申请日2018.04.19
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号B01D53/68; B01D53/75; B01D53/83
摘要
本实用新型提供的通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，包括：喷射装置，设于湿法脱硫系统的吸收塔的上游，用于向烟道中喷射能够与烟气中的气态氯反应生成含氯颗粒的碱性吸收剂;除尘设备，设于所述吸收塔的上游，收集所述含氯颗粒。本方案主要是在进行湿法脱硫之前，通过酸碱中和反应脱除烟气中的气态氯，且喷射的碱性吸收剂量以将氯接近全部脱除为目的，反应后生成的含氯颗粒由除尘器脱除，进而无需向外排放废水，充分实现主动式的脱硫废水零排放。因此，该方案不仅解决了湿法脱硫系统中水资源浪费的问题，同时，无需投入大量资金购买脱硫废水处理设备及建设相应设施，节省大量资金。
权利要求书
1.通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，其特征在于，包括：
喷射装置，设于湿法脱硫系统的吸收塔的上游，用于向烟道中喷射能够与烟气中的气态氯反应生成含氯颗粒的碱性吸收剂;
除尘设备，设于所述吸收塔的上游，收集所述含氯颗粒。
2.如权利要求1所述的通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，其特征在于，还包括计量给料设备，所述计量给料设备向所述喷射装置提供碱性吸收剂。
3.如权利要求1所述的通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，其特征在于，锅炉的下游依序设有SCR反应器、空气预热器、除尘器，所述除尘设备包括所述除尘器，至少在下述一者处设置所述喷射装置：
SCR反应器前烟道、空气预热器前烟道、所述除尘器前烟道。
4.如权利要求3所述的通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，其特征在于，所述除尘器和所述吸收塔之间也设有所述喷射装置;所述除尘设备还包括颗粒捕集器，所述颗粒捕集器位于所述除尘器和所述吸收塔之间，用于收集相应位置处喷射装置喷射碱性吸收剂而与烟气中的气态氯反应生成的含氯颗粒。
5.如权利要求4所述的通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，其特征在于，所述颗粒捕集器为电除尘器或袋除尘器。
说明书
通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统
技术领域
本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体涉及一种通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统。
背景技术
我国煤炭中氯含量随煤种而异，根据已有的分析，无烟煤中氯的平均含量超过200mg/kg，烟煤和褐煤中氯平均含量均在180mg/kg左右。氯在煤种中多以碱金属氯化物、无机氯化物等形式存在于煤的晶格中。燃烧机理研究表明氯元素在燃烧过程中主要以HCl形式释放至烟气中，同时有少量Cl2和颗粒态氯。
燃煤机组中，颗粒态氯由干式除尘器脱除，脱除效率在90%以上;而气态氯(HCl和Cl2)则在石灰石-石膏湿法脱硫中协同脱除，即在湿法脱硫系统的吸收塔内在脱硫的同时也脱除气态氯，捕集效率在93%以上。
石灰石-石膏法烟气脱硫工艺(WFGD)是目前在我国应用最广泛、技术最成熟的SO2脱除技术，约占已安装烟气脱硫(FGD)机组容量的90%，此工艺具有脱硫效率高、运行可靠性高、吸收剂利用率高、能适应大容量机组和高浓度SO2烟气条件等特点。
然而，在湿法脱硫的同时脱除氯会导致下述缺陷：
在上述工艺过程中，来自燃煤烟气、石灰石和工艺水中的氯元素会溶于脱硫浆液，使得脱硫浆液中氯离子浓度逐渐升高。其中燃煤烟气中的气态氯为脱硫浆液中氯离子的主要来源。当脱硫浆液中氯离子浓度过高时，会引发设备及管道的腐蚀，进而影响吸收塔的运行和使用寿命;还会抑制SO2与脱硫浆液之间的物理和化学反应过程，影响SO2吸收，降低脱硫效率;同时，由于氯离子的存在会抑制吸收剂的溶解，进而使脱硫吸收剂的消耗量随氯化物浓度的增大而增大，石膏浆液中剩余的吸收剂也随其增大，使脱硫效率降低，并加大后续石膏脱水困难，影响石膏品质。
