本實(shí)用新型涉及鍋爐煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤炭資源豐富，并且燃煤發(fā)電運(yùn)行可靠、技術(shù)成熟，長(zhǎng)期以來我國(guó)以燃煤發(fā)電作為能源供給的主要來源。然而，在燃煤電廠的運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生各種環(huán)境污染，主要為燃煤煙氣排放帶來的大氣污染。為此，燃煤電廠已普遍采用脫硝、脫硫和除塵工藝對(duì)煙氣中的NOX、SO2及粉塵進(jìn)行控制。
在傳統(tǒng)的煙氣凈化工藝中，國(guó)內(nèi)燃煤電廠普遍采用SCR工藝進(jìn)行煙氣脫硝，但SCR催化劑會(huì)將煙氣中的部分SO2催化氧化為SO3，進(jìn)一步增加了煙氣中SO3濃度，從而造成空預(yù)器堵塞以及對(duì)尾部煙道的腐蝕。傳統(tǒng)的燃煤電站的靜電除塵器和WFGD等常規(guī)污染物控制設(shè)備對(duì)煙氣中SO3脫除效率較低。而應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫技術(shù)——石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，在運(yùn)行過程中定期排放大量廢水(即脫硫廢水)，該廢水懸浮物、鹽及金屬含量高且腐蝕性強(qiáng)，需經(jīng)過處理才能達(dá)標(biāo)排放，而單純的廢水處理工藝無疑增加了火電廠的運(yùn)行成本。
目前，針對(duì)燃煤電廠脫硫廢水以及SO3等污染物的控制，往往僅對(duì)單一污染物進(jìn)行處理。然而，燃煤電廠污染物控制工藝繁多、設(shè)備龐雜，如何進(jìn)行多污染聯(lián)合脫除是燃煤電廠污染物治理的研究重點(diǎn)。
為此，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN203030173U公開了一種煤中氯元素循環(huán)利用實(shí)現(xiàn)污染物聯(lián)合脫除的裝置，其在脫硫廢水中加入強(qiáng)堿并回噴到鍋爐煙氣中，以去除煙氣中的汞和SO3，但該裝置產(chǎn)生的堿性脫硫廢水為固液混合物或含有部分絮凝物，其霧化效果差，易堵塞霧化噴嘴，從而導(dǎo)致SO3脫除率較低；再者，脫硫廢水中含有大量的金屬離子，未做處理進(jìn)行脫硝，會(huì)導(dǎo)致SCR催化劑中毒，影響煙氣脫硝的效果，而且金屬離子與強(qiáng)堿形成沉淀容易導(dǎo)致霧化噴嘴堵塞，造成噴霧不均。
另外，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN105126561A還公開了一種基于脫硫廢水蒸發(fā)處理的燃煤煙氣PM2.5/SO3/Hg聯(lián)合脫除方法。具體的，在脫硫廢水中加入由高聚物粘結(jié)劑和濕潤(rùn)劑組成的化學(xué)團(tuán)聚劑，噴入煙道，以實(shí)現(xiàn)PM2.5/SO3/Hg的聯(lián)合脫除，但是該方法通過在脫硫廢水中添加由高聚物粘結(jié)劑和濕潤(rùn)劑組成的化學(xué)團(tuán)聚劑，不僅增加了脫除PM2.5/SO3/Hg的成本，更重要的是，化學(xué)團(tuán)聚劑對(duì)SO3沒有特異性的吸附，脫除效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有脫硫廢水金屬離子含量高，SO3脫除效率低，SCR催化劑活性減弱，脫硝效果差的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
本實(shí)用新型提供一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的系統(tǒng)，包括與脫硫塔相連接的脫硫廢水處理系統(tǒng)，和三氧化硫脫除液噴灑系統(tǒng)，其中，
所述脫硫廢水處理系統(tǒng)，包括順次連接的第一旋流器、pH調(diào)節(jié)裝置、第二旋流器，用以對(duì)脫硫廢水依次進(jìn)行處理得到三氧化硫脫除液；
所述三氧化硫脫除液噴灑系統(tǒng)，包括脫除液輸送管路和設(shè)置于鍋爐煙道內(nèi)的噴頭，所述脫除液輸送管路的進(jìn)口端與所述第二旋流器相連接，所述脫除液輸送管路的出口端與所述噴頭相連接，用以將經(jīng)過第二旋流器處理后得到的三氧化硫脫除液噴灑至鍋爐煙道內(nèi)。
