[發明專利]一種燃煤電廠脫硫廢水零排放與煙氣消白耦合處理的方法及裝置

在審

• 申請號: 201910630237.0
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110433609A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 馬雙忱;孫堯;陳嘉寧;劉暢;武凱;別璇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C02F9/10;C02F103/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明公開了一種燃煤電廠脫硫廢水零排放與煙氣消白耦合處理的方法及裝置，所述方法包括以下步驟：1)脫硫廢水首先進入出水箱調節其進水總量，通過進水泵泵送至濃縮池中，將集水管深入濃縮池中至少1.2m深，防止煙氣灌入濃縮池中；2)將濃縮池中的廢水打入到位于豎直煙道中的噴淋裝置中：3)噴淋的液滴與電除塵器后的低溫煙氣直接接觸，進行熱量交換，蒸發的廢水水蒸氣隨煙氣進入脫硫塔，未蒸發的廢水再次進入濃縮池；4)濃縮池底部的固液混合鹽溶液經膜分離系統過濾分離，濾液重新返回濃縮池，結晶混鹽外運填埋。所述裝置包括空預器、電除塵器、濃縮噴淋部件、吸收塔、煙囪、脫水系統、出水箱、微濾分離系統、計算機控制系統。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，尤其涉及一種燃煤電廠脫硫廢水零排放與煙氣消白耦合處理的方法及裝置。

背景技術

目前，我國約電力需求主要依靠燃煤發電。煤的燃燒，產生各種大氣污染物且煙氣成分比較復雜，在脫除煙氣中二氧化硫的過程中，現階段應用率最高的煙氣脫硫技術是石灰石-石膏法，濕法脫硫在脫硫過程中產生的脫硫廢水，其處理問題一直是電力環保行業關注的熱點。現階段脫硫的主要工藝路線為：脫硫廢水——預處理——濃縮減量(熱法或膜法)——蒸發結晶(固化轉移)。

針對廢水零排放，國內外研究者開發了多種實現脫硫廢水零排放的方法。專利號為CN201510081610的中國專利公布了一種電廠脫硫廢水零排放的處理方法，將產生的脫硫廢水依次經過了原水調節池，通過電絮凝去除懸浮物雜質，再通過膜蒸餾進行廢水的濃縮減量，最終為蒸發的廢水進入結晶反應器結晶，此方法整體的工藝設計思路較為普遍，需增添較多的新設備，雖能達到較好的效果，但其投資及運行成本較高。其中的膜蒸餾方法，制膜成本較高，在運行過程中膜的污染會導致膜通量下降，同時其運行狀態不穩定，至今未見大規模的工業生產應用，技術經驗欠缺。專利號為CN201710942060的中國專利公布了一種燃煤電廠脫硫廢水零排放系統及方法，此系統將濕法脫硫后的廢水經過三聯箱簡單的預處理后通過噴霧干燥塔的旋轉霧化器霧化，抽取空預器前高溫煙氣同時將空預器后低溫煙氣進行加熱，將這兩股氣體混合以后利用高溫氣體作為熱源，將廢水蒸發，實現廢水的零排放，此方法充分利用了電廠的煙氣余熱能源，降低了成本，但由于在霧化過程中采用了霧化噴頭，長時間運作會發生噴頭堵塞結垢問題。

從總體上說，現階段越來越多的工藝趨向于利用煙氣余熱對經預處理后的脫硫廢水進行蒸發結晶，實現廢水的零排放。長期的運行實踐，證明了將煙氣余熱利用在脫硫廢水的零排放工藝是可行的，也是經濟安全的，同時也是值得進一步進行研究的領域。電廠煙氣余熱得到了回收利用，同時也解決了廢水排放問題，達到了雙贏的效果。

由脫硫塔出來的煙氣含有大量可凝結顆粒物，其主要包含硫酸霧和可溶性鹽，經過除霧器后直接送往煙囪，排放到大氣環境中。由于飽和濕煙氣與大氣環境存在溫差，在冷卻稀釋過程中，煙氣中的水蒸氣溫度降低至露點，凝結成液態小水滴，形成白煙現象。在實現廢水零排放的同時，國家越來越關注鍋爐尾部排出“白色煙羽”的消除問題。經研究調查，在夏季，我國華北地區平均溫度在20～28℃左右，東北地區平均溫度在24～28℃左右，西北地區平均溫度在18～25℃；冬季，華北地區平均溫度在3～-5℃左右，東北地區平均溫度在-10～-20℃左右，西北地區平均溫度在1～-15℃，針對不同季節不同地區產生的氣候差異，對煙溫的控制應采取不同的溫度范圍。電廠尾部煙氣排放在經過濕法脫硫以后，在不設GGH系統下，進入煙囪的煙氣溫度大約在50℃左右。根據我國夏冬季平均氣溫及燃煤電廠系統現狀，對于“消白煙”問題，可嚴格控制排煙溫度，依靠降低排煙鍋爐尾部排煙溫度來實現消白。