一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。該處理裝置包括鍋爐、與鍋爐相連接的空氣預(yù)熱器和電除塵器，空氣預(yù)熱器上還設(shè)置有空氣預(yù)熱器出口煙道，空氣預(yù)熱器出口煙道的總長度L1與空氣預(yù)熱器的長度L2之間的長度比為2～5:1。且通過空氣預(yù)熱器出口煙道將空氣預(yù)熱器與電除塵器相連；在空氣預(yù)熱器出口煙道的內(nèi)部設(shè)有若干個均勻布置的噴槍，噴槍為具有雙流體流動的噴槍，且噴槍的氣體壓力控制在0.05～0.15Mpa之間，噴槍的液體壓力控制在0.1Mpa～0.5Mpa之間。該處理裝置實現(xiàn)脫硫廢水中水和雜質(zhì)的分離，同時分離的雜質(zhì)可以被回收利用，因此達到了經(jīng)濟環(huán)保的要求。
【專利說明】
一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤電廠脫硫處理后會產(chǎn)生一定的廢水，該廢水重金屬含量超標，含懸浮物并呈弱酸性，直接排放會對環(huán)境產(chǎn)生較大的危害，需經(jīng)處理達標后才能排放。
[0003]現(xiàn)有的脫硫廢水處理方法有水力沖灰法、膜法、流化床法、化學(xué)沉淀法等。目前世界上應(yīng)用最為廣泛的方法為化學(xué)沉淀法。該方法利用單獨的廢水處理系統(tǒng)對廢水進行化學(xué)處理，水質(zhì)達到排放標準后進行排放或者回收利用?；瘜W(xué)沉淀法的工藝過程包括:I)勻質(zhì)；2)廢水中和沉淀;3)重金屬沉淀;4)混凝處理;5)澄清;6)對泥渣進行脫水，壓濾成污泥濾餅后進行特殊處理。
[0004]化學(xué)沉淀法處理后的水質(zhì)能夠達到較高的標準，對副產(chǎn)品石膏能夠進行綜合利用，有較好的經(jīng)濟性，但是這種方法也存在許多缺點:I)投資較大，需要單獨的化學(xué)加藥系統(tǒng)，也需要大量的化學(xué)藥劑;2)系統(tǒng)龐大，維護費用較高;3)對溶解性Cl—、F—沒有有效的去除方法，而且Cl—在酸性條件下有很大的腐蝕性，因此處理后的廢水無法回收利用。
[0005]近年來發(fā)展的以液滴蒸發(fā)進行能量轉(zhuǎn)化的工業(yè)應(yīng)用，其共同特征是利用噴嘴將液體均勻霧化，液滴從氣流中吸收熱量，然后在極短的時間內(nèi)蒸發(fā)完畢。這種以液滴蒸發(fā)從而吸收熱量的噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)具有換熱充分、用時短、節(jié)能等顯著優(yōu)勢。因此，如果將脫硫廢水噴霧后利用鍋爐煙氣余熱進行蒸發(fā)排放，只要控制煙氣溫度高于酸露點溫度，就不會對煙道及電除塵器產(chǎn)生腐蝕，脫硫廢水中的汞、鉛、鎳、鋅等重金屬以及砷、氟等非金屬污染物經(jīng)煙氣干燥后成細小粉塵，隨煙氣中的粉塵一起進入除塵系統(tǒng)，由除塵器捕獲從煙氣中分離出來，脫硫廢水蒸發(fā)成蒸汽后與煙氣一起排放，不會對環(huán)境造成染污，符合節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實要求。
[0006]中國發(fā)明專利申請(申請公布號:CN101844819A，申請公布日:2010-9-29)公開了一種脫硫廢水噴霧蒸發(fā)處理方法。該處理方法在空氣預(yù)熱器后部的煙道內(nèi)設(shè)置了霧化噴嘴，脫硫廢水由霧化噴嘴霧化后在煙道內(nèi)蒸發(fā)，然后隨煙氣一起排出煙囪。但是，由于空氣預(yù)熱器后部煙道空間狹小，而廢水的有效蒸發(fā)需要較大的氣液接觸面積和一定的停留時間，因此脫硫廢水常常不能完全蒸發(fā)，不僅影響了廢水的處理效果，而且未蒸發(fā)的廢水還會對煙道及后續(xù)除塵裝置造成腐蝕。該方法的另一缺點是不能控制空氣預(yù)熱器后部煙道內(nèi)的煙氣溫度，廢水噴霧蒸發(fā)后可能會使煙氣溫度降低到酸露點以下，致使煙氣中的酸性物質(zhì)凝結(jié)，加快煙道及后續(xù)除塵裝置的腐蝕，從而增加了廢水處理費用和燃煤電廠的發(fā)電成本，也影響鍋爐發(fā)電系統(tǒng)安全。
