本實用新型涉及一種火電廠煙氣二氧化硫、粉塵及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)，屬于火電廠煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前對于火電廠煙氣中二氧化硫的控制，多采用濕法脫硫中的串塔技術(shù)；對于粉塵排放多采用低低溫除塵技術(shù)降低煙溫，提高除塵器技術(shù)。從運行效果來看，雖然達(dá)到了超凈排放的目的，但在運行過程中還存在以下幾個問題：
1)濕法脫硫技術(shù)存在運行能耗高、工藝復(fù)雜，脫硫調(diào)整手段單一，尤其是濕法脫硫過程中產(chǎn)生大量脫硫廢水，脫硫廢水處理存在難度大、工藝復(fù)雜、運行成本高的問題，廢水無法有效排放造成脫硫系統(tǒng)漿液惡化，嚴(yán)重影響系統(tǒng)正常運行。
2)低低溫?fù)Q熱除塵技術(shù)提高了靜電除塵效率，滿足了排放要求，但目前所采用的低低溫?fù)Q熱器換熱效率低、容易堵塞磨損，且能源二次利用率低。
3)電廠產(chǎn)生大量廢水，處理費用高、處理工藝復(fù)雜且無法實現(xiàn)廢水零排放。
4)煙氣中三氧化硫、氯化氫、氟化氫的脫出率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于，提供一種火電廠煙氣二氧化硫、粉塵及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用半干法-濕法相結(jié)合的兩級脫硫工藝，解決了火電廠煙氣脫硫、除塵以及廢水排放問題，工藝簡單、技術(shù)可靠、投資少、運行成本和能耗較低。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：
該種火電廠煙氣二氧化硫、粉塵及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)包括一級吸收塔、除塵器、二級吸收塔、二級吸收劑漿液箱、廢水收集罐、一級脫硫劑料倉和煙囪。該系統(tǒng)采用雙塔兩級吸收工藝，所述一級吸收塔為半干脫硫塔，一級吸收塔設(shè)置在鍋爐空預(yù)器和除塵器之間，一級吸收塔側(cè)面設(shè)有加濕水入口和一級吸收劑入口，加濕水入口經(jīng)管道與廢水收集罐相連，一級吸收劑入口經(jīng)管道與一級脫硫劑料倉相連。一級脫硫劑料倉儲存一級吸收劑熟石灰粉通過流化風(fēng)經(jīng)一級吸收劑入口輸送進(jìn)入一級吸收塔內(nèi)部。所述一級吸收塔頂部出口經(jīng)煙道與除塵器、二級吸收塔、煙囪依次連接，一級吸收塔設(shè)置在除塵器前，二級吸收塔設(shè)置在除塵器后。所述二級吸收塔為濕式脫硫塔，二級吸收塔中部經(jīng)管道與二級吸收劑漿液箱連接，為二級吸收塔不斷補充新鮮的石灰石漿液。當(dāng)煙氣進(jìn)入二級吸收塔后，煙氣與二級吸收塔內(nèi)的漿液發(fā)生反應(yīng)，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。二級吸收塔底部經(jīng)管道連接廢水收集罐，廢水收集罐內(nèi)的廢水通過加濕水入口進(jìn)入一級吸收塔內(nèi)部作為加濕水。由于一級吸收塔內(nèi)噴入加濕水，使得煙氣溫度大幅度降低，降溫后的煙氣進(jìn)入除塵器，大大提高了除塵器的除塵效率。一級吸收塔噴入的加濕水主要采用二級吸收塔濕法脫硫或者電廠產(chǎn)生的廢水，實現(xiàn)了廢水零排放。一級吸收塔內(nèi)的產(chǎn)物和未反應(yīng)完的一級吸收劑熟石灰以及除塵器里的固體顆粒等落入灰斗中。
為了進(jìn)一步提高吸收劑的利用率，前述的系統(tǒng)還設(shè)有斜槽，所述除塵器底部經(jīng)斜槽連接一級吸收塔的一級吸收劑入口。經(jīng)過一級脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從一級吸收塔頂部排出進(jìn)入除塵器。煙氣和飛灰在除塵器內(nèi)進(jìn)行分離，分離出來的的顆粒與脫硫劑料倉補充的吸收劑一起由斜槽循環(huán)回一級吸收塔內(nèi)再次參與脫硫反應(yīng)，使得固體顆粒反復(fù)循環(huán)上百次。
