[发明专利]一种实现脱硫废水零排放及耦合协同控制白色烟羽的装置

说明书

本发明公开了一种实现脱硫废水零排放及耦合协同控制白色烟羽的装置，包括在脱硫塔入口的烟道上按照离脱硫塔入口由远到近的方向在烟道上依次连接设置除尘器、引风机和气液相变耦合换热器，脱硫塔的脱硫废水出口连接沉淀池，沉淀池的出口连接清水罐，清水罐的出口通过管道连接至气液相变耦合换热器的液体入口，在所述管道上设置循环泵，气液相变耦合换热器的液体出口与浓液罐的浓液入口连接，浓液罐的浓液出口通过管路连接闪蒸罐，闪蒸罐的闪蒸气体出口与闪蒸罐的高温气体入口分别通过管道连接至除尘器入口前的烟道上。本发明将废水零排放与控制烟气白色烟羽有机的结合起来，达到同步实现污染物处理控制的目标。

技术领域

本发明涉及脱硫废水和烟气处理的技术领域，尤其是涉及一种实现脱硫废水零排放及耦合协同控制白色烟羽的装置，主要用于脱硫废水零排放和控制白色烟羽的工艺方法。

背景技术

湿法石灰石-石膏脱硫工艺产生的脱硫废水存在着设备腐蚀、易结垢堵塞、悬浮物高等特征，是电厂、钢铁厂等企业难处理的末端废水。脱硫废水通常采用化学处理方法对废水进行絮凝、沉淀及中和，减少废水中的悬浮物和有害物质，处理后的出水含盐量很高，直接排放造成二次污染。目前脱硫废水零排放工艺主要分为废水浓缩工艺和固化工艺两个部分，其中废水的浓缩工艺多数采用膜浓缩（如反渗透膜、电渗析膜等）和蒸发浓缩（如MVR蒸发浓缩设备、多效蒸发浓缩设备等），但此类方法存在运行成本高、设备元件易损坏、管道设备易堵塞等难以解决的问题。废水浓缩液的固化工艺多数采用自热蒸发塘干化法、烟道喷雾闪蒸法以及掺合灰渣混合法等，此类废水浓液的固化工艺受限制条件较多，难以推广。

脱硫塔出口烟气通常为50-60℃左右的饱和湿烟气，由于环境空气温度低，烟气降温过程中水蒸汽会凝结形成湿烟羽，对大气造成视觉污染。为实现烟气排放无烟羽，需要对烟气进行降温除水。现有的工艺中有直接气液接触喷淋降温法、利用循环水与烟气换热降温法以及利用冷空气与热烟气换热降温法。其中直接气液接触喷淋降温易产生大量的废水，增加后续废水处理难度；循环水与烟气换热降温工艺需配备冷却塔设备容易产生二次烟羽；冷空气与热烟气换热降温消耗的风量大且设备体积大。

申请号为201810228679.8的专利提出了一种脱硫废水零排放及烟气脱白联合处理系统。该专利利用换热器将浆液的热量传递给脱硫废水，加热后的脱硫废水在蒸发塔内雾化喷淋然后将蒸发塔内抽真压促使部分废水蒸发浓缩。废水的浓液由缓冲罐排出并最终实现固液分离，同时浆液在换热过程中温度降低，进而脱硫塔出口烟气温度降低。该专利在实现脱硫废水零排放的同时有效控制了白色烟羽，但该工艺具有真空系统能耗大、设备占地面积大、浆液换热器易堵塞的问题。

申请号为201710177444.6的专利提出了利用烟气对脱硫废水换热升温，部分蒸发产生的二次蒸汽通过蒸汽压缩机提高蒸汽的温度然后对出口烟气加热，降温后的蒸汽冷凝水对脱硫废水预热，最终脱硫废水分离为蒸发冷凝水和结晶盐。该工艺一定程度可实现脱硫废水零排放以及净化烟气的目的。但工艺实施过程中过程复杂，相互依赖性强，二次蒸汽易携带液滴造成蒸汽压缩的叶轮腐蚀和损坏。

目前市场上脱硫废水零排放、控制白色烟羽均已独立的方法进行，尚无成熟的技术将二者实现同步控制，造成项目重复投资，运行成本高。急需研究开发一种二者兼顾，同步实现控制的技术路线，降低投资与运行成本。

发明内容

本发明是为解决目前市场上脱硫废水零排放、控制白色烟羽均已独立的方法进行，尚无成熟的技术将二者实现同步控制，造成项目重复投资，运行成本高的难题，利用烟气余热通过气液相变耦合换热器实现脱硫废水的浓缩减量，然后利用部分烟气余热对废水浓缩液进行闪蒸处理，最终实现脱硫废水零排放；同时该工艺实施过程实现了尾部烟气白色烟羽有效控制的目标。该工艺方法和装置具有余热利用充分、换热器换热效率高、工艺流程简单可靠、运行成本低等特点。

本发明的技术方案如下：