本實(shí)用新型涉及一種火電廠煙氣二氧化硫及廢水協(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(duì)火電廠煙氣中二氧化硫的控制，多采用濕法雙塔脫硫技術(shù)。從運(yùn)行效果來看，雖然達(dá)到了超凈排放的目的，但在運(yùn)行過程中還存在以下幾個(gè)問題：
1)濕法脫硫技術(shù)存在運(yùn)行能耗高、工藝復(fù)雜問題，脫硫調(diào)整手段單一。
2)濕法脫硫以及電廠主機(jī)運(yùn)行過程中產(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(yùn)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(yùn)行。
3)煙氣中三氧化硫、氯化氫、氟化氫的脫出率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種火電廠煙氣二氧化硫及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用半干法-濕法相結(jié)合的脫硫工藝，解決了火電廠煙氣脫硫運(yùn)行成本高及廢水無法排放問題，該系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單、能耗和運(yùn)行成本較低。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：
一種火電廠煙氣二氧化硫及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)采用雙塔兩級(jí)吸收工藝，包括一級(jí)吸收塔、文丘里裝置、旋風(fēng)分離器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、二級(jí)吸收塔、廢水收集罐、一級(jí)脫硫劑料倉、煙囪和二級(jí)脫硫劑漿液箱，所述除塵器經(jīng)煙道與引風(fēng)機(jī)、文丘里裝置、一級(jí)吸收塔、旋風(fēng)分離器、二級(jí)吸收塔、煙囪依次連接。一級(jí)吸收塔與二級(jí)吸收塔串聯(lián)設(shè)置在除塵器后，鍋爐空預(yù)器出來的煙氣進(jìn)入除塵器除塵，通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入一級(jí)吸收塔脫硫，再進(jìn)入二級(jí)吸收塔脫硫，實(shí)現(xiàn)二級(jí)脫硫。所述一級(jí)吸收塔為半干法脫硫塔，一級(jí)吸收塔側(cè)面設(shè)有加濕水入口和一級(jí)吸收劑入口。加濕水入口經(jīng)管道與廢水收集罐相連，廢水收集罐內(nèi)的廢水通過加濕水入口進(jìn)入一級(jí)吸收塔內(nèi)部作為加濕水，加濕水與高溫?zé)煔饨佑|，利用煙氣溫度將加濕水蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。一級(jí)吸收劑入口經(jīng)管道與一級(jí)脫硫劑料倉相連，料倉里的吸收劑通過一級(jí)吸收劑入口進(jìn)入一級(jí)吸收塔內(nèi)部。由于一級(jí)吸收塔內(nèi)噴入加濕水，使得煙氣溫度大幅度降低，濕度增大，使得一級(jí)脫硫劑活性進(jìn)一步提高，更易于吸收煙氣中的二氧化硫，同時(shí)煙氣中三氧化硫、氯化氫、氟化氫也與氫氧化鈣反應(yīng)，被充分吸收。二級(jí)吸收塔為濕法脫硫塔，二級(jí)吸收塔中部經(jīng)管道與二級(jí)脫硫劑漿液箱連接，當(dāng)煙氣進(jìn)入二級(jí)吸收塔后，煙氣與二級(jí)吸收塔內(nèi)的漿液反應(yīng)，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。二級(jí)吸收塔底部經(jīng)管道連接廢水收集罐，一級(jí)吸收塔噴入的加濕水主要采用二級(jí)吸收塔濕法脫硫或者電廠產(chǎn)生的廢水，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。從除塵器來的煙氣流經(jīng)文丘里裝置后速度加快，并在此與加入的吸收劑互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床。一級(jí)吸收塔內(nèi)的產(chǎn)物和未反應(yīng)完的吸收劑，旋風(fēng)分離器和除塵器里的固體顆粒等落入灰斗。