因此，当前燃煤电厂为了保证系统稳定安全运行并保持较高的脱硫效率，湿法脱硫系统必须定期排出一定量的脱硫浆液，以降低脱硫浆液氯离子富集度，一般维持脱硫浆液中氯离子浓度在10000mg/L～20000mg/L左右。
但是，上述方案仍然存在缺陷，因为定期排出的脱硫浆液不能直接排放，需要进行废水处理。现有湿法脱硫废水具有含盐量高、悬浮物含量高、硬度高导致易结垢、腐蚀性强及水质随时间和工况不同而变化的特点。传统的废水处理以化学手段为主，分为废水处理和污泥处理两部分，通过加药混凝沉淀进行处理后直接排放。传统的化学沉淀法是目前使用最广的脱硫废水处理方法，具有操作简单，运行费用低，能使脱硫废水达标排放等优点，但存在着加药量大、污泥产生量大、出水含盐量高，对氯离子盐及硒、汞等去除效率低等缺点，直接排放会引起二次污染，造成土地的盐碱化、地表水含盐量增高等问题，且严重影响邻近区域的地表水质。同时，该方法设备较多，建设投资费用高。
目前国内正在使用的脱硫废水零排放技术主要由3部分组成：废水预处理软化、浓缩减量和固化处理工艺。其中，预处理软化是通过投加石灰-碳酸钠、氢氧化钠-碳酸钠等化学药剂以去除水中的钙镁硬度;浓缩减量的目的是减少废水量，降低后续蒸发固化系统的投资和运行成本，包括热法浓缩和膜浓缩。热法浓缩主要是采用多效蒸发(MED)或机械蒸汽再压缩(MVR)工艺将预处理后废水浓缩至接近溶质饱和态，另外，反渗透、电渗析、正渗透等膜法减量技术也已被运用于废水减量化操作;固化处理是对软化浓缩后的废水进行蒸发结晶或烟气余热蒸发，使废水中的水分汽化，盐分固化结晶外排，最终实现脱硫废水零排放。
可见，为了实现脱硫废水的零排放，本领域一直致力于对脱硫废水处理工艺的改进，但无论如何，废水处理工艺都需要耗时耗力，且大量的设备增加了生产成本。
因此，如何尽量实现脱硫废水零排放，又能够简化设备，降低成本，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本方案提供一种通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，可在尽量实现脱硫废水零排放的前提下，简化设备、降低成本。
本实用新型提供的通过脱氯以控制脱硫废水排放的系统，包括：
喷射装置，设于湿法脱硫系统的吸收塔的上游，用于向烟道中喷射能够与烟气中的气态氯反应生成含氯颗粒的碱性吸收剂;
除尘设备，设于所述吸收塔的上游，收集所述含氯颗粒。
可选地，还包括计量给料设备，所述计量给料设备向所述喷射装置提供碱性吸收剂。
可选地，锅炉的下游依序设有SCR反应器、空气预热器、除尘器，所述除尘设备包括所述除尘器，至少在下述一者处设置所述喷射装置：
SCR反应器前烟道、空气预热器前烟道、所述除尘器前烟道。
可选地，所述除尘器和所述吸收塔之间也设有所述喷射装置;所述除尘设备还包括颗粒捕集器，所述颗粒捕集器位于所述除尘器和所述吸收塔之间，用于收集相应位置处喷射装置喷射碱性吸收剂而与烟气中的气态氯反应生成的含氯颗粒。
可选地，所述颗粒捕集器为电除尘器或袋除尘器。
本方案主要是在进行湿法脱硫之前，即在除尘器之前烟道内设置喷射装置，以向烟道中喷射一定量的碱性吸收剂，通过酸碱中和反应脱除烟气中的气态氯，且喷射的碱性吸收剂量以将氯全部脱除或近乎全部脱除为目的，反应后生成的含氯颗粒由除尘器脱除，预先阻止烟气中的气态氯进入湿法脱硫系统的吸收塔内。当吸收塔的浆液中氯离子浓度降低，设备及管道的腐蚀情况缓解，吸收塔的运行和使用寿命增加，脱硫效率也可提高，石膏品质相应地变好。
据此，由于烟气中气态氯被脱除，脱硫浆液中氯离子被消除或仅存有少量氯离子(最终通过石膏排出)，进而无需向外排放废水，充分实现主动式的脱硫废水零排放，即不需要再考虑如何优化废水处理实现零排放，而是极大地延长排放周期，甚至可以近乎不排。因此，该方案不仅解决了湿法脱硫系统中废水排放造成水资源浪费的问题，同时，无需投入大量资金购买脱硫废水处理设备及建设相应设施，节省大量资金。而且，该系统简单，操作便利，设备投资低，运行方便，可以广泛地应用于湿法烟气脱硫工艺。
