[发明专利]一种燃煤电厂脱硫废水零排放与烟气消白耦合处理的方法及装置

说明书

本发明公开了一种燃煤电厂脱硫废水零排放与烟气消白耦合处理的方法及装置，所述方法包括以下步骤：1)脱硫废水首先进入出水箱调节其进水总量，通过进水泵泵送至浓缩池中，将集水管深入浓缩池中至少1.2m深，防止烟气灌入浓缩池中；2)将浓缩池中的废水打入到位于竖直烟道中的喷淋装置中：3)喷淋的液滴与电除尘器后的低温烟气直接接触，进行热量交换，蒸发的废水水蒸气随烟气进入脱硫塔，未蒸发的废水再次进入浓缩池；4)浓缩池底部的固液混合盐溶液经膜分离系统过滤分离，滤液重新返回浓缩池，结晶混盐外运填埋。所述装置包括空预器、电除尘器、浓缩喷淋部件、吸收塔、烟囱、脱水系统、出水箱、微滤分离系统、计算机控制系统。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种燃煤电厂脱硫废水零排放与烟气消白耦合处理的方法及装置。

背景技术

目前，我国约电力需求主要依靠燃煤发电。煤的燃烧，产生各种大气污染物且烟气成分比较复杂，在脱除烟气中二氧化硫的过程中，现阶段应用率最高的烟气脱硫技术是石灰石-石膏法，湿法脱硫在脱硫过程中产生的脱硫废水，其处理问题一直是电力环保行业关注的热点。现阶段脱硫的主要工艺路线为：脱硫废水——预处理——浓缩减量(热法或膜法)——蒸发结晶(固化转移)。

针对废水零排放，国内外研究者开发了多种实现脱硫废水零排放的方法。专利号为CN201510081610的中国专利公布了一种电厂脱硫废水零排放的处理方法，将产生的脱硫废水依次经过了原水调节池，通过电絮凝去除悬浮物杂质，再通过膜蒸馏进行废水的浓缩减量，最终为蒸发的废水进入结晶反应器结晶，此方法整体的工艺设计思路较为普遍，需增添较多的新设备，虽能达到较好的效果，但其投资及运行成本较高。其中的膜蒸馏方法，制膜成本较高，在运行过程中膜的污染会导致膜通量下降，同时其运行状态不稳定，至今未见大规模的工业生产应用，技术经验欠缺。专利号为CN201710942060的中国专利公布了一种燃煤电厂脱硫废水零排放系统及方法，此系统将湿法脱硫后的废水经过三联箱简单的预处理后通过喷雾干燥塔的旋转雾化器雾化，抽取空预器前高温烟气同时将空预器后低温烟气进行加热，将这两股气体混合以后利用高温气体作为热源，将废水蒸发，实现废水的零排放，此方法充分利用了电厂的烟气余热能源，降低了成本，但由于在雾化过程中采用了雾化喷头，长时间运作会发生喷头堵塞结垢问题。

从总体上说，现阶段越来越多的工艺趋向于利用烟气余热对经预处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，实现废水的零排放。长期的运行实践，证明了将烟气余热利用在脱硫废水的零排放工艺是可行的，也是经济安全的，同时也是值得进一步进行研究的领域。电厂烟气余热得到了回收利用，同时也解决了废水排放问题，达到了双赢的效果。

由脱硫塔出来的烟气含有大量可凝结颗粒物，其主要包含硫酸雾和可溶性盐，经过除雾器后直接送往烟囱，排放到大气环境中。由于饱和湿烟气与大气环境存在温差，在冷却稀释过程中，烟气中的水蒸气温度降低至露点，凝结成液态小水滴，形成白烟现象。在实现废水零排放的同时，国家越来越关注锅炉尾部排出“白色烟羽”的消除问题。经研究调查，在夏季，我国华北地区平均温度在20～28℃左右，东北地区平均温度在24～28℃左右，西北地区平均温度在18～25℃；冬季，华北地区平均温度在3～-5℃左右，东北地区平均温度在-10～-20℃左右，西北地区平均温度在1～-15℃，针对不同季节不同地区产生的气候差异，对烟温的控制应采取不同的温度范围。电厂尾部烟气排放在经过湿法脱硫以后，在不设GGH系统下，进入烟囱的烟气温度大约在50℃左右。根据我国夏冬季平均气温及燃煤电厂系统现状，对于“消白烟”问题，可严格控制排烟温度，依靠降低排烟锅炉尾部排烟温度来实现消白。