前述的一級吸收塔底部還設(shè)有文丘里裝置，鍋爐空預(yù)器經(jīng)煙道連通文丘里裝置。從鍋爐空預(yù)器來的煙氣流經(jīng)文丘里裝置后均勻分布并速度加快，在此與加入的一級吸收劑粉末及循環(huán)飛灰充分混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床。
前述的一級吸收塔的加濕水入口處設(shè)有旋轉(zhuǎn)噴嘴，旋轉(zhuǎn)噴嘴噴入來自廢水收集罐的廢水作為加濕水，加濕水形成噴霧降低煙溫。在低溫條件下，一級吸收劑進(jìn)一步活化，并與煙氣中的二氧化硫在一級吸收塔內(nèi)混合反應(yīng)，完成二氧化硫的吸收。
前述的除塵器與二級吸收塔之間的管道上還設(shè)有引風(fēng)機，經(jīng)過除塵器除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機升壓后進(jìn)入二級吸收塔脫硫。
前述的二級吸收塔和煙囪之間還設(shè)有除霧器，所述除霧器置于二級吸收塔頂部，用于煙氣除霧，凈化后的煙氣經(jīng)過除霧器由煙道進(jìn)入煙囪。
前述的該系統(tǒng)還設(shè)有真空皮帶機，所述二級吸收塔底部還通過管道連通于真空皮帶機。二級吸收塔內(nèi)的漿液與煙氣反應(yīng)，當(dāng)吸收塔內(nèi)的漿液濃度升高時，將漿液打到真空皮帶機進(jìn)行石膏脫水，對二級脫硫產(chǎn)物進(jìn)行后處理。
前述的除塵器可以為單獨的靜電除塵器，也可以為單獨的電袋除塵器，也可以為靜電除塵器與電袋除塵器的組合。
前述的一級脫硫劑料倉內(nèi)部的吸收劑為熟石灰，所述二級吸收劑漿液箱內(nèi)部的吸收劑為石灰石漿液。進(jìn)入一級吸收塔的吸收劑與煙氣中的二氧化硫混合并反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4，完成二氧化硫的吸收；同時由于熟石灰活性較高，煙氣中其他的酸性氣體如三氧化硫、氯化氫、氟化氫也與氫氧化鈣反應(yīng)，完成吸收。當(dāng)煙氣和吸收劑進(jìn)入二級吸收塔后，煙氣中二氧化硫與石灰石漿液反應(yīng)生成石膏，進(jìn)一步吸收煙氣中的二氧化硫。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益之處在于：
1)該工藝系統(tǒng)不需要額外增加設(shè)備，利用系統(tǒng)原有除塵設(shè)備，通過在一級吸收塔補充加濕水降低煙氣溫度，大大降低了粉塵的比電阻,提高了原有除塵器效率，從而達(dá)到粉塵超凈排放的目的。
2)一級吸收塔采用活性較高的氫氧化鈣作為一級脫硫劑，在保證二氧化硫脫硫效率的同時，還能保證對煙氣中三氧化硫、氯化氫、氟化氫的脫出率，脫除率高達(dá)95％，遠(yuǎn)大于單一濕法脫硫技術(shù)；同時在尾部設(shè)置脫硫效率較高的濕法脫硫工藝，確保了整個脫硫系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放。
3)該系統(tǒng)不僅達(dá)到了控制二氧化硫、粉塵濃度超凈排放的目的，另外一級吸收塔加濕水采用二級吸收塔脫硫或電廠主機產(chǎn)生的廢水，減小了脫硫系統(tǒng)水耗，并對電廠產(chǎn)生的廢水進(jìn)行再次利用，實現(xiàn)了火電廠廢水零排放。
4)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝流程比較簡單，技術(shù)可靠，投資少。采用半干法-濕法相結(jié)合的脫硫工藝降低了普遍使用的雙塔循環(huán)濕法脫硫工藝的能耗，節(jié)省了運行成本。
5)一級吸收塔旋轉(zhuǎn)噴嘴的設(shè)置避免了采用普通噴嘴造成的結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。
