申請日2016.05.26

　　公開(公告)日2016.08.24

　　IPC分類號B01D1/18; B01D51/04; B03C3/017

　　摘要

　　本發明公開了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，屬于廢水處理技術領域。該處理裝置包括鍋爐、與鍋爐相連接的空氣預熱器和電除塵器，空氣預熱器上還設置有空氣預熱器出口煙道，空氣預熱器出口煙道的總長度L1與空氣預熱器的長度L2之間的長度比為2～5:1。且通過空氣預熱器出口煙道將空氣預熱器與電除塵器相連;在空氣預熱器出口煙道的內部設有若干個均勻布置的噴槍，噴槍為具有雙流體流動的噴槍，且噴槍的氣體壓力控制在0.05～0.15Mpa之間，噴槍的液體壓力控制在0.1Mpa～0.5Mpa之間。該處理裝置實現脫硫廢水中水和雜質的分離，同時分離的雜質可以被回收利用，因此達到了經濟環保的要求。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，該處理裝置包括鍋爐(1)、與鍋爐(1)相連接的空氣預熱器(2)和電除塵器(6)，其特征在于：空氣預熱器(2)上還設置有空氣預熱器出口煙道(3)，空氣預熱器出口煙道(3)的總長度L1與空氣預熱器(2)的長度L2之間的長度比為2～5:1，且通過空氣預熱器出口煙道(3)將空氣預熱器(2)與電除塵器(6)相連;在空氣預熱器出口煙道(3)的內部設有若干個均勻布置的噴槍(4)，噴槍(4)為具有雙流體流動的噴槍，且噴槍的氣體壓力控制在0.05～0.15Mpa之間，噴槍的液體壓力控制在0.1Mpa～0.5Mpa之間。

　　2.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：燃煤鍋爐的脫硫廢水經過噴槍(4)被霧化形成水霧(5)，且水霧(5)的顆粒度索泰爾系數SMD≤10μm。

　　3.根據權利要求1或2所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：所述空氣預熱器出口煙道(3)為“幾”字型或“U”型或“L”型，空氣預熱器出口煙道(3)的總長度L1與空氣預熱器(2)的長度L2之間的長度比為2～3:1。

　　4.根據權利要求1或2所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：所述噴槍(4)通過螺栓連接或者鉚接或法蘭連接的方式固定在空氣預熱器出口煙道(3)內，可方便的抽出、插入檢修。

　　5.根據權利要求1或2所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07～0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。

　　6.根據權利要求4所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07～0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。

　　7.根據權利要求1或2或6所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：所述噴槍(4)為具有低壓雙流體氣泡霧化噴嘴的霧化噴槍，在霧化噴槍的噴槍噴頭(21)的外沿設置有一個或兩個或兩個以上的噴槍噴口(13)。

　　8.根據權利要求7所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于：所述噴槍噴口(13)的孔徑為2～3mm。

　　說明書

　　一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置

　　技術領域

　　本發明屬于廢水處理技術領域，具體地涉及一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置。

　　背景技術

　　燃煤電廠脫硫處理后會產生一定的廢水，該廢水重金屬含量超標，含懸浮物并呈弱酸性，直接排放會對環境產生較大的危害，需經處理達標后才能排放。

　　現有的脫硫廢水處理方法有水力沖灰法、膜法、流化床法、化學沉淀法等。目前世界上應用最為廣泛的方法為化學沉淀法。該方法利用單獨的廢水處理系統對廢水進行化學處理，水質達到排放標準后進行排放或者回收利用。化學沉淀法的工藝過程包括：1)勻質;2)廢水中和沉淀;3)重金屬沉淀;4)混凝處理;5)澄清;6)對泥渣進行脫水，壓濾成污泥濾餅后進行特殊處理。