[0007]中國發(fā)明專利申請(申請公布號:CN104819465A，申請公布日:2015-08-05)提供了一種兩級高效霧化油槍。該發(fā)明公開了一種兩級高效霧化油槍，其中槍頭設(shè)有氣泡室和噴口，槍身設(shè)有內(nèi)管和外管，槍身頭部設(shè)有分別與內(nèi)管和外管相連通的連接器，內(nèi)管和外管分別與進油口和霧化氣進口相連。氣泡室尾部和連接器頭部之間設(shè)有油氣分配器，油氣分配器依次設(shè)有同軸相連的噴油口、渦旋室和聚能室，噴油口與內(nèi)管和連接器形成燃油通路，渦旋室尾部側(cè)壁沿周向均布徑向進氣口，渦旋室中部沿周向均布送氣孔，渦旋室尾部側(cè)壁環(huán)繞空氣分離腔，連接器沿周向均布有連通外管的環(huán)狀內(nèi)腔和空氣分離腔的軸向連通孔，送氣孔連通聚能室內(nèi)腔和空氣分離腔，徑向進氣口連通渦旋室與空氣分離腔。本發(fā)明具有油顆粒小、燃燒效率更高、更環(huán)保的特點，可以用于電站鍋爐上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于公開了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置。該裝置將脫硫廢水瞬間汽化，脫硫廢水中的水被蒸發(fā)形成水蒸氣，而固體顆粒及廢水中的鹽和重金屬被析出，隨著粉煤灰粉塵顆粒被電除塵器吸收。而電除塵器收集的材料可以用作建筑材料。因此，該脫硫廢水處理裝置不僅能對脫硫廢水中的污染物進行高效利用，還能達到回收利用的目的。
[0009]本發(fā)明提供了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，該處理裝置包括鍋爐(1)、與鍋爐(I)相連接的空氣預(yù)熱器(2)和電除塵器(6)，其特征在于:空氣預(yù)熱器(2)上還設(shè)置有空氣預(yù)熱器出口煙道(3)，空氣預(yù)熱器出口煙道(3)的總長度LI與空氣預(yù)熱器(2)的長度L2之間的長度比為2?5:1，且通過空氣預(yù)熱器出口煙道(3)將空氣預(yù)熱器(2)與電除塵器(6)相連；
[0010]在空氣預(yù)熱器出口煙道(3)的內(nèi)部設(shè)有若干個均勻布置的噴槍(4)，噴槍(4)為具有雙流體流動的噴槍，且噴槍的氣體壓力控制在0.05?0.15Mpa之間，噴槍的液體壓力控制在0.1Mpa?0.5Mpa之間。
[0011]進一步地，燃煤鍋爐的脫硫廢水經(jīng)過噴槍(4)被霧化形成水霧(5)，且水霧(5)的顆粒度索泰爾系數(shù)SMD彡ΙΟμπι。
[0012]再進一步地，所述空氣預(yù)熱器出口煙道(3)為“幾”字型或“U”型或“L”型，空氣預(yù)熱器出口煙道(3)的總長度LI與空氣預(yù)熱器(2)的長度L2之間的長度比為2?3:1。
[0013]更進一步地，所述噴槍(4)通過螺栓連接或者鉚接或法蘭連接的方式固定在空氣預(yù)熱器出口煙道(3)內(nèi)，可方便的抽出、插入檢修。
[OOM]更進一步地，所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07?0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。
[0015]更進一步地，所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07?0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。
[0016]更進一步地，所述噴槍(4)為具有低壓雙流體氣泡霧化噴嘴的霧化噴槍，在霧化噴槍的噴槍噴頭(21)的外沿設(shè)置有一個或兩個或兩個以上的噴槍噴口(13)。
[0017]更進一步地，所述噴槍噴口(13)的孔徑為2?3mm。
[0018]本發(fā)明的脫硫廢水處理裝置的工作原理在于:
