一種塔式鍋爐再循環煙氣霧化脫硫廢水的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水處理技術領域，特別涉及一種塔式鍋爐再循環煙氣霧化脫硫廢水的工藝。
【背景技術】
[0002]目前，煙氣脫硫被認為是控制S02排放量最有效的途徑。石灰石-石膏濕式煙氣脫硫是世界上應用最多、技術最成熟的脫硫工藝，其適用煤種范圍廣、適用煤種含硫量范圍大、脫硫效率高(2 90%)、系統可用率高(2 95%)、吸收劑利用率高(2 90%)，但這種工藝會產生5?20m3/h的脫硫廢水。在煙氣濕法脫硫裝置運行中，因為S02吸收液是循環使用的，所以吸收漿液中的鹽分和懸浮雜質濃度會越來越高。雜質濃度過高會影響脫硫效率和副產品石膏的品質，因此當雜質濃度達到一定值后，需要定時從系統內排出一部分廢水，使吸收液的雜質濃度不超過設計上限，排出的這部分廢水即為脫硫廢水，特點如下:
[0003 ] 1)含鹽量高。脫硫廢水中的含鹽量很高，變化范圍大，一般在30000-60000mg/L。
[0004]2)懸浮物含量高。脫硫廢水中的懸浮物大多在lOOOOmg/1以上，并且由于受煤種的變化和脫硫運行工況的影響，在某些極端情況下，懸浮物質量濃度甚至高達60000mg/L。
[0005]3)硬度高導致易結垢。脫硫廢水中的Ca2+、S042—、Mg2+含量高，其中S042—在4000mg/L以上，Ca2+在1500?5000mg/L，Mg2+在3000?6000mg/L，并且CaS04處于過飽和狀態，在加熱濃縮過程中容易結垢。
[0006]4)腐蝕性強。脫硫廢水中的鹽分高，尤其是C1—含量高，且呈酸性，pH為4?6.5，腐蝕性非常強，對設備、管道材質防腐蝕要求高。
[0007]5)水質隨時間和工況不同而變化。廢水中主要含有Ca2+、Mg2+、Cr、Na+、K+等各種重金屬離子，并且組分變化大。
[0008]目前常見的處理脫硫廢水的方法有:
[0009]1)將脫硫廢水與經濃縮的副產品石膏混合后排至灰場堆放。該方法導致脫硫廢水中的各種雜質進入石膏中，降低石膏的品質，使得石膏無法二次利用，影響了電廠的經濟性；同時，脫硫廢水進入灰場堆放，對灰場的防滲設施有一定要求，因此需要額外的改造來防止脫硫廢水滲入地下水，污染環境，成本提高，環境友好性降低。
[0010]2)化學水處理法
[0011]化學水處理法是目前脫硫系統廢水處理的主流技術。典型的脫硫廢水化學水處理法流程包括4個步驟:廢水中和、重金屬沉淀、凝聚和絮凝劑濃縮/澄清。處理過程中，首先通過加堿中和脫硫廢水，使得廢水中的大部分重金屬形成沉淀;加絮凝劑使得沉淀物濃縮成污泥，污泥脫水后送往灰場堆放;廢水的pH值和懸浮物達標后直接外排。
[0012]化學水處理法需要設置專門的脫硫廢水處理系統，該方法僅能除去廢水中的重金屬及懸浮雜質，無法除去水中的C1—，導致了處理后的廢水仍無法循環利用，且系統產生的污泥難以進行處理；同時該脫硫廢水處理系統系統復雜、占地面積大、投資較大、運行成本高和設備的檢修維護量較大;該方法的適應性較差，由于國內電廠所用燃煤來源容易改變，煤質并不固定，會出現運行加藥量與設計加藥量偏差過大的情況;部分電廠因脫硫系統設計或運行存在問題，使得廢水排量較大，處理成本增大。
[0013]3)水力除灰系統處理脫硫廢水
[0014]脫硫廢水不經處理，直接進入水力除灰系統，脫硫廢水中的重金屬或酸性物質與灰中的CaO反應生成固體而得到去除，從而達到以廢治廢的目的。但脫硫廢水的大流量摻入，對除灰設備及管道造成腐蝕，而且脫硫廢水中的污染物沒有經過處理，只是被稀釋排放，無法達到有害物質的零排放，同時該方法不適用于氣力除灰系統的電廠。在廢水排放標準日益嚴格的趨勢下，該技術不適合大規模的推廣。
[0015]4)傳統煙道噴射處理法
[0016]將脫硫廢水用栗送到除塵器前煙道，經壓縮空氣將脫硫廢水在除塵器前煙道內霧化。該方法中，在除塵器和空預器相連管道內，脫硫廢水噴射處的煙氣溫度為120°C?160°C，霧化后的液滴蒸發結晶，固體產物隨煙氣進入電除塵器，被其捕獲。但在除塵器前的管道空間較小，噴射的脫硫廢水會濺射到管壁上，造成管壁的腐蝕和積垢;除塵器前煙氣溫度低，脫硫廢水蒸發速度較慢;該工藝還要求控制煙氣溫度高于酸露點溫度，否則會對除塵器電極板造成腐蝕。
【發明內容】