6)一級吸收塔產(chǎn)物為CaSO3、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑氫氧化鈣，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等；二級吸收塔產(chǎn)物為石膏，即該系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物均呈干粉狀，無廢水產(chǎn)生，實現(xiàn)了廢水零排放。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記的含義：1-一級吸收塔，2-文丘里裝置，3-旋轉(zhuǎn)噴嘴，4-除塵器，5-引風(fēng)機，6-二級吸收塔，7-二級吸收劑漿液箱，8-廢水收集罐，9-一級脫硫劑料倉，10-鍋爐空預(yù)器，11-煙囪，12-斜槽，13-除霧器，14-真空皮帶機，15-加濕水入口，16-一級吸收劑入口。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
具體實施方式
本實用新型的實施例1：如圖1所示，該種二氧化硫、粉塵及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)包括一級吸收塔1、除塵器4、二級吸收塔6、二級吸收劑漿液箱7、廢水收集罐8、一級脫硫劑料倉9和煙囪11。一級吸收塔1為半干脫硫塔，一級吸收塔1頂部出口經(jīng)煙道與除塵器4、二級吸收塔6、煙囪11依次連接。在一級吸收塔1底部還設(shè)有文丘里裝置2，鍋爐空預(yù)器10經(jīng)煙道連通文丘里裝置2。一級吸收塔1側(cè)面設(shè)有加濕水入口15和一級吸收劑入口16。一級吸收塔1的加濕水入口15處設(shè)有旋轉(zhuǎn)噴嘴3，旋轉(zhuǎn)噴嘴3噴入來自廢水收集罐8的廢水作為加濕水；一級吸收劑入口16與一級脫硫劑料倉9相連，一級脫硫劑料倉9內(nèi)部的吸收劑為熟石灰。二級吸收塔6為濕法脫硫塔，二級吸收塔6入口與除塵器4相連，二級吸收塔6出口經(jīng)煙道與煙囪11相連。在二級吸收塔6頂部還設(shè)置除霧器13，二級吸收塔6中部經(jīng)管道與二級吸收劑漿液箱7連接，二級吸收塔6底部經(jīng)管道與真空皮帶機14相連接。二級吸收塔6脫硫產(chǎn)生的廢水收集到廢水收集罐8，廢水收集罐8還經(jīng)管道連接一級吸收塔1的加濕水入口15，收集罐內(nèi)的廢水通過加濕水入口15進(jìn)入一級吸收塔1內(nèi)部作為加濕水。
從鍋爐空預(yù)器10來的煙氣溫度一般為120～170℃，通過文丘里裝置2進(jìn)入一級吸收塔1。煙氣通過文丘里裝置2后速度加快，使得吸收劑、循環(huán)灰受到氣流的沖擊作用而懸浮起來，煙氣在此與加入的一級吸收劑粉末及循環(huán)飛灰互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床。高溫?zé)煔馀c加入的吸收劑、循環(huán)灰相混合，進(jìn)行初步脫硫反應(yīng)，同時煙氣中其他的酸性氣體如三氧化硫、氯化氫、氟化氫也與氫氧化鈣反應(yīng)，完成吸收。在一級吸收塔1的加濕水入口15處通過旋轉(zhuǎn)噴嘴3噴入加濕水，使煙氣溫度迅速降低到70℃～80℃，煙氣濕度增大，一級吸收劑與二氧化硫進(jìn)一步反應(yīng)生成亞硫酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣粉末，它們與飛灰一起由煙氣攜帶從一級吸收塔1頂部進(jìn)入除塵器4。由于一級吸收塔1內(nèi)噴入加濕水，煙氣溫度大幅度降低，降溫后的煙氣粉塵比電阻降低，煙氣和飛灰在除塵器4內(nèi)進(jìn)行分離，使得除塵器4的除塵效率大大提高，從而達(dá)到粉塵超低排放。一級吸收劑及循環(huán)粉塵在除塵器4底部經(jīng)斜槽12、一級吸收劑入口16返回到一級吸收塔1內(nèi)循環(huán)使用，提高了一級吸收劑的利用率。