　　化學沉淀法處理后的水質能夠達到較高的標準，對副產品石膏能夠進行綜合利用，有較好的經濟性，但是這種方法也存在許多缺點：1)投資較大，需要單獨的化學加藥系統，也需要大量的化學藥劑;2)系統龐大，維護費用較高;3)對溶解性Cl-、F-沒有有效的去除方法，而且Cl-在酸性條件下有很大的腐蝕性，因此處理后的廢水無法回收利用。

　　近年來發展的以液滴蒸發進行能量轉化的工業應用，其共同特征是利用噴嘴將液體均勻霧化，液滴從氣流中吸收熱量，然后在極短的時間內蒸發完畢。這種以液滴蒸發從而吸收熱量的噴霧蒸發處理技術具有換熱充分、用時短、節能等顯著優勢。因此，如果將脫硫廢水噴霧后利用鍋爐煙氣余熱進行蒸發排放，只要控制煙氣溫度高于酸露點溫度，就不會對煙道及電除塵器產生腐蝕，脫硫廢水中的汞、鉛、鎳、鋅等重金屬以及砷、氟等非金屬污染物經煙氣干燥后成細小粉塵，隨煙氣中的粉塵一起進入除塵系統，由除塵器捕獲從煙氣中分離出來，脫硫廢水蒸發成蒸汽后與煙氣一起排放，不會對環境造成染污，符合節能環保的現實要求。

　　中國發明專利申請(申請公布號：CN101844819A，申請公布日：2010-9-29)公開了一種脫硫廢水噴霧蒸發處理方法。該處理方法在空氣預熱器后部的煙道內設置了霧化噴嘴，脫硫廢水由霧化噴嘴霧化后在煙道內蒸發，然后隨煙氣一起排出煙囪。但是，由于空氣預熱器后部煙道空間狹小，而廢水的有效蒸發需要較大的氣液接觸面積和一定的停留時間，因此脫硫廢水常常不能完全蒸發，不僅影響了廢水的處理效果，而且未蒸發的廢水還會對煙道及后續除塵裝置造成腐蝕。該方法的另一缺點是不能控制空氣預熱器后部煙道內的煙氣溫度，廢水噴霧蒸發后可能會使煙氣溫度降低到酸露點以下，致使煙氣中的酸性物質凝結，加快煙道及后續除塵裝置的腐蝕，從而增加了廢水處理費用和燃煤電廠的發電成本，也影響鍋爐發電系統安全。

　　中國發明專利申請(申請公布號：CN104819465A，申請公布日：2015-08-05)提供了一種兩級高效霧化油槍。該發明公開了一種兩級高效霧化油槍，其中槍頭設有氣泡室和噴口，槍身設有內管和外管，槍身頭部設有分別與內管和外管相連通的連接器，內管和外管分別與進油口和霧化氣進口相連。氣泡室尾部和連接器頭部之間設有油氣分配器，油氣分配器依次設有同軸相連的噴油口、渦旋室和聚能室，噴油口與內管和連接器形成燃油通路，渦旋室尾部側壁沿周向均布徑向進氣口，渦旋室中部沿周向均布送氣孔，渦旋室尾部側壁環繞空氣分離腔，連接器沿周向均布有連通外管的環狀內腔和空氣分離腔的軸向連通孔，送氣孔連通聚能室內腔和空氣分離腔，徑向進氣口連通渦旋室與空氣分離腔。本發明具有油顆粒小、燃燒效率更高、更環保的特點，可以用于電站鍋爐上。

　　發明內容

　　本發明的目的在于公開了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置。該裝置將脫硫廢水瞬間汽化，脫硫廢水中的水被蒸發形成水蒸氣，而固體顆粒及廢水中的鹽和重金屬被析出，隨著粉煤灰粉塵顆粒被電除塵器吸收。而電除塵器收集的材料可以用作建筑材料。因此，該脫硫廢水處理裝置不僅能對脫硫廢水中的污染物進行高效利用，還能達到回收利用的目的。

