本發(fā)明涉及火電廠脫硫廢水零排放處理，尤其是涉及一種帶旁路系統(tǒng)的脫硫廢水噴霧蒸發(fā)處理裝置。

背景技術(shù)：

中國專利201520136263.5公開一種脫硫廢水預(yù)熱噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，與煙道相連通，包括除塵器、高效旋流分離器、廢液輸送管和廢液霧化裝置，除塵器設(shè)置在煙道上，廢液輸送管與高效旋流分離器相連通，高效旋流分離器與廢液霧化裝置相連通，廢液霧化裝置與煙道相連通，還包括廢液預(yù)熱裝置，廢液預(yù)熱裝置與高效旋流分離器和煙道相連通。

中國專利201520212769.X公開一種凈煙氣再循環(huán)式脫硫廢水噴霧處理裝置，包括安裝在引風(fēng)機(jī)出口煙道上的凈煙氣再循環(huán)煙道，依次安裝于凈煙氣再循環(huán)煙道之后的再循環(huán)風(fēng)機(jī)、管殼式換熱器以及噴霧蒸發(fā)塔，與噴霧蒸發(fā)塔連通的脫硫廢水管道：安裝在鍋爐與空氣預(yù)熱器間的旁路煙道，旁路煙道與管殼式換熱器的原煙氣入口相連通，管殼式換熱器的換熱后原煙氣出口與空氣預(yù)熱器的出口以及噴霧蒸發(fā)塔的出口連通后接入電除塵器入口，電除塵器出口依次連通脫硫塔和引風(fēng)機(jī)。

中國專利201520514599.0一種鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括低溫?fù)Q熱器、煙氣再加熱器、除塵器和風(fēng)機(jī)：低溫?fù)Q熱器連接在鍋爐的空氣預(yù)熱器之后的煙道上；在鍋爐煙氣脫硫裝置的脫硫塔的煙氣出口依次連接除塵器和煙氣再加熱器；在低溫?fù)Q熱器與煙氣再加熱器之間用風(fēng)管連接；風(fēng)機(jī)安裝風(fēng)管上；高溫?fù)Q熱器串聯(lián)安裝在低溫?fù)Q熱器與鍋爐之間的煙道上，在省煤器與空氣預(yù)熱器之間的煙道上設(shè)置有連接到蒸發(fā)塔的高溫?zé)煔庖龉埽赫舭l(fā)塔的出煙口連接脫硫塔的煙氣進(jìn)口；該系統(tǒng)使脫硫后煙氣的酸露點(diǎn)溫度降低到80℃以下，使煙氣溫度升高到80～90℃，不同出現(xiàn)煙囪內(nèi)的結(jié)露腐蝕現(xiàn)象；還可以將部分脫硫液蒸發(fā)，將其中的固體物質(zhì)析出，生成的水蒸氣返回到脫硫系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水的零排放。

上述專利存在以下缺點(diǎn)：

中國專利201520136263.5，所述廢液預(yù)熱裝置通過抽取除塵器前后的煙氣對脫硫廢液進(jìn)行預(yù)熱，提高脫硫廢液的溫度，加速廢液的蒸發(fā)。但是，若廢液預(yù)熱裝置抽取除塵器前的煙氣進(jìn)行預(yù)熱，必然會降低煙氣的溫度，影響下游煙氣蒸發(fā)脫硫廢液的效果，根據(jù)能源守恒原理，這種方式并不能起到加速廢液蒸發(fā)的效果；若廢液預(yù)熱裝置抽取除塵器后的煙氣進(jìn)行預(yù)熱，則除塵器后的煙氣溫度由于除塵器前的廢液霧化裝置造成煙氣溫度降低而使廢液預(yù)熱裝置的預(yù)熱功能大打折扣。同時，該系統(tǒng)并不能防治沒有蒸發(fā)的脫硫廢液進(jìn)入下游裝置，且所述廢液預(yù)熱裝置增加了系統(tǒng)成本。