[0019]脫硫廢水經(jīng)過空氣預(yù)熱器出口煙道上設(shè)置的噴槍的霧化處理，最終破碎形成顆粒度索泰爾系數(shù)SMDS ΙΟμπι的液體顆粒，該液體顆粒被燃煤鍋爐中的煙氣余熱受熱蒸發(fā)。其中脫硫廢水中的液態(tài)水被汽化成為水蒸氣。脫硫廢水中除水以外的其他物質(zhì)，如難溶于水的顆粒雜質(zhì)、溶于水的鹽類和重金屬離子被析出而粘附在具有一定溫度的鍋爐煙氣中的粉煤灰顆粒上，變成大顆粒的粉煤灰，接著，大顆粒的粉煤灰會被電除塵器的陰陽極捕獲，從而落入電除塵器的灰斗中，實現(xiàn)循環(huán)利用。與此同時，具有一定溫度的鍋爐煙氣被除掉粉煤灰，變成干凈的煙氣，干凈的煙氣連通水蒸氣通過電除塵器出口排至煙囪，最終進入到大氣中。
[0020]本發(fā)明的處理裝置的有益效果在于:
[0021]1、本發(fā)明的脫硫廢水處理裝置，主要是利用煙道中煙氣余熱完成廢水煙道蒸發(fā)進行霧化，實現(xiàn)脫硫廢水中水和雜質(zhì)的分離，同時分離的雜質(zhì)可以被回收利用，因此達到了經(jīng)濟環(huán)保的要求。
[0022]2、本發(fā)明的脫硫廢水處理裝置，采用的噴槍，其中噴槍噴口的孔徑大，能有效防止脫硫廢水中的雜質(zhì)堵塞，且氣液分配器中的氣體分配腔的氣壓較低，控制在0.07?0.1Mpa之間，使用普通的氧化風(fēng)機即可使脫硫廢水中的液態(tài)水霧化，霧化效果精細均勻。
[0023]3、本發(fā)明的脫硫廢水處理裝置，采用的噴槍可以在運行過程中抽出、插入，實現(xiàn)在線維修和更換，因此使用和維修方便。
[0024]4、本發(fā)明的脫硫廢水處理裝置，可以通過對脫硫廢水輸送、廢水噴霧，霧化系統(tǒng)、煙氣流場溫度等參數(shù)進行精確控制，實時反饋系統(tǒng)運行參數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)運行性能，最終實現(xiàn)自動化控制，節(jié)省人力和物力。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明脫硫廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為圖1中霧化噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]其中，丨一鍋爐、2—空氣預(yù)熱器、3—空氣預(yù)熱器出口煙道、4一噴槍、5—水霧、6—電除塵器、7—電除塵器出口、8—灰斗;9一氣體輸入口、10—液體輸入口、11一氣體輸送通道、12—液體輸送通道、13—噴槍噴口、14一氣泡發(fā)生室、15—聚能環(huán)、16—渦旋室、17—液體分配腔、18—氣液分配器、19 一第二氣體分配腔、20—第一氣體分配腔、21—噴槍噴頭。
【具體實施方式】
[0028]為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實施例進一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實施例。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，該處理裝置包括鍋爐I，本實施例中的鍋爐優(yōu)選為燃煤鍋爐，其作用主要在于煤粉在其中實現(xiàn)充分燃燒。與鍋爐I相連接的是空氣預(yù)熱器2和電除塵器6，且空氣預(yù)熱器2上還設(shè)置有空氣預(yù)熱器出口煙道3，結(jié)合圖1可知，空氣預(yù)熱器出口煙道3的總長度LI與空氣預(yù)熱器2的長度L2之間的長度比為2?3:1，且空氣預(yù)熱器出口煙道3為“幾”字型或“U”型或“L”型，本實施例優(yōu)選為“幾”字型的空氣預(yù)熱器出口煙道，且空氣預(yù)熱器出口煙道的總長度LI與空氣預(yù)熱器的長度L2之間的長度比為2:1。將空氣預(yù)熱器出口煙道的長度設(shè)置一定長度，其目的是保證脫硫廢水的蒸發(fā)空間足夠大，從而保障脫硫廢水完全蒸發(fā)，避免未蒸發(fā)的廢水對煙道及后續(xù)除塵裝置造成腐蝕。
