申请日2014.05.20
公开(公告)日2014.09.24
IPC分类号C02F1/16; F23J15/00
摘要
一种利用烟气余热处理末端废水的系统，该系统包括通过管路依次连通的省煤器、空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫塔、废水预处理器和废水喷雾蒸发器，在连通废水预处理器和废水喷雾蒸发器的管路上设有废水泵，废水喷雾蒸发器烟气入口与省煤器和空气预热器间的管路连通，烟气冷却器热水出口通过循环泵和余热暖风器连通，余热暖风器热空气出口和空气预热器连通，废水喷雾蒸发器烟气出口通过烟气冷却器和电除尘器连通;本实用新型在处理末端废水的同时来进行烟气调质和降低烟温，提高了除尘效率，实现了低低温除尘，减少了脱硫水耗，兼具节能、节水、环保三方面的效益，真正实现电厂废水“零排放”。
权利要求书
1.一种利用烟气余热处理末端 废水的系统，其特征在于：包括通过管路依 次连通的省煤器(1)、空气预热器(2)、烟气冷却器(3)、电除尘器(6)、脱 硫塔(7)、废水预处理器(8)和废水喷雾蒸发器(10)，在连通废水预处理器 (8)和废水喷雾蒸发器(10)的管路上设置有废水泵(9)，所述废水喷雾蒸发 器(10)的烟气入口与省煤器(1)和空气预热器(2)间的管路连通，所述烟 气冷却器(3)的热水出口通过循环泵(4)和余热暖风器(5)连通，所述余热 暖风器(5)的热空气出口和空气预热器(2)连通，所述废水喷雾蒸发器(10) 的烟气出口通过烟气冷却器(3)和和电除尘器(6)连通。
说明书
一种利用烟气余热处理末端废水的系统
技术领域
本实用新型属于烟气余热利用和末端废水处理技术领域，具体涉及一种利 用烟气余热处理末端废水的系统。
背景技术
近几年我国进一步提高了燃煤电厂SO2、NOx及烟尘的排放标准，达到甚至优 于国际先进标准。为了排放达标，国内外电厂在电除尘器的应用上采用了许多 新技术，在一定的条件下可提高除尘效率、降低烟尘排放浓度，其中包含了烟 气调质和低低温电除尘技术。
烟气调质调整的是烟气，实质是针对烟气中的粉尘。通过调整烟气或烟气 粉尘的组分及一些物理特性，从而降低粉尘比电阻或改变粉尘的物理化学特性， 提高电除尘效率。烟气调质技术的应用，彻底改变传统电除尘被动适应粉尘、 工况参数的除尘技术模式，是电除尘技术的革命性技术。
低低温电除尘器技术是将电除尘器入口烟气温度降低到酸露点以下，能够 有效降低粉尘比电阻，减小烟气体积流量，提高除尘效率，可将除尘器出口烟 尘浓度控制在30mg/m3以内。
我国现役火电机组中锅炉排烟温度普遍维持在125～150℃左右水平，排烟 温度高是一个普遍现象。如果有效降低除尘器入口烟气温度，同时对烟气进行 调质，改变烟尘的组分及物理性质，从而把低低温电除尘和烟气调质结合起来， 综合提高除尘器效率，有可能在现有设备条件下，满足烟尘浓度20mg/m3的排放 要求。
与此同时，近年来为了节约水资源和防止水污染，许多火电厂要求按全厂 废水“零排放”设计。为满足脱硫系统正常运行以及系统内物料平衡，需排放 脱硫废水。脱硫废水一般水温在40～50℃，其水质含盐量高，并且水质差异性 大，具有强腐蚀性及易结垢等特点。目前电厂对脱硫废水一般采用三联箱处理， 对废水重金属及悬浮物进行去除，处理后排放到灰场或者煤场，这是一种假的 “零排放”。
现有实现“零排放”的工艺一般采用盐水浓缩蒸发和结晶技术进行深度处 理。95%的废水可转化为高纯度蒸馏水，产生的高质量蒸馏水可用于锅炉补水、 冷却塔补水、其他工业用水等;剩余的5%为高浓度浆液，可送到小型曝晒池蒸 发，或在结晶器或喷雾干燥器内处理成固体颗粒，最终的盐分残渣固体一般当 作普通固体废弃物，根据其成分可回收利用或掩埋等方法处理。该技术设备投 资成本高，运行费用高，吨水处理费用上百元，全世界采用该技术进行脱硫废 水处理的电厂仅有5家左右。
喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种方法。它是将液态物料浓缩 至适宜的密度后，雾化成细小雾滴，与一定流速的热气流进行热交换，使水分 迅速蒸发，物料干燥成粉末状或颗粒状的方法。把末端废水雾化后与热烟气混 合，利用烟气的余热使水分快速蒸发，水中的盐会结晶形成颗粒物随着烟气进 入除尘器脱除，同时，利用雾化液滴蒸发吸收热量，可以降低烟气温度。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种利 用烟气余热处理末端废水的系统，本实用新型在处理末端废水的同时来进行烟 气调质和降低烟温，提高了除尘效率，实现了低低温除尘，减少了脱硫水耗， 兼具节能、节水、环保三方面的效益，真正实现电厂废水“零排放”。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种利用烟气余热处理末端废水的系统，包括通过管路依次连通的省煤器 1、空气预热器2、烟气冷却器3、电除尘器6、脱硫塔7、废水预处理器8和废 水喷雾蒸发器10，在连通废水预处理器8和废水喷雾蒸发器10的管路上设置有 废水泵9，所述废水喷雾蒸发器10的烟气入口与省煤器1和空气预热器2间的 管路连通，所述烟气冷却器3的热水出口通过循环泵4和余热暖风器5连通， 所述余热暖风器5的热空气出口和空气预热器2连通，所述废水喷雾蒸发器10 的烟气出口通过烟气冷却器3和电除尘器6连通。
上述所述的系统利用烟气余热处理末端废水的方法，包括如下步骤：
步骤1：脱硫塔7产生废水在废水预处理器8中进行预处理后，经废水泵9 送至废水喷雾蒸发器10内;
步骤2：预处理后的废水在废水喷雾蒸发器10内均匀雾化，形成雾化废水 液滴，雾化废水液滴粒径小于100μm;
步骤3：一部分来自省煤器1和空气预热器2之间的热烟气也通入废水喷雾 蒸发器10内，并与步骤2形成的雾化废水液滴混合，使雾化废水液滴受热蒸发， 雾化废水液滴中的盐类物质在蒸发过程中被不断析出，一部分盐类析出物和热 烟气中的粉尘颗粒由废水喷雾蒸发器10排出;另一部分附着在粉尘颗粒上的盐 类析出物，改变了粉尘颗粒的物化特性，降低比电阻，提高电除尘效率，同时， 雾化废水液滴蒸发吸热从而降低热烟气温度;
步骤4：步骤3所得烟气流入烟气冷却器3中加热冷媒介质水，使烟气温度 进一步降低，实现低低温除尘，同时，烟气冷却器3中的冷媒介质水被加热， 所得热水经循环泵4送至余热暖风器5，使冷空气加热升温，避免了省煤器1和 空气预热器2之间的烟气旁路引起的风温降低，实现烟气余热回收利用;
步骤5：步骤4流入烟气冷却器3中加热冷媒介质水所得降温后烟气通入 电除尘器6，在步骤3废水喷雾蒸发器10中未排出的盐类析出物和粉尘颗粒在 电除尘器6中被一起捕集;
步骤6：步骤5所得经除尘后的烟气流入脱硫塔7进行脱硫处理，由于烟 温较低，能够有效地减少脱硫水耗;
步骤7：步骤6经脱硫处理后产生的废水送至废水预处理器8中进行预处理; 不断重复以上步骤1～7从而实现在处理末端废水的同时进行烟气调质，降低烟 气温度，提高除尘效率，减少脱硫水耗，使有限的水资源在电厂得以高效循环 利用，真正实现电厂废水的“零排放”。
步骤7所述的末端废水为脱硫废水或与其它工艺废水的混合液体。
本实用新型和现有技术相比较，具备如下优点：
1.本实用新型在处理末端废水的同时，进行烟气调质，降低烟温，提高了 除尘效率并有效减少了后续脱硫工艺的水耗，实现了末端废水的循环再利用， 真正做到电厂废水“零排放”。
2.本实用新型末端废水在废水喷雾蒸发器中均匀雾化并与热烟气混合，利 用废水喷雾蒸发器进行烟气调质和降低烟温，同时废水中盐类污染物在蒸发过 程中被不断析出，一部分盐类析出物和粉尘颗粒在废水喷雾蒸发器中排出，未 排尽的盐类析出物和粉尘颗粒一起由现有的电除尘器捕集，故本实用新型省去 了高投资高运行成本的传统脱硫废水处理工艺。
3.本实用新型所采用的末端废水喷雾蒸发器是一个独立系统，可以根据锅 炉实际负荷灵活地调节运行状况，具有极强的适应能力，同时该末端废水喷雾 蒸发系统可以非连续运行便于系统维护。