　　本發明提供了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，該處理裝置包括鍋爐(1)、與鍋爐(1)相連接的空氣預熱器(2)和電除塵器(6)，其特征在于：空氣預熱器(2)上還設置有空氣預熱器出口煙道(3)，空氣預熱器出口煙道(3)的總長度L1與空氣預熱器(2)的長度L2之間的長度比為2～5:1，且通過空氣預熱器出口煙道(3)將空氣預熱器(2)與電除塵器(6)相連;

　　在空氣預熱器出口煙道(3)的內部設有若干個均勻布置的噴槍(4)，噴槍(4)為具有雙流體流動的噴槍，且噴槍的氣體壓力控制在0.05～0.15Mpa之間，噴槍的液體壓力控制在0.1Mpa～0.5Mpa之間。

　　進一步地，燃煤鍋爐的脫硫廢水經過噴槍(4)被霧化形成水霧(5)，且水霧(5)的顆粒度索泰爾系數SMD≤10μm。

　　再進一步地，所述空氣預熱器出口煙道(3)為“幾”字型或“U”型或“L”型，空氣預熱器出口煙道(3)的總長度L1與空氣預熱器(2)的長度L2之間的長度比為2～3:1。

　　更進一步地，所述噴槍(4)通過螺栓連接或者鉚接或法蘭連接的方式固定在空氣預熱器出口煙道(3)內，可方便的抽出、插入檢修。

　　更進一步地，所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07～0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。

　　更進一步地，所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07～0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。

　　更進一步地，所述噴槍(4)為具有低壓雙流體氣泡霧化噴嘴的霧化噴槍，在霧化噴槍的噴槍噴頭(21)的外沿設置有一個或兩個或兩個以上的噴槍噴口(13)。

　　更進一步地，所述噴槍噴口(13)的孔徑為2～3mm。

　　本發明的脫硫廢水處理裝置的工作原理在于：

　　脫硫廢水經過空氣預熱器出口煙道上設置的噴槍的霧化處理，最終破碎形成顆粒度索泰爾系數SMD≤10μm的液體顆粒，該液體顆粒被燃煤鍋爐中的煙氣余熱受熱蒸發。其中脫硫廢水中的液態水被汽化成為水蒸氣。脫硫廢水中除水以外的其他物質，如難溶于水的顆粒雜質、溶于水的鹽類和重金屬離子被析出而粘附在具有一定溫度的鍋爐煙氣中的粉煤灰顆粒上，變成大顆粒的粉煤灰，接著，大顆粒的粉煤灰會被電除塵器的陰陽極捕獲，從而落入電除塵器的灰斗中，實現循環利用。與此同時，具有一定溫度的鍋爐煙氣被除掉粉煤灰，變成干凈的煙氣，干凈的煙氣連通水蒸氣通過電除塵器出口排至煙囪，最終進入到大氣中。

　　本發明的處理裝置的有益效果在于：

　　1、本發明的脫硫廢水處理裝置，主要是利用煙道中煙氣余熱完成廢水煙道蒸發進行霧化，實現脫硫廢水中水和雜質的分離，同時分離的雜質可以被回收利用，因此達到了經濟環保的要求。

　　2、本發明的脫硫廢水處理裝置，采用的噴槍，其中噴槍噴口的孔徑大，能有效防止脫硫廢水中的雜質堵塞，且氣液分配器中的氣體分配腔的氣壓較低，控制在0.07～0.1Mpa之間，使用普通的氧化風機即可使脫硫廢水中的液態水霧化，霧化效果精細均勻。

　　3、本發明的脫硫廢水處理裝置，采用的噴槍可以在運行過程中抽出、插入，實現在線維修和更換，因此使用和維修方便。

　　4、本發明的脫硫廢水處理裝置，可以通過對脫硫廢水輸送、廢水噴霧，霧化系統、煙氣流場溫度等參數進行精確控制，實時反饋系統運行參數，優化系統運行性能，最終實現自動化控制，節省人力和物力。