可選的，所述脫硫塔與鍋爐煙道的尾部相連接，用以接收鍋爐煙氣并對(duì)其進(jìn)行脫硫處理；
沿鍋爐煙氣的流動(dòng)方向，在所述鍋爐煙道上依次設(shè)置有省煤器、SCR反應(yīng)器、空預(yù)器和電除塵裝置。
可選的，所述省煤器和所述SCR反應(yīng)器之間設(shè)置有第一噴頭。
可選的，所述SCR反應(yīng)器和所述空預(yù)器之間設(shè)置有第二噴頭。
可選的，所述空預(yù)器和所述電除塵裝置之間設(shè)置有第三噴頭。
可選的，所述電除塵裝置和所述脫硫塔之間設(shè)置有第四噴頭。
可選的，所述第一旋流器底部還連接有真空皮帶過濾機(jī)。
可選的，所述pH調(diào)節(jié)裝置設(shè)置有加藥裝置，用以加入化學(xué)制劑實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的處理。
可選的，所述pH調(diào)節(jié)裝置設(shè)置有攪拌裝置，用以對(duì)廢水和加入的化學(xué)制劑進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水和化學(xué)制劑的充分混合。
可選的，所述脫硫塔還設(shè)置有排煙裝置，用以排放經(jīng)所述脫硫塔處理后的鍋爐煙氣。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的方法，包括：(1)所述脫硫廢水經(jīng)離心分離得到脫硫石膏和分離液；(2)調(diào)節(jié)步驟(1)得到的分離液的pH值在9～10之間，以將分離液中的部分金屬離子形成沉淀，得到脫金屬離子廢水；(3)將所述脫金屬離子廢水進(jìn)行離心分離，脫除其中的金屬離子沉淀，制備得到三氧化硫脫除液；(4)將所述三氧化硫脫除液噴灑至所述鍋爐的煙道中，以去除鍋爐煙氣中的SO3。通過對(duì)脫硫塔產(chǎn)生的脫硫廢水進(jìn)行二次處理，降低來自脫硫塔的脫硫廢水中的金屬離子及其他雜質(zhì)，提高脫硫廢水脫除SO3的效率，最大脫除率可達(dá)99％。
此外，通過在煙道上不同位置噴入經(jīng)過處理后的脫硫廢水，逐步實(shí)現(xiàn)SO3的脫除，不僅解決脫硫工藝中不同位置因SO3濃度過高帶來的問題，還可以防止同一部位噴入過量脫硫廢水，導(dǎo)致霧化液滴無法蒸發(fā)的問題；同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水的零排放以及聯(lián)合處理脫除SO3。
2、本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的系統(tǒng)，霧化噴嘴設(shè)置在SCR反應(yīng)器與省煤器之間，由于脫硫廢水含有較高的氯離子，噴入SCR反應(yīng)器前，煙氣溫度較高，可以更好的促進(jìn)汞元素轉(zhuǎn)化為氧化汞，促進(jìn)氧化汞在脫硫塔中的吸收。此外，SCR催化劑在運(yùn)行中存在最低連續(xù)噴氨溫度，且與硫酸氫銨生成有關(guān)。當(dāng)鍋爐負(fù)荷低，導(dǎo)致排煙溫度低于SCR最低連續(xù)噴氨溫度時(shí)，SCR裝置要退出運(yùn)行。在SCR裝置前噴入處理過的脫硫廢水，可以有效降低SCR反應(yīng)器前SO3的濃度，提高最低連續(xù)噴氨溫度。
3.本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的系統(tǒng)，SCR裝置前噴入處理后的脫硫廢水有效降低煙氣中SO3的濃度，但煙氣經(jīng)過SCR反應(yīng)器時(shí)，SCR催化劑會(huì)將煙氣中部分SO2氧化為SO3，進(jìn)一步提升煙氣中的SO3濃度。在霧化噴嘴設(shè)置在SCR反應(yīng)器與空預(yù)器之間部位噴入處理后的脫硫廢水可以防止SO3與SCR裝置逃逸的NH3生成過量硫酸氫銨堵塞、腐蝕空預(yù)器，同時(shí)也防止SO3本身腐蝕空預(yù)器。
4.本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的系統(tǒng)，在電除塵裝置與空預(yù)器和與脫硫塔之間分別設(shè)置有霧化噴嘴，此位置進(jìn)一步噴入處理后的脫硫廢水，有利于進(jìn)一步降低SO3的濃度，防止其腐蝕靜電除塵器及煙囪。