中國專利201520212769.X通過所述旁路煙道分流出一部分進(jìn)入管殼式換熱器，原煙氣在管外橫向沖刷，加熱管內(nèi)的再循環(huán)凈煙氣，換熱后的原煙氣在電除塵器前與其余的原煙氣混合并一同進(jìn)入電除塵器。再循環(huán)凈煙氣由再循環(huán)風(fēng)機(jī)經(jīng)引風(fēng)機(jī)與煙囪之間布置的凈煙氣再循環(huán)煙道引出，并送入管殼式換熱器。被加熱的凈煙氣由高溫凈煙氣煙道送入噴霧蒸發(fā)塔中并與經(jīng)脫硫廢水管道引入的脫硫廢水進(jìn)行接觸式換熱。該裝置存在如下缺點(diǎn)：首先，由于原煙氣含有大量煙塵，因此容易造成管殼式換熱器的堵塞。其次，利用凈煙氣經(jīng)管殼式換熱器加熱后在噴霧蒸發(fā)塔中對脫硫廢水進(jìn)行加熱，這無形中增加了電除塵器和脫硫塔的處理煙氣量，影響電除塵器的除塵效率和脫硫塔的脫硫效率，且并不節(jié)能。再者，該裝置需要配備殼式換熱器、再循環(huán)風(fēng)機(jī)、噴霧蒸發(fā)塔等設(shè)備，投資成本高且運(yùn)行費(fèi)用較高。

中國專利201520514599.0，所述換熱泵將部分脫硫液經(jīng)高溫?fù)Q熱器加熱后噴入蒸發(fā)塔，同時從鍋爐省煤器煙道上引出一定量的高溫?zé)煔馑腿胝舭l(fā)塔，在蒸發(fā)塔中，脫硫液在高溫?zé)煔獾淖饔孟卵杆僬舭l(fā)，蒸發(fā)后的水分與煙氣一同進(jìn)入到脫硫塔的煙氣進(jìn)口進(jìn)行脫硫，脫硫液蒸發(fā)后析出的粉塵落入蒸發(fā)塔的下端后經(jīng)排灰口排出。該裝置存在如下缺點(diǎn)：首先，從鍋爐省煤器煙道上引出一定量的高溫?zé)煔獠⑽唇?jīng)過脫硝處理，易造成總排口氮氧化物超標(biāo)。其次，由于蒸發(fā)塔下游直接連接脫硫塔，因此，部分蒸發(fā)結(jié)晶物容易被煙氣帶出進(jìn)入脫硫塔，造成污染物的富集，并不能實(shí)現(xiàn)真正意義上脫硫廢水零排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶旁路系統(tǒng)的脫硫廢水噴霧蒸發(fā)處理裝置。

本發(fā)明設(shè)有旁路煙道分系統(tǒng)、脫硫廢水噴霧分系統(tǒng)、控制單元；所述旁路煙道分系統(tǒng)設(shè)有旁路煙道、旁路煙道調(diào)節(jié)閥、高溫?zé)煔鈬娍?；所述脫硫廢水噴霧分系統(tǒng)設(shè)有噴霧裝置、脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥、水泵；所述控制單元設(shè)有控制處理器、旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、旁路煙道流量變送器、旁路煙道溫度變送器、空氣預(yù)熱器出口煙道流量變送器、空氣預(yù)熱器出口煙道溫度變送器、脫硫廢水管道流量變送器、脫硫廢水管道溫度變送器；

所述旁路煙道從空氣預(yù)熱器的進(jìn)口抽取煙氣，經(jīng)旁路煙道調(diào)節(jié)閥流入除塵器入口煙道中并通過高溫?zé)煔鈬娍谂c空氣預(yù)熱器的出口煙氣混合；所述旁路煙道調(diào)節(jié)閥由旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制調(diào)節(jié)旁路煙道的高溫?zé)煔饬髁浚?/p>

所述噴霧裝置安裝在除塵器入口煙道中，且位于高溫?zé)煔鈬娍诘南掠巍Ｃ摿驈U水經(jīng)脫硫廢水處理池處理后流入水箱貯存，再經(jīng)水泵抽取至噴霧裝置并由脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量；所述脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥由脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制；

所述控制處理器的控制信號輸出端接旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入端；溫度在線檢測儀、濕度在線監(jiān)測儀、旁路煙道流量變送器、旁路煙道溫度變送器、空氣預(yù)熱器出口煙道流量變送器、空氣預(yù)熱器出口煙道溫度變送器、脫硫廢水管道流量變送器、脫硫廢水管道溫度變送器的數(shù)據(jù)輸出端分別接傳控制處理器輸入端；所述溫度在線檢測儀和濕度在線監(jiān)測儀安裝在除塵器的進(jìn)口喇叭處、電區(qū)前。

