[發明專利]基于煙氣協同治理的燃煤電站脫硫廢水處置系統及方法

在審

• 申請號: 202011487675.5
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112607944A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李衛東;劉練波;桂本;杜征宇;余智勇
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公布一種基于煙氣協同治理的燃煤電站脫硫廢水處置系統及方法，系統包括沿著煙氣流向依次連通的鍋爐、脫硝反應器、空氣預熱器、煙氣冷卻器、除塵器、引風機以及脫硫塔；脫硫塔的脫硫廢水出口依次連通有多效閃蒸濃縮器和干燥塔，脫硫塔至多效閃蒸濃縮器的路徑上設置pH值調節口；多效閃蒸濃縮器的濃縮液出口連通干燥塔，多效閃蒸濃縮器的水蒸汽出口連通脫硫塔；干燥塔的工質入口連通脫硝反應器的煙氣出口，干燥塔的出口連通除塵器，在實現煙氣溫度降低、污染物協同治理的同時濃縮了脫硫廢水，采用高溫煙氣處置濃縮液所產生的水蒸汽直接輸送至脫硫塔系統，結晶飛灰回注至除塵器前煙道，并最終隨除塵器灰渣一并回收利用，實現脫硫廢水零排放。

技術領域

本發明屬于到能源、化工、環保技術領域，具體涉及一種基于煙氣協同治理的燃煤電站脫硫廢水處置系統及方法。

背景技術

煙氣協同治理技術是指在不改變原有煙氣系統的條件下，通過設備的協同治理能力最大限度的治理污染物排放。現有協同技術中應用最為廣泛的是以低低溫除塵器為核心的協同治理技術，其原理在于降低除塵器入口的煙氣溫度，在提高靜電除塵效率的同時致使SO₃、Hg等污染物析出并吸附在飛灰上，最終隨飛灰一并被除塵器所收集排放。故大多數煤電廠在空氣預熱器與除塵器之間增設了眼器冷卻裝置。煙氣溫度下降后該部分熱能收集后可用來加熱給水、抬升排煙溫度等，給電廠帶來了一定的經濟效益，而將該部分熱能用于脫硫系統則未見有所實施。

燃煤電站以及其他燃煤鍋爐多采用濕法脫硫技術，該技術是指將石灰石/石灰漿液與燃煤煙氣中的SO₂反應形成石膏(CaSO₄)從而減少SO₂排放的工藝。該工藝優點是技術成熟、脫硫效率高、操作簡單、運行成本低、適用煤質廣；缺點是脫硫后將產生部分廢水。隨著環境標準的不斷提高，脫硫廢水的排放問題也逐步引起重視，部分地區已明確要求企業其脫硫廢水要做到減量化甚至廠內零排放。

脫硫廢水零排放技術一般包括化學沉淀法、膜濃縮法、蒸發結晶、煙道噴射法等。其中化學沉淀法會產生污泥、二次廢液等次生污染物，處置成本高昂。膜濃縮法自動化程度較高，但由于膜易污堵需定期更換，導致其運行成本高，難以推廣；蒸發結晶法其消耗大量熱量，結晶后晶體雜質多、難以再利用，存在堆放難、處置難的問題；煙道噴射法可以較好的將脫硫廢水蒸發為細小顆粒并混雜砸煙塵中，最終隨飛灰一并回收利用，但脫硫廢水持續噴入煙風系統將導致煙氣濕度不斷增加，其最終易導致設備腐蝕，威脅系統運行安全。

綜上，現有脫硫廢水零排放處置技術各有優劣，經濟性、安全性以及環保性無法完全兼顧。因此，尋找安全、高效、處置價格低廉的脫硫廢水零排放工藝已成為當務之急。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于煙氣協同治理的燃煤電站脫硫廢水處置系統及方法，實現脫硫廢水零排放處理，同時對煙氣熱量進行梯度利用，充分利用現有設備，降低廢水處理成本。

為了實現上述目的，本發明采用一種基于煙氣協同治理的燃煤電站脫硫廢水處置系統，包括沿著煙氣流向依次連通的鍋爐、脫硝反應器、空氣預熱器、煙氣冷卻器、除塵器、引風機以及脫硫塔；脫硫塔的脫硫廢水出口依次連通有多效閃蒸濃縮器和干燥塔，脫硫塔至多效閃蒸濃縮器的路徑上設置pH值調節口；多效閃蒸濃縮器的濃縮液出口連通干燥塔的入口，多效閃蒸濃縮器的水蒸汽出口連通脫硫塔；干燥塔的工質入口連通脫硝反應器的煙氣出口，干燥塔的出口連通除塵器。

脫硫塔至多效閃蒸濃縮器的路徑上設置廢水輸送泵；多效閃蒸濃縮器的濃縮液出口與干燥塔的入口之間設置濃縮液輸送泵；凝結水出口與煙氣冷卻器的入口之間設置凝結水循環泵；干燥塔出口與除塵器入口之間設置結晶飛灰輸送泵。

脫硝反應器出口的煙道一分為二，其中一路煙道連通空氣預熱器，另一路煙道連通干燥塔。