[0030]且通過空氣預(yù)熱器出口煙道3將空氣預(yù)熱器2與電除塵器6相連;本實施中在鍋爐I中燃燒后的煤粉，會產(chǎn)生溫度高達1400°C左右的高溫?zé)煔?，該高溫?zé)煔忭樦济哄仩t的受熱面放熱降溫，然后進入空氣預(yù)熱器2中實現(xiàn)最后一次的放熱降溫，變成降溫后的鍋爐煙氣，該降溫后的鍋爐煙氣進入空氣預(yù)熱器出口煙道3中，變成溫度為125°C的鍋爐煙氣。
[0031 ]在空氣預(yù)熱器出口煙道3的內(nèi)部設(shè)有若干個均勻布置的噴槍4，該噴槍4通過螺栓連接或者鉚接或法蘭連接的方式固定在空氣預(yù)熱器出口煙道3內(nèi)，因此很容易實現(xiàn)在線維修和更換。本實施例中優(yōu)先選用具有低壓雙流體的氣泡霧化噴嘴的霧化噴槍，且燃煤鍋爐的脫硫廢水中的經(jīng)過霧化噴槍4，變成精細的水霧5，水霧的顆粒度索泰爾系數(shù)SMDSlOym，平均值在8?ΙΟμπιο水霧5接觸到溫度為125 °C的鍋爐煙氣，水霧5中的液態(tài)水會在瞬間被蒸發(fā)為水蒸氣，水霧5中除水以外的其它物質(zhì)，如難溶于水的顆粒雜質(zhì)、溶于水的鹽類和重金屬離子被析出而粘附在溫度為125°C的鍋爐煙氣中的粉煤灰顆粒上，變成大顆粒的粉煤灰，接著，大顆粒的粉煤灰會被電除塵器6的陰陽極捕獲，從而落入電除塵器6的灰斗8中，實現(xiàn)循環(huán)利用。例如可以將電除塵器收集到的大顆粒的粉煤灰作為建筑材料，其中，大顆粒的粉煤灰中的重金屬經(jīng)過在水泥爐窯中焙燒后，被形成的玻璃體包裹，從而實現(xiàn)了永久的無害化處理。與此同時，溫度為125°C的鍋爐煙氣被除掉粉煤灰，變成干凈的煙氣，而干凈的煙氣通過電除塵器出口 7排至煙囪，最終進入到大氣中。
[0032]本發(fā)明的脫硫廢水處理裝置，利用煙道中煙氣余熱完成廢水煙道蒸發(fā)進行霧化，實現(xiàn)脫硫廢水中水和雜質(zhì)的分離，同時分離的雜質(zhì)可以被回收利用，因此達到了經(jīng)濟環(huán)保的要求。
[0033]如圖2所示，本發(fā)明采用的噴槍4包括氣液分配器18、設(shè)置在氣液分配器18上的液體分配腔17、第一氣體分配腔20和第二氣體分配腔19，且第一氣體分配腔20與第二氣體分配腔19保持內(nèi)部不相通，第一氣體分配腔20與渦旋室相連接，第二氣體分配腔19與聚能環(huán)15相連;其中，燃煤鍋爐的脫硫廢水從噴槍4的液體輸入口 10流入，此時的水壓只有0.3Mpa，經(jīng)過液體輸送通道12進入氣液分配器18中的液體分配腔17，在液體分配腔17中實現(xiàn)壓力及流量分配后，噴入與液體分配腔17相連接的渦旋室16，脫硫廢水在渦旋室16中實現(xiàn)高速渦旋。與此同時，來自氧化風(fēng)機的低壓空氣，該低壓空氣的氣壓優(yōu)選為0.1Mpa，低壓空氣的氣壓還可以控制在0.07?0.1Mpa之間，因此，普通的氧化風(fēng)機就可以滿足，而不需要壓縮機對空氣進行壓縮。
[0034]該低壓空氣通過氣體輸入口 9進入氣體輸送通道11中，然后分別進入氣液分配器18中的第一氣體分配腔20和第二氣體分配腔19，通過優(yōu)先控制第一氣體分配腔20中的低壓氣體的壓力和流速，使其優(yōu)先進入渦旋室16，并與渦旋室16中的脫硫廢水形成高速旋轉(zhuǎn)的渦旋氣-液兩相流，該高速旋轉(zhuǎn)的渦旋氣-液兩相流沖出渦旋室16的出口的瞬間，完成第一次破碎并被霧化形成顆粒度索泰爾系數(shù)SMDSlOOym的液體顆粒，顆粒度索泰爾系數(shù)SMDSΙΟΟμπι的液體顆粒進入與渦旋室16相連接的聚能環(huán)15中，得到能量的緩沖與聚集，并形成均勻的“水包氣”的氣泡。