除塵器4與二級吸收塔6之間的管道上還設(shè)有引風(fēng)機5，經(jīng)除塵器4除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機5升壓后進(jìn)入二級吸收塔6。當(dāng)煙氣進(jìn)入二級吸收塔6后，煙氣與二級吸收塔6內(nèi)噴淋的循環(huán)漿液進(jìn)行逆向接觸發(fā)生反應(yīng)，煙氣中二氧化硫與石灰石漿液反應(yīng)生成石膏，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。為了保證二級吸收塔6石灰石漿液供給，在二級吸收塔6中部通過管道與二級吸收劑漿液箱7連接；同時在二級吸收塔6底部還通過管道與真空皮帶機14連接，完成二級脫硫產(chǎn)物石膏的后處理。經(jīng)過二級吸收塔6凈化的煙氣通過除霧器13除霧后由煙道進(jìn)入煙囪11。二級吸收塔6脫硫產(chǎn)生的廢水流入廢水收集罐8中，廢水收集罐8通過管道與一級吸收塔1的加濕水入口15相連。一級吸收塔1噴入的加濕水主要采用二級吸收塔6濕法脫硫或者電廠產(chǎn)生的廢水，實現(xiàn)了廢水零排放。
實施例2：如圖1所示，該種火電廠煙氣二氧化硫、粉塵及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)包括一級吸收塔1、除塵器4、二級吸收塔6、二級吸收劑漿液箱7、廢水收集罐8、一級脫硫劑料倉9和煙囪11。一級吸收塔1為半干脫硫塔，一級吸收塔1側(cè)面設(shè)有加濕水入口15和一級吸收劑入口16，加濕水入口15經(jīng)管道與廢水收集罐8相連，一級吸收劑入口16經(jīng)管道與一級脫硫劑料倉9相連。一級脫硫劑料倉9儲存一級吸收劑熟石灰粉通過流化風(fēng)經(jīng)一級吸收劑入口16輸送進(jìn)入一級吸收塔1內(nèi)部。一級吸收塔1頂部出口經(jīng)煙道與除塵器4、二級吸收塔6、煙囪11依次連接，一級吸收塔1設(shè)置在除塵器4前，二級吸收塔6設(shè)置在除塵器4后。二級吸收塔6為濕式脫硫塔，二級吸收塔6中部經(jīng)管道與二級吸收劑漿液箱7連接，為二級吸收塔6不斷補充新鮮的石灰石漿液。當(dāng)煙氣進(jìn)入二級吸收塔6后，煙氣與二級吸收塔6內(nèi)的漿液發(fā)生反應(yīng)，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。二級吸收塔6底部經(jīng)管道連接廢水收集罐8，廢水收集罐8內(nèi)的廢水通過加濕水入口15進(jìn)入一級吸收塔1內(nèi)部作為加濕水。由于一級吸收塔1內(nèi)噴入加濕水，使得煙氣溫度大幅度降低，降溫后的煙氣進(jìn)入除塵器4，大大提高了除塵器4的除塵效率。一級吸收塔1噴入的加濕水主要采用二級吸收塔6濕法脫硫或者電廠產(chǎn)生的廢水，實現(xiàn)了廢水零排放。一級吸收塔1內(nèi)的產(chǎn)物和未反應(yīng)完的一級吸收劑熟石灰以及除塵器4里的固體顆粒等落入灰斗。
本實用新型的工作過程：從鍋爐空預(yù)器10出來的煙氣首先進(jìn)入一級吸收塔1，與噴入的一級吸收劑、循環(huán)灰混合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)完成初步吸收，然后經(jīng)加濕進(jìn)一步提高吸收效率，同時煙氣中的三氧化硫、氯化氫、氟化氫與活性較高的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到較高脫除率。經(jīng)過一級脫硫后煙氣攜帶大量固體顆粒的煙氣從一級吸收塔1頂部排出進(jìn)入除塵器4。由于一級吸收塔1內(nèi)噴入加濕水，煙氣溫度大幅度降低，降溫后的煙氣進(jìn)入除塵器4，比電阻大大降低，煙氣飛灰在除塵器4內(nèi)進(jìn)行分離，大大提高了除塵器4的除塵效率。分離出來的的顆粒與一級脫硫劑料倉9補充的一級吸收劑一起由斜槽12循環(huán)回一級吸收塔1內(nèi)再次參與脫硫反應(yīng)，使得固體顆粒反復(fù)循環(huán)上百次，提高一級脫硫劑的利用率。凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機5升壓后進(jìn)入二級吸收塔6。當(dāng)煙氣進(jìn)入二級吸收塔6后，煙氣與二級吸收塔6內(nèi)噴淋的循環(huán)漿液發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，煙氣中二氧化硫與石灰石漿液反應(yīng)生成石膏，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。經(jīng)過二級吸收塔6凈化的煙氣通過除霧器13除霧后由煙道進(jìn)入煙囪11。