[0017]針對現有技術不足，本發明提供了一種塔式鍋爐再循環煙氣霧化脫硫廢水的工
Ο
[0018]—種塔式鍋爐再循環煙氣霧化脫硫廢水的工藝裝置，鍋爐尾部煙道依次為傾斜煙道I和垂直煙道II，垂直煙道II連接至脫硝塔2的SCR噴氨區III，脫硝塔2的SCR區IV、空氣預熱器3、除塵器4、脫硫塔6和煙囪7依次連接，垂直煙道II內安裝噴嘴10，所述噴嘴10采用順流布置方式;脫硫塔6的脫硫廢水排出口連接至沉水池5，沉水池5通過栗9連通至噴嘴10的管道;再循環風機8的進風口連通至脫硫塔6的煙氣出口，排風口連通至噴嘴10的管道，使再循環煙氣與脫硫廢水在噴嘴10的管道內接觸。
[0019]所述噴嘴10噴射霧化后的液滴粒徑小于400μπι。
[0020]所述噴嘴10的安裝位置距SCR噴氨區III為Χ = 8?10m，距鍋爐頂端為Υ= 17.5?19.5mο
[0021]所述噴嘴10采用母管制方式將脫硫廢水引入煙道，母管由煙道管壁的中部延伸至煙道內，并在煙道內，母管兩側各分出多個相互平行的支管，在各支管上等距布置噴嘴10;噴嘴10距平行于支管的煙道管壁的最小距離為A=l.5?2m，距垂直于支管的煙道管壁的最小距離為B = 3?4m。
[0022]所述噴嘴10的噴射角度為β= 50°?80°。
[0023]所述噴嘴10采用壓力式兩相流霧化噴嘴，所述沉水池5通過栗9連通至噴嘴10的進液管道;再循環風機8的排風口連通至噴嘴10的進氣管道，進液管道與進氣管道連通使脫硫廢水與再循環煙氣在噴嘴10的管道內接觸。
[0024]所述栗9選用多級離心栗。
[0025]上述裝置處理脫硫廢水的工藝，脫硫塔6內的脫硫廢水排至沉水池5內進行初步沉淀處理后，由栗9輸送至噴嘴10的管道，同時脫硫塔6煙氣出口處的部分煙氣由再循環風機8輸送至噴嘴10的管道，利用再循環煙氣提高脫硫廢水的初始溫度，隨后脫硫廢水經噴嘴10噴射霧化，噴入煙道的霧化脫硫廢水迅速在煙道中蒸發，水蒸氣隨煙氣排放;在蒸發過程中，脫硫廢水中各離子迅速結晶析出，并隨煙氣通過SCR區IV和空氣預熱器3后進入除塵器4被其捕獲，隨灰一起外排。
[0026]所述噴入煙道的霧化脫硫廢水迅速在煙道中蒸發，蒸干時間低于0.1s。
[0027]脫硫廢水由栗(9)加壓后輸送，壓力為0.05?0.3MPa;再循環煙氣的壓力為
0.2MPao
[0028]本發明的有益效果為:
[0029](1)避免了一般煙道處理脫硫廢水易出現的煙道壁面腐蝕問題。塔式鍋爐尾部煙道的豎直管道，空間足夠，脫硫廢水噴射系統易于安裝，噴射出的液體能夠在空間內充分流動，避免了空間不足導致部分脫硫廢水飛濺到煙道壁面的情況，從而避免了煙道出現腐蝕的情況;本設計的噴射位置處，煙氣溫度一般為300?400°C，噴入的脫硫廢水能夠快速蒸發，形成結晶顆粒，隨煙氣流動，避免了低溫下脫硫廢水蒸發慢導致設備腐蝕的問題；同時采用煙氣再循環的方法，提高了脫硫廢水噴入煙道時的初始溫度，改善了脫硫廢水的霧化性能，加速了脫硫廢水的蒸發，可以防止噴射系統的堵塞，也可避免煙道腐蝕問題。
[0030](2)實現脫硫廢水真正的無害化處理。通過煙氣再循環作為壓力式噴嘴氣體來源，改善脫硫廢水的霧化性能，控制液滴粒徑在合適范圍，加速脫硫廢水蒸發;采用壓力式噴嘴，并進行優化布置，確保了噴射的脫硫廢水不會噴射到煙道管壁，避免了煙道管壁的腐蝕。煙道噴射法將脫硫廢水轉化為水蒸氣和結晶顆粒，水蒸氣隨煙氣排放，而結晶顆粒被電除塵器捕獲脫除，實現了脫硫廢水真正零排放。
[0031](3)避免了過多的設備改造和能耗需求。脫硫廢水處理系統僅用霧化噴嘴、管道及一定量的再循環煙氣即可完成脫硫廢水的處理，所需設備少，設備改造方便且投資小，運行成本低，能耗低，對鍋爐現有的設備改裝需求少。
【附圖說明】
[0032]圖la-b為塔式鍋爐尾部煙道結構圖；其中a為主視圖4為側視圖；
[0033]圖2為一種塔式鍋爐再循環煙氣霧化脫硫廢水的工藝流程圖；
[0034]圖3為實施例中噴嘴安裝位置示意圖；
[0035]圖4為管道內噴嘴布置示意圖。
[0036]標號說明:1_塔式鍋爐，2-脫硝塔，3-空氣預熱器，4-除塵器，5-沉水池，6-脫硫塔，7-煙囪，8-再循環風機，9-栗，10-噴嘴，1-傾斜煙道，I1-垂直煙道，II1-SCR噴氨區，IV-SCR區。
【具體實施方式】
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