[0035]然后通過控制第二氣體分配腔19中的低壓氣體的壓力和流速，使第二氣體分配腔19中的低壓氣體直接進入與第二氣體分配腔19直接相連接的聚能環(huán)15中，聚能環(huán)15中的“水包氣”的氣泡受到低壓氣體的沖擊，沖出聚能環(huán)15，進入與聚能環(huán)15相連接的氣泡發(fā)生室14，并在氣泡發(fā)生室14中減速、擴張、流動及變形。最終，“水包氣”的氣泡從噴槍噴頭21上設(shè)置的噴槍噴口 13中高速噴出，本實施例中的噴槍噴口 13均勻設(shè)置在噴槍噴頭21上，可以是一個，兩個或者兩個以上，本實施例優(yōu)選為兩個，如圖2所示，該噴槍噴口 13的孔徑較大，達到2?3mm，因此可以有效防止脫硫廢水中的雜質(zhì)堵塞。
[0036]由于該“水包氣”的氣泡中的壓力與外界空氣壓力相比相差較大，且遠遠大于外界空氣壓力，因此“水包氣”的氣泡在噴出噴槍噴口 13的瞬間，就會立即爆炸，并形成顆粒度索泰爾系數(shù)SMDSlOym的液體顆粒，完成第二次破碎和霧化。又由于液體顆粒的顆粒度索泰爾系數(shù)SMDSlOym，使得其在0.5S的時間內(nèi)會被全部蒸發(fā)，俗稱為閃蒸，且無水滴產(chǎn)生，煙道不濕底，不濕邊，對煙道無腐蝕、無沖刷，因此對設(shè)備具有保護作用。
[0037]以上實施例僅為最佳舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。除上述實施例夕卜，本發(fā)明還有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，該處理裝置包括鍋爐(I)、與鍋爐(I)相連接的空氣預(yù)熱器(2)和電除塵器(6)，其特征在于:空氣預(yù)熱器(2)上還設(shè)置有空氣預(yù)熱器出口煙道(3)，空氣預(yù)熱器出口煙道(3)的總長度LI與空氣預(yù)熱器(2)的長度L2之間的長度比為2?5:1，且通過空氣預(yù)熱器出口煙道(3)將空氣預(yù)熱器(2)與電除塵器(6)相連;在空氣預(yù)熱器出口煙道(3)的內(nèi)部設(shè)有若干個均勻布置的噴槍(4)，噴槍(4)為具有雙流體流動的噴槍，且噴槍的氣體壓力控制在0.05?0.15Mpa之間，噴槍的液體壓力控制在0.1Mpa?0.5Mpa之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:燃煤鍋爐的脫硫廢水經(jīng)過噴槍(4)被霧化形成水霧(5)，且水霧(5)的顆粒度索泰爾系數(shù)SMDS1ym。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:所述空氣預(yù)熱器出口煙道(3)為“幾”字型或“U”型或“L”型，空氣預(yù)熱器出口煙道⑶的總長度LI與空氣預(yù)熱器(2)的長度L2之間的長度比為2?3:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:所述噴槍(4)通過螺栓連接或者鉚接或法蘭連接的方式固定在空氣預(yù)熱器出口煙道(3)內(nèi)，可方便的抽出、插入檢修。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07?0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:所述噴槍(4)的氣體壓力控制在0.07?0.1Mpa之間，噴槍(4)的液體壓力控制為0.3Mpa。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:所述噴槍(4)為具有低壓雙流體氣泡霧化噴嘴的霧化噴槍，在霧化噴槍的噴槍噴頭(21)的外沿設(shè)置有一個或兩個或兩個以上的噴槍噴口(13)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃煤鍋爐的脫硫廢水處理裝置，其特征在于:所述噴槍噴口(13)的孔徑為2?3mm。
【文檔編號】B01D1/18GK105879414SQ201610361294
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】許晗坤, 楊建軍, 武強, 張宗陽, 許玉新, 潘永安, 田應(yīng)強, 劉玉濤, 吳龍海, 劉鵬, 楊超, 龍偉榮, 陳飛云, 奉林, 趙新華, 朱平
【申請人】武漢斯奇環(huán)?？萍加邢薰?br>