿法脱硫系统，设置了脱硫废水雾化装置，依靠锅炉尾部烟气热能回 收了脱硫废水，设置了烟气冷凝除雾装置，高效地回收了烟气蒸发水与除雾器冲洗水，实现 了脱硫工艺水的循环利用。对本专利申请的整个脱硫系统而言，实现了零水耗、零废水排放。
通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种零水耗、零废水排放的脱硫系统， 该系统较好地解决了脱硫系统耗水量高、脱硫废水高能耗高投资难以处理的问题，该脱硫系 统可以应用于湿法烟气的脱硫中。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种零水耗、零废水排放的脱硫系统，所述系统包括依次相连接设置的锅炉空预器、低 低温换热装置、脱硫废水雾化装置、干式电除尘装置、锅炉引风机、脱硫吸收塔、烟气冷凝 除雾装置和烟囱，所述系统还包括一冷凝水箱，该冷凝水箱与烟气冷凝除雾装置相连接设置。
而且，所述系统还包括石膏旋流器、石膏皮带脱水机、石膏存储仓、滤液收集箱、脱硫 废水旋流器和脱硫废水箱，所述石膏旋流器的输入端与脱硫吸收塔底部相连通设置，用于处 理脱硫吸收塔中排出的石膏浆液，该石膏旋流器包括溢流输出端和底流输出端，所述溢流输 出端与滤液收集箱相连接设置，所述底流输出端与石膏皮带脱水机相连接设置，所述石膏皮 带脱水机包括固体输出端和滤液输出端，所述固体输出端与石膏存储仓相连接，所述滤液输 出端与滤液收集箱相连接设置;
所述滤液收集箱的设置于滤液收集箱底部的输出端分别与脱硫吸收塔的底部和脱硫废水 旋流器的输入端相连接设置，所述废水旋流器包括溢流出口和底流出口，所述底流出口与滤 液收集箱相连接设置，所述溢流出口与脱硫废水箱相连接设置，所述脱硫废水箱的输出端与 脱硫废水雾化装置相连接设置。
而且，所述低低温换热装置包括低低温换热装置本体和换热管，所述低低温换热装置本 体的材质为碳钢，所述换热管的材质采用合金钢钢，该换热管采用蛇形管结构的塑料管且垂 直布置;锅炉烟气经低低温换热装置时，其烟温大于烟气露点温度。
而且，所述脱硫废水雾化装置包括数个水平方向间隔并列设置的高效雾化喷枪，所述高 效雾化喷枪包括雾化喷枪本体、脱硫废水接口、压缩空气接口和雾化喷嘴，所述雾化喷枪本 体的一端分别与雾化喷枪本体内相连通设置脱硫废水接口和压缩空气接口，所述压缩空气接 口下方的雾化喷枪本体上与雾化喷枪本体内相连通、沿纵向均布间隔设置多个水平方向的雾 化喷嘴，最底端雾化喷嘴与雾化喷枪本体的另一端相连通设置。
而且，所述雾化喷枪本体为变径设计。
而且，所述烟气冷凝除雾装置包括烟气冷凝除雾装置本体、烟气换热冷凝装置、高效烟 道除雾装置、厂区循环冷却水接口、除雾装置冲洗水接口和冷凝水排放接口，所述烟气冷凝 除雾装置本体内由左至右依次间隔设置烟气换热冷凝装置和高效烟道除雾装置，所述烟气冷 凝除雾装置本体上设置有与烟气换热冷凝装置相连通设置的厂区循环冷却水接口，该烟气冷 凝除雾装置本体上设置有与高效烟道除雾装置相连通设置的除雾装置冲洗水接口，所述烟气 冷凝除雾装置本体的底部相连通设有一锥斗，该锥斗的底部出口端与冷凝水箱相连通设置。
而且，所述高效烟道除雾装置设置两级烟道除雾器，在每极除雾器的两侧均设置冲洗水 接口;或者，所述烟气冷凝除雾装置本体内设置两层高效烟道除雾装置，该两层高效烟道除 雾装置水平安装，采用陶瓷玻璃钢耐磨复合材料，极限流速≤8m/s;或者，所述锥斗的底部出 口端通过一联通管道与冷凝水箱相连通设置，该联通管道的出水端安装于冷凝水箱的运行液 位下方。
而且，所述脱硫吸收塔包括塔体、烟道出口、烟道入口、吸收剂循环喷淋管路、一级除 雾器和储浆段，所述塔体的中部与塔体内相连通设置烟道入口，所述烟道入口下方的塔体内 底部设置储浆段，所述烟道入口上方的塔体内由下至上依次设置吸收剂循环喷淋管路、一级 除雾器和烟道出口，所述烟道出口设置于塔体的上方顶部。
而且，所述低低温换热装置还与锅炉的凝结水-蒸汽循环系统相连接设置;或者，所述锅 炉空预器、低低温换热装置、脱硫废水雾化装置、干式电除尘装置、锅炉引风机、脱硫吸收 塔、烟气冷凝除雾装置和烟囱之间通过烟道进行连接，所述冷凝水箱通过管道与烟气冷凝除 雾装置相连接设置;所述石膏旋流器、石膏皮带脱水机、石膏存储仓、滤液收集箱、脱硫废 水旋流器和脱硫废水箱通过管道相连接设置。
如上所述的零水耗、零废水排放的脱硫系统在湿法烟气脱硫方面的应用。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明脱硫系统在传统锅炉尾部烟气净化系统上，增加了低温换热装置、脱硫废水 雾化装置、烟气冷凝除雾装置及水资源回收装置等，从而实现了湿法脱硫系统工艺水的循环 利用，实现了整个脱硫系统工艺用的水零消耗以及废水的零排放;而且，该脱硫系统使用方 法简便、操作便利，降低了设备的运行成本，不易发生故障，运行方便，充分实现了能源的 循环利用，较好地解决了湿法脱硫系统中水资源浪费的问题，较好的解决了脱硫废水处理高 高投资能耗问题，环保效果显著，可以广泛地应用于湿法烟气的脱硫。
2、本发明脱硫系统的锅炉空预器后设置低低温换热装置，可以大幅度降低空预器后烟气 温度，从而减少了脱硫塔蒸发水量;同时，可以高效回收锅炉尾部烟气中的余热，用于锅炉 凝结水-蒸汽循环系统，节约了能源。
3、本发明脱硫系统在低低温换热装置后设置脱硫废水雾化装置，脱硫废水在该装置中雾 化并被烟气所蒸发，烟气温度微量下降;同时，脱硫废水中石膏颗粒、可溶性盐、重金属等 物质随着废水的蒸发，进入锅炉烟气被烟尘所捕捉，最终由后端干式电除尘器所去除，达到 脱硫废水零排放的效果。
4、本发明脱硫系统的脱硫吸收塔设置一级除雾器，可以去除脱硫塔出口烟气中所携带石 膏浆液，既减少了脱硫塔阻力，同时又保证了脱硫塔出口烟气的洁净。
5、本发明脱硫系统的烟气冷凝除雾装置可以高效回收脱硫后烟气中的冷凝水、除雾器冲 洗水，并经装置底部锥斗，利用管道与凝结水箱连接，冷凝水箱收集冷凝除雾装置来水，并 返回脱硫系统使用，达到了零水耗的效果