本發(fā)明通過抽取空氣預(yù)熱器進(jìn)口的高溫?zé)煔?大約在300～400℃)與原煙氣混合，提高煙氣溫度，從而加速下游脫硫廢水的蒸發(fā)速度。

本發(fā)明通過上述在線監(jiān)測和反饋，精確控制脫硫廢水的噴霧量和旁路煙道的高溫?zé)煔饬髁?，確保脫硫廢水在進(jìn)入除塵器電極前完全蒸發(fā)，并且控制煙氣溫度高于酸露點(diǎn)溫度5℃。蒸發(fā)后的水蒸汽與析出的鹽類顆粒進(jìn)入除塵器。析出的鹽類顆粒被除塵器捕集，而被蒸發(fā)出來的脫硫廢水水蒸汽則隨煙氣一起進(jìn)入脫硫塔冷疑，從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的脫硫廢水零排放。

本發(fā)明將脫硫廢水在除塵器入口煙道進(jìn)行噴霧，利用高溫?zé)煔鈱ζ溥M(jìn)行蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水零排放。其中，煙氣溫度是影響蒸發(fā)效果的重要因素，本申請?zhí)岚竿ㄟ^旁路系統(tǒng)提高煙氣溫度，從而加速脫硫廢水蒸發(fā)。脫硫廢水在進(jìn)入除塵器電極前完全蒸發(fā)，并且控制煙氣溫度高于酸露點(diǎn)溫度，否則會對除塵器電極板造成腐蝕，因此需要對廢水在煙道內(nèi)的蒸發(fā)過程進(jìn)行比較精確的控制。

本發(fā)明的突出技術(shù)效果如下：

1、旁路煙道從空氣預(yù)熱器的進(jìn)口抽取高溫?zé)煔猓錈煔鉁囟容^高，與脫硫廢水的換熱效果較好；其次，這種方法不會增加下游環(huán)保設(shè)備的處理煙氣量，因此更安全可靠及節(jié)能。并且，從空氣預(yù)熱器的進(jìn)口抽取高溫?zé)煔饨?jīng)脫硝系統(tǒng)處理，無氮氧化物超標(biāo)風(fēng)險。

2、旁路煙道的高溫?zé)煔庠诔龎m器入口煙道中與空氣預(yù)熱器的出口煙氣直接混合，與現(xiàn)有技術(shù)的換熱系統(tǒng)比較，結(jié)構(gòu)簡單，無換熱損失和局部阻力。同時，旁路煙道不需要額外增加風(fēng)機(jī)等動力設(shè)備，投資和運(yùn)行成本均較低。

3、由各在線監(jiān)測儀器，控制處理器，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成閉環(huán)的監(jiān)測、反饋、控制、執(zhí)行系統(tǒng)，精確控制脫硫廢水的噴霧量和旁路煙道的高溫?zé)煔饬髁?，確保脫硫廢水在進(jìn)入除塵器電極前完全蒸發(fā)，并且控制煙氣溫度高于酸露點(diǎn)溫度5℃。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有旁路煙道分系統(tǒng)、脫硫廢水噴霧分系統(tǒng)、控制單元；所述旁路煙道分系統(tǒng)設(shè)有旁路煙道2、旁路煙道調(diào)節(jié)閥3、高溫?zé)煔鈬娍?；所述脫硫廢水噴霧分系統(tǒng)設(shè)有噴霧裝置5、脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥12、水泵13；所述控制單元設(shè)有控制處理器10、旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)101、脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)102、旁路煙道流量變送器103、旁路煙道溫度變送器104、空氣預(yù)熱器出口煙道流量變送器105、空氣預(yù)熱器出口煙道溫度變送器106、脫硫廢水管道流量變送器107、脫硫廢水管道溫度變送器108。

所述旁路煙道2從空氣預(yù)熱器1的進(jìn)口抽取煙氣，經(jīng)旁路煙道調(diào)節(jié)閥3流入除塵器入口煙道11中并通過高溫?zé)煔鈬娍?與空氣預(yù)熱器1的出口煙氣混合；所述旁路煙道調(diào)節(jié)閥3由旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)101控制調(diào)節(jié)旁路煙道2的高溫?zé)煔饬髁俊?/p>