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，旋風(fēng)分離器底部經(jīng)斜槽連接一級(jí)吸收塔的一級(jí)吸收劑入口。經(jīng)過一級(jí)脫硫后的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，未反應(yīng)的脫硫劑和脫硫產(chǎn)物固體一部分從旋風(fēng)分離器底部通過連接一級(jí)吸收塔的斜槽返回一級(jí)吸收塔進(jìn)行循環(huán)利用，從而提高脫硫劑的利用率；另一部分排到灰斗中。
前述的一級(jí)吸收塔的加濕水入口處還設(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，加濕水形成噴霧增大煙氣濕度、降低煙溫。在低溫條件下，吸收劑活性提高，便于與煙氣中的酸性氣體在一級(jí)吸收塔內(nèi)混合反應(yīng)，完成酸性氣體的吸收。
前述的二級(jí)吸收塔和煙囪之間還設(shè)有除霧器，所述除霧器置于二級(jí)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。
前述的系統(tǒng)還設(shè)有真空皮帶機(jī)，所述二級(jí)吸收塔底部還通過管道連通于真空皮帶機(jī)。二級(jí)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(shí)，將漿液打到真空皮帶機(jī)進(jìn)行石膏脫水，對(duì)二級(jí)脫硫產(chǎn)物進(jìn)行后處理。
前述的除塵器可以為單獨(dú)的靜電除塵器，也可以為單獨(dú)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(jí)脫硫劑料倉內(nèi)部的吸收劑為熟石灰，所述二級(jí)脫硫劑漿液箱內(nèi)部的吸收劑為石灰石漿液。進(jìn)入一級(jí)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(shí)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(jí)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(shí)用新型的有益之處在于：
1)一級(jí)吸收塔采用活性較高的氫氧化鈣作為脫硫劑，在保證二氧化硫脫硫效率的同時(shí)，還能保證對(duì)煙氣中三氧化硫、氯化氫的脫出率，脫除率高達(dá)95％，遠(yuǎn)大于單一濕法脫硫技術(shù)；同時(shí)在尾部設(shè)置脫硫效率較高的濕法脫硫工藝，確保了整個(gè)脫硫系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放。
2)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝流程比較簡(jiǎn)單，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(yùn)行成本。
3)該系統(tǒng)不僅達(dá)到了控制二氧化硫排放的目的，另外一級(jí)吸收塔加濕水采用二級(jí)吸收塔脫硫或電廠主機(jī)產(chǎn)生的廢水，減小了脫硫系統(tǒng)水耗，還對(duì)電廠產(chǎn)生的廢水進(jìn)行再次利用，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
4)一級(jí)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。
5)一級(jí)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(jí)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，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記的含義：1-一級(jí)吸收塔，2-文丘里裝置，3-旋轉(zhuǎn)噴嘴，4-旋風(fēng)分離器，5-除塵器，6-引風(fēng)機(jī)，7-二級(jí)吸收塔，8-廢水收集罐，9-一級(jí)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(jī)，15-加濕水入口，16-一級(jí)吸收劑入口,17-二級(jí)脫硫劑漿液箱。