附圖說明
為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中：
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1所述的所述的脫除SO3系統(tǒng)工藝流程圖；
圖中附圖標(biāo)記表示為：1-鍋爐、2-省煤器、3-SCR反應(yīng)器、4-空預(yù)器、5-電除塵裝置、6-脫硫塔、7-煙囪、8-煙道、9-第一噴頭、10-第二噴頭、11-第三噴頭、12-第四噴頭、13-第一旋流器、14-真空皮帶過濾機(jī)、15-加藥裝置、16-清水池、17-攪拌器、18-第二旋流器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。此外，下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種利用脫硫廢水脫除鍋爐煙氣中SO3的系統(tǒng)，如圖1所示，包括：鍋爐1，沿鍋爐煙氣的流動(dòng)方向，在鍋爐煙道8上依次設(shè)置省煤器2、SCR反應(yīng)器3、空預(yù)器4、電除塵裝置5、脫硫塔6及煙囪7；其中，鍋爐煙氣在脫硫塔6中接收，并對(duì)其進(jìn)行脫硫處理。
脫硫塔脫除煙氣中的二氧化硫及少量三氧化硫，產(chǎn)生的脫硫廢水通過脫硫塔底部連接設(shè)置的分離裝置，本實(shí)施例中為第一旋流器13，對(duì)脫硫塔產(chǎn)生的脫硫廢水進(jìn)行離心分離，得到脫硫石膏和分離液。
經(jīng)離心分離的分離液進(jìn)入脫硫廢水處理系統(tǒng)中的pH調(diào)節(jié)裝置，其中，pH調(diào)節(jié)裝置包括清水池16，用于存儲(chǔ)離心分離的分離液；加藥裝置15，用于添加堿性物質(zhì)；及攪拌裝置17，用于充分混勻pH調(diào)節(jié)裝置中的分離液與堿性物質(zhì)。通過加藥裝置15，添加生石灰、消石灰、苛性鈉和碳酸鈉中的一種或幾種，以調(diào)節(jié)分離液的pH值在9～10之間，并沉淀分離液中大多數(shù)的金屬離子，如鎂離子，鐵離子，鋁離子等為其氫氧化物沉淀，制備得到脫金屬離子廢水。作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例中，添加的堿性物質(zhì)為消石灰，調(diào)節(jié)分離液的pH為9.0，得到脫金屬離子廢水。
經(jīng)第一旋流器13離心分離的脫硫石膏進(jìn)入真空皮帶過濾機(jī)14，對(duì)脫硫石膏與脫硫廢水進(jìn)行過濾排放。
pH調(diào)節(jié)處理后得到的脫金屬離子廢水進(jìn)入第二旋流器18，通過離心分離以脫除脫金屬離子廢水中形成的氫氧化物沉淀，制得三氧化硫脫除液。
第二旋流器18產(chǎn)生的固液混合物進(jìn)入第一旋流器13再次進(jìn)行固液分離，所得沉淀物、脫硫石膏、脫硫廢水混合物進(jìn)入真空皮帶過濾機(jī)14，對(duì)混合物進(jìn)行過濾排放。
制得的三氧化硫脫除液通過與pH調(diào)節(jié)裝置相連接的脫除液輸送管路，輸送至設(shè)置于省煤器2和SCR反應(yīng)器3之間的第一噴頭9、設(shè)置于SCR反應(yīng)器3和空預(yù)器4之間的第二噴頭10、設(shè)置于空預(yù)器4和電除塵裝置5之間的第三噴頭11和設(shè)置于電除塵裝置5和脫硫塔6之間的第四噴頭12，三氧化硫脫除液霧化噴灑至鍋爐煙道8內(nèi)，脫除煙氣中的三氧化硫，同時(shí)促進(jìn)元素汞的氧化。
以某電廠600WM機(jī)組為例，總煙氣量2.16*106Nm3/h，脫硫廢水的產(chǎn)生量為6.75m3/h，其中，第一噴頭9、第二噴頭10、第三噴頭11和第四噴頭12處的脫硫廢水噴灑流量分別為3m3/h、1.5m3/h、1.5m3/h、0.75m3/h，噴霧液滴粒徑為20-50μm。作為本實(shí)用新型的可變換實(shí)施例，第一噴灑裝置9、第二噴灑裝置10、第三噴灑裝置11、和第四噴灑裝置12處的脫硫廢水噴灑流量分別還可以為2.5m3/h、2.5m3/h、1m3/h、0.75m3/h，噴霧液滴粒徑還可以為60-80μm，均可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。