申请日2018.02.08
公开(公告)日2018.10.26
IPC分类号C02F1/12; B03C3/02; C02F103/18
摘要
一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备，专门用于火电厂各类废污水深度处理零排放回收再利用，主要针对大型火电厂湿法烟气脱硫处理系统所产废水及其它工艺产生的废污水的节能型零排放处理技术的水处理工艺，该废水处理工艺系统设计为废水经烟道换热器加热，加热后的废水进入机力通风冷却塔喷淋蒸发大部分的水分，剩余的浓缩废水通过雾化泵送入位于空预器后、电除尘前的烟道段进行喷雾蒸发，干燥的颗粒与烟气一起进入电除尘器，随粉尘一起被捕集，随灰一起外排，由此实现零排放。
权利要求书
1.一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备,其特征在于：废水由循环泵送入烟道换热器的进水管，烟道换热器的出水管通过管道与收球网的入口相连通，收球网球侧出口通过安装在管道上的胶球泵与胶球投加器的入口相连通，胶球投加器的出口通过管道与烟道换热器进水管相连通;收球网水侧出口通过管道与机力通风冷却塔的配水系统入口相连通，机力通风冷却塔下部设置有废水池，经过机力通风冷却塔喷淋蒸发的浓废水落入下方废水池内;废水池内的第一出口通过安装在管道上的循环泵与烟道换热器的进水管相连通、第二出口通过安装在管道上的雾化泵和过滤器与雾化装置相连通、第三出口通过管道与脱泥装置的入口相连通，脱泥装置的出口通过安装在管道上的清液泵返回废水池，压缩空气单元的压缩空气进入雾化装置与废水汇合后经雾化装置出口喷咀进行喷雾，雾化装置设置在空预器与静电除尘器之间的烟道上，静电除尘器后经过安装在烟道上的引风机与烟道换热器的壳侧进气口相连通，烟道换热器的壳侧出气口通过烟道与设置在烟囱前的脱硫塔相连通。
2.根据权利要求1所述的一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备，其特征在于所述的烟道换热器为：在壳体内部垂直烟气流动方向设置有与安装在壳体相对侧壁上的管板相连通的管束，管束可水平布置也可竖直布置，管板至少设置有一组，管板外侧设置有水室，水室上设置有可拆卸的端盖，水室上设置有相应的进水管和出水管，管束内部介质为废水。
3.根据权利要求1所述的一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备，其特征在于所述的机力通风冷却塔为：在塔身顶部设置有冷却风机，塔身中部设置有收水器，塔身内收水器下方设置有配水系统，配水系统与收球网水侧出口相连通，塔身内配水系统下方设置有填料层，塔身下方设置有V型支柱，运行时空气由支柱间引入，V型支柱底部设置有废水池。
4.根据权利要求1所述的一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备，其特征在于：所述的脱泥装置为卧螺离心机或板框压滤机。
说明书
一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及到一种将烟道余热用于火力发电厂废水零排放处理的设备。
背景技术
我国发电装机容量中火电约占80%左右，已突破10亿千瓦，火电机组以燃煤为主，随着装机容量的大幅增长，火电耗煤量比逐步增长。煤炭作为一种低品位化石能源，其煤炭中灰分及硫含量较高。我国排放的SO2约90%来自于燃煤，酸沉降污染危害生态系统和公众健康。随着国家环保政策的日益严格，大部分在役火电机组和新建火电机组都配备了烟气脱硫装置，保证锅炉烟气达标排放。目前，燃煤电厂烟气脱硫装置应用最广泛的是石灰-石膏湿法脱硫工艺，该工艺的主要副产物是脱硫石膏和脱硫废水，其脱硫废水含有大量的杂质，如悬浮物、无机盐离子、重金属离子等，脱硫废水需要水质处理达标才能回收或排放。
除脱硫废水外，火电厂污水还包括工业冷却水排水、化学水处理系统酸碱再生污水、过滤器反洗污水、锅炉清洗污水、输煤冲洗和除尘污水、含油污水、冷却塔排污污水等。由于工业污水的种类多，各类污水的污染物种类、含量和排量不固定，致使工业污水的成分相当复杂，其主要污染物有：悬浮物、油、有机物和硫化物等，这类污水排入受纳水体将会引起不同程度的环境污染，造成生态破坏。