所述噴霧裝置5安裝在除塵器入口煙道11中，且位于高溫?zé)煔鈬娍?的下游。脫硫廢水經(jīng)脫硫廢水處理池15處理后流入水箱14貯存，再經(jīng)水泵13抽取至噴霧裝置5并由脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥12調(diào)節(jié)流量；所述脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥12由脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)102控制。

所述控制處理器10的控制信號輸出端接旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)101和脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)102輸入端；溫度在線檢測儀6、濕度在線監(jiān)測儀7、旁路煙道流量變送器103、旁路煙道溫度變送器104、空氣預(yù)熱器出口煙道流量變送器105、空氣預(yù)熱器出口煙道溫度變送器106、脫硫廢水管道流量變送器107、脫硫廢水管道溫度變送器108的數(shù)據(jù)輸出端分別接傳控制處理器10輸入端；所述溫度在線檢測儀6和濕度在線監(jiān)測儀7安裝在除塵器8的進(jìn)口喇叭處、電區(qū)前。

本發(fā)明的工作原理如下：

旁路煙道流量變送器103、旁路煙道溫度變送器104、空氣預(yù)熱器出口煙道流量變送器105、空氣預(yù)熱器出口煙道溫度變送器106、脫硫廢水管道流量變送器107、脫硫廢水管道溫度變送器108分別將其所測位置的流體流量Q₁、Q₂、Q₃和溫度值T₁、T₂、T₃，以及溫度在線檢測儀6、濕度在線監(jiān)測儀7所監(jiān)測的溫度值T₀和RH₀傳送至控制處理器10?？刂铺幚砥?0根據(jù)旁路煙道煙氣的流量Q₁、溫度T₁和空氣預(yù)熱器出口煙氣的流量Q₂、溫度T₃計(jì)算兩路煙氣混合后的流量Q₄、溫度T₄，再結(jié)合脫硫廢水的流量Q₄、溫度T₄計(jì)算脫硫廢水完全蒸發(fā)后煙氣應(yīng)該達(dá)到的濕度值RH’，若實(shí)際監(jiān)測的濕度值RH₀小于RH’，則控制處理器10發(fā)出控制信號給旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)101和脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)102使相應(yīng)的旁路煙道調(diào)節(jié)閥3增加一定開度、脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥12減小一定開度，直至實(shí)際監(jiān)測濕度值RH₀等于RH’。同理，若實(shí)際監(jiān)測的溫度值T₀高于煙氣的酸露點(diǎn)，則控制處理器10發(fā)出控制信號給旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)101和脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)102使相應(yīng)的旁路煙道調(diào)節(jié)閥3增加一定開度、脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥12減小一定開度，直至實(shí)際監(jiān)測溫度值T₀高于酸露點(diǎn)5℃。若實(shí)際監(jiān)測的溫度值T₀高于煙氣的酸露點(diǎn)5℃以上、實(shí)際監(jiān)測的濕度值RH₀等于RH’，則控制處理器10發(fā)出控制信號給旁路煙道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)101和脫硫廢水管道電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)102使相應(yīng)的旁路煙道調(diào)節(jié)閥3減小一定開度、脫硫廢水管道調(diào)節(jié)閥12增加一定開度，直至實(shí)際監(jiān)測溫度值T₀高于酸露點(diǎn)5℃。

通過抽取空氣預(yù)熱器1進(jìn)口的高溫?zé)煔?大約在300～400℃)與原煙氣混合，提高煙氣溫度，從而加速下游脫硫廢水的蒸發(fā)速度。

通過上述在線監(jiān)測和反饋，精確控制脫硫廢水的噴霧量和旁路煙道的高溫?zé)煔饬髁浚_保脫硫廢水在進(jìn)入除塵器電極前完全蒸發(fā)，并且控制煙氣溫度高于酸露點(diǎn)溫度5℃。蒸發(fā)后的水蒸汽與析出的鹽類顆粒進(jìn)入除塵器8。析出的鹽類顆粒被除塵器8捕集，而被蒸發(fā)出來的脫硫廢水水蒸汽則隨煙氣一起進(jìn)入脫硫塔9冷疑，從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的脫硫廢水零排放。