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例1：如圖1所示，該種煙氣二氧化硫及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)包括一級(jí)吸收塔1、文丘里裝置2、旋風(fēng)分離器4、除塵器5、引風(fēng)機(jī)6、二級(jí)吸收塔7、廢水收集罐8、一級(jí)脫硫劑料倉9、煙囪11和二級(jí)脫硫劑漿液箱17，除塵器5經(jīng)煙道與引風(fēng)機(jī)6、文丘里裝置2、一級(jí)吸收塔1、旋風(fēng)分離器4、二級(jí)吸收塔7、煙囪11依次連接。一級(jí)吸收塔1為半干法脫硫塔，一級(jí)吸收塔1側(cè)面設(shè)有加濕水入口15和一級(jí)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(jí)吸收劑入口16經(jīng)管道與一級(jí)脫硫劑料倉9相連。一級(jí)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，加濕水形成噴霧降低煙溫。在低溫條件下，吸收劑活性提高，便于與煙氣中的酸性氣體在一級(jí)吸收塔1內(nèi)混合反應(yīng)，完成酸性氣體的吸收。同時(shí)旋轉(zhuǎn)噴嘴3的設(shè)置還避免了采用普通噴嘴造成的結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。由于一級(jí)吸收塔1內(nèi)噴入加濕水，使得煙氣溫度大幅度降低，降到70℃左右，降溫后的煙氣更易于與吸收劑反應(yīng)。二級(jí)吸收塔7為濕法脫硫塔，二級(jí)吸收塔7中部經(jīng)管道與二級(jí)脫硫劑漿液箱17連接，二級(jí)吸收塔7底部經(jīng)管道連接廢水收集罐8。當(dāng)煙氣進(jìn)入二級(jí)吸收塔7后，煙氣與二級(jí)吸收塔7內(nèi)的漿液進(jìn)行逆向接觸發(fā)生反應(yīng)，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。一級(jí)吸收塔1內(nèi)部的吸收劑為熟石灰，二級(jí)吸收塔7內(nèi)部的吸收劑為石灰石漿液。一級(jí)吸收塔1內(nèi)部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(shí)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)煙氣進(jìn)入二級(jí)吸收塔7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。
旋風(fēng)分離器4底部經(jīng)斜槽12連接一級(jí)吸收塔1的一級(jí)吸收劑入口16。經(jīng)過一級(jí)脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從一級(jí)吸收塔1頂部排出，進(jìn)入旋風(fēng)分離器4。煙氣和飛灰在旋風(fēng)分離器4內(nèi)進(jìn)行分離，分離出來的的顆粒與一級(jí)脫硫劑料倉9補(bǔ)充的吸收劑一起由斜槽12循環(huán)回一級(jí)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，提高了吸收劑的利用率。除塵器5與文丘里裝置2之間的管道上還設(shè)有引風(fēng)機(jī)6，鍋爐空預(yù)器10出的煙氣進(jìn)入除塵器5除塵，除塵后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)6經(jīng)文丘里裝置2進(jìn)入一級(jí)吸收塔1脫硫。二級(jí)吸收塔7頂部還設(shè)有除霧器13，凈化后的煙氣經(jīng)過除霧器13由煙道進(jìn)入煙囪11。同時(shí)在二級(jí)吸收塔7底部還通過管道與真空皮帶機(jī)14連接，完成二級(jí)脫硫產(chǎn)物石膏的后處理。一級(jí)吸收塔1內(nèi)的產(chǎn)物，文丘里裝置2、旋風(fēng)分離器4和除塵器5里的固體顆粒等落入灰斗作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)用。一級(jí)吸收塔1噴入的加濕水主要采用二級(jí)吸收塔7濕法脫硫或者電廠產(chǎn)生的廢水，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