目前，脱硫废水处理工艺基本步骤无外乎中和、絮凝、沉淀和外排。近几年新开发了不少脱硫废水处理工艺，基本上包含预处理、浓缩、固化、回用或外排几个环节。浓缩有膜浓缩、MVR蒸发、MED蒸发、静电吸附等工艺，固化有自然蒸发结晶、蒸发塘、机械雾化蒸发、烟道喷雾蒸发、旁路烟气蒸发等，这类工艺各有优缺点，比如膜浓缩配MVR蒸发结晶工艺需新增大量的设备设施且投资消耗大、蒸发塘占地面积大、静电吸附虽节能但不能处理含盐分40000mg/L以上的废水、旁路烟气蒸发需引入空预器入口侧高温烟气而影响空预器热效率且增加煤耗，一些传统工艺设计复杂，设备故障率高、运行效果不理想、脱水效果不佳、污泥处理处置不方便、存在高盐废水外排现象等。如果这些问题得不到很好的解决，将严重影响各种脱硫废水处理工艺的工业应用。
综上所述，需要设计一种结构设计合理，运行成本低，运行稳定性高，能有效去除废水中的高盐分(含盐量15000mg/L～110000mg/L)、重金属离子和固体悬浮物等污染因子的脱硫废水处理装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷,提供一种设计合理、结构简单、运行成本低、运行稳定性高、能有效去除废水中的高盐分和重金属离子以及固体悬浮物等污染因子的用于火力发电厂废水零排放处理的设备。
解决上述技术问题采用的技术方案是：废水由循环泵送入烟道换热器的进水管，烟道换热器的出水管通过管道与收球网的入口相连通，收球网球侧出口通过安装在管道上的胶球泵与胶球投加器的入口相连通，胶球投加器的出口通过管道与烟道换热器进水管相连通;收球网水侧出口通过管道与机力通风冷却塔的配水系统入口相连通，机力通风冷却塔下部设置有废水池，经过机力通风冷却塔喷淋蒸发的浓废水落入下方废水池内;废水池内的第一出口通过安装在管道上的循环泵与烟道换热器的进水管相连通、第二出口通过安装在管道上的雾化泵和过滤器与雾化装置相连通、第三出口通过管道与脱泥装置的入口相连通，脱泥装置的出口通过安装在管道上的清液泵返回废水池，压缩空气单元的压缩空气进入雾化装置与废水汇合后经雾化装置出口喷咀进行喷雾，雾化装置设置在空预器与静电除尘器之间的烟道上，静电除尘器后经过安装在烟道上的引风机与烟道换热器的壳侧进气口相连通，烟道换热器的壳侧出气口通过烟道与设置在烟囱前的脱硫塔相连通。
本实用新型的烟道换热器为：在壳体内部垂直烟气流动方向设置有与安装在壳体相对侧壁上的管板相连通的管束，管束可水平布置也可竖直布置，管板至少设置有一组，管板外侧设置有水室，水室上设置有可拆卸的端盖，水室上设置有相应的进水管和出水管，管束内部介质为废水。
本实用新型的机力通风冷却塔为：在塔身顶部设置有冷却风机，塔身中部设置有收水器，塔身内收水器下方设置有配水系统，配水系统与收球网水侧出口相连通，塔身内配水系统下方设置有填料层，塔身下方设置有V型支柱，运行时空气由支柱间引入，V型支柱底部设置有废水池。
本实用新型的脱泥装置为卧螺离心机或板框压滤机。
本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型的工艺技术相比于现有技术可实现节能型零排放处理。
2、本实用新型的工艺吸收了传统工艺在浓缩、固化处理技术的优点，每个环节优先考虑节能措施，脱硫塔前的烟道换热器充分利用了烟气余热，环保节能，同时降低脱硫塔进烟温度，减少了脱硫塔水耗;烟道换热器实现脱硫废水的直接传热，内部通胶球避免污堵;烟道换热器管束垂直于烟气流向布置，两端设有可拆卸端盖，不停机就可检修维护;机力通风冷却塔蒸发冷却对水温要求不高，只要与外界环境有温差即可实现自然蒸发;喷雾蒸发处理技术设计可靠，压缩空气与浓废水以合适的气液两相比混合后雾化喷出，雾化液滴直径及液滴初速度经优化设计，确保液滴在进入电除尘前被全部蒸干。应用喷雾蒸发处理技术后，烟气湿度适量增加、烟气温度适量下降、烟气仍处于不饱和状态、高于酸露点温度不会对烟道和电除尘产生腐蚀;且烟气湿度的适量增加降低了烟气中灰的比电阻、可提高电除尘的效率，烟气温度的适量下降也降低了电除尘的冷却水耗;应用喷雾蒸发处理技术后，烟气中粉尘粒径增大，也提高了除尘效率。应用喷雾蒸发处理技术后，废水中的氯离子以颗粒物的形式被电除尘捕捉，克服了传统技术中氯离子在偏酸性水环境中腐蚀大的缺点。
3、本实用新型中喷雾蒸发处理的浓缩水量小，以300MW的火电厂机组为例，喷雾处理浓水量小于2吨/小时，对电除尘除灰运行有益无害。
4、本实用新型工艺设计合理，其运行成本低、维护量少，优于传统脱硫废水处理工艺。本实用新型适用于火电厂石灰-石膏湿法脱硫废水的处理，也适用于火电厂其它废水的处理。