實(shí)施例2：如圖1所示，一種火電廠煙氣二氧化硫及廢水協(xié)同處理系統(tǒng)包括一級(jí)吸收塔1、文丘里裝置2、旋風(fēng)分離器4、除塵器5、引風(fēng)機(jī)6、二級(jí)吸收塔7、廢水收集罐8、一級(jí)脫硫劑料倉9、煙囪11和二級(jí)脫硫劑漿液箱17，除塵器5經(jīng)煙道與引風(fēng)機(jī)6、文丘里裝置2、一級(jí)吸收塔1、旋風(fēng)分離器4、二級(jí)吸收塔7、煙囪11依次連接。一級(jí)吸收塔1與二級(jí)吸收塔7串聯(lián)設(shè)置在除塵器5后，鍋爐空預(yù)器10出來的煙氣進(jìn)入除塵器5除塵，通過引風(fēng)機(jī)6進(jìn)入一級(jí)吸收塔1脫硫，再進(jìn)入二級(jí)吸收塔7脫硫，實(shí)現(xiàn)二級(jí)脫硫。一級(jí)吸收塔1為半干法脫硫塔，一級(jí)吸收塔1側(cè)面設(shè)有加濕水入口15和一級(jí)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，廢水收集罐8內(nèi)的廢水通過加濕水入口15進(jìn)入一級(jí)吸收塔1內(nèi)部作為加濕水，加濕水與高溫?zé)煔饨佑|，利用煙氣溫度將加濕水蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。一級(jí)吸收劑入口16經(jīng)管道與一級(jí)脫硫劑料倉9相連，料倉里的吸收劑通過一級(jí)吸收劑入口16進(jìn)入一級(jí)吸收塔1內(nèi)部。由于一級(jí)吸收塔1內(nèi)噴入加濕水，使得煙氣溫度大幅度降低，濕度增大，使得一級(jí)脫硫劑活性進(jìn)一步提高，更易于吸收煙氣中的二氧化硫。二級(jí)吸收塔7為濕法脫硫塔，二級(jí)吸收塔7中部經(jīng)管道與二級(jí)脫硫劑漿液箱17連接，當(dāng)煙氣進(jìn)入二級(jí)吸收塔7后，煙氣與二級(jí)吸收塔7內(nèi)的漿液反應(yīng)，從而使得煙氣中二氧化硫進(jìn)一步吸收。二級(jí)吸收塔7底部經(jīng)管道連接廢水收集罐8，一級(jí)吸收塔1噴入的加濕水主要采用二級(jí)吸收塔7濕法脫硫或者電廠產(chǎn)生的廢水，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
本實(shí)用新型的工作原理：一級(jí)吸收塔1和二級(jí)吸收塔7構(gòu)成兩級(jí)吸收塔串聯(lián)在除塵器5和煙囪11之間。一級(jí)吸收塔1為半干脫硫塔，一級(jí)吸收塔1入口與引風(fēng)機(jī)6相連，出口依次與旋風(fēng)分離器4、二級(jí)吸收塔7相連。一級(jí)吸收塔1底部設(shè)有文丘里裝置2，側(cè)面設(shè)有旋轉(zhuǎn)噴嘴3和吸收劑入口16。從除塵器5出來的煙氣經(jīng)文丘里裝置2加速后，進(jìn)入一級(jí)吸收塔1，在一級(jí)吸收塔1入口處，與旋轉(zhuǎn)噴嘴3噴入來自廢水收集罐8的廢水作為加濕水，使得煙氣冷卻降溫，增大煙氣濕度，提高吸收劑活性，完成一級(jí)脫硫。鍋爐煙氣經(jīng)過一級(jí)脫硫后進(jìn)入旋風(fēng)分離器4，在旋風(fēng)分離器4完成氣固顆粒的分離，固體顆粒在旋風(fēng)分離器4底部經(jīng)斜槽12與不斷補(bǔ)充的熟石灰粉一起返回一級(jí)吸收塔1循環(huán)利用。煙氣從旋風(fēng)分離器4頂部進(jìn)入二級(jí)吸收塔7，二級(jí)吸收塔7為濕式脫硫塔。在二級(jí)吸收塔7內(nèi)，煙氣與循環(huán)噴淋的漿液進(jìn)行逆向接觸，進(jìn)一步完成煙氣中二氧化硫的二次吸收，從而確保了整個(gè)脫硫系統(tǒng)的效率。在二級(jí)吸收塔7底部經(jīng)管道與真空皮帶機(jī)14相連，對(duì)脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)行脫水處理。在二級(jí)吸收塔7中部經(jīng)管道與二級(jí)脫硫劑漿液箱17相連，以便不斷向二級(jí)吸收塔7內(nèi)補(bǔ)充系統(tǒng)所需新鮮石灰石漿液，確保脫硫效率。二級(jí)吸收塔7脫硫產(chǎn)生的廢水收集到廢水收集罐8，廢水收集罐8經(jīng)管道與一級(jí)吸收塔1的加濕水入口15連接，將收集罐內(nèi)的廢水通過旋轉(zhuǎn)噴嘴3噴入一級(jí)吸收塔1內(nèi)部作為加濕水，使得煙氣溫度大幅度降低，濕度提高，提高了一級(jí)吸收劑的活性，提高脫硫效率。