一种节水降耗型烟气废水浓缩系统及方法与流程

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1.本发明属于火电厂脱硫废水处理技术领域，涉及一种节水降耗型烟气废水浓缩系统及方法。

背景技术：

2.烟气废水浓缩系统是一种利用锅炉尾部的烟气余热蒸发废水以实现以废治废及脱硫废水减量的方法，其一般设置在除尘器与脱硫塔之间，不会对脱硫废水系统造成影响。烟气废水浓缩系统抽取进入脱硫塔前的部分烟气，烟气自下而上进入浓缩塔，脱硫废水经循环泵自上而下喷淋，烟气利用自身温度将废水蒸发，达到浓缩脱硫废水的目的，而烟气中携带的雾滴一般由除雾器去除。
3.烟气废水浓缩系统很好地实现了低品位余热的回收，提高了能源利用效率。然而，现有的烟气废水浓缩系统除雾器为内置式，存在体积大的缺点，增加了施工费用；除雾器冲洗水无法回用，冲洗水直接流入烟气废水浓缩塔，重新进入烟水浓缩循环系统，增加了烟水浓缩系统能耗和耗水量。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种节水降耗型烟气废水浓缩系统及方法，该系统及方法能够有效降低烟气废水浓缩系统的高度，减小烟气废水浓缩系统的体积；通过避免冲洗水直接流入烟水浓缩系统降低系统能耗；实现除雾器冲洗水的回用，达到节水的目的。
5.为达到上述目的，本发明所述的节水降耗型烟气废水浓缩系统包括浓缩塔、清水箱、补水装置、冲洗水泵、脱硫塔、第一阀门、第二阀门、烟道除雾器、冲洗水收集槽、第三阀门、第四阀门及过滤器；
6.浓缩塔的顶部出口经出口烟道与脱硫塔的入口烟道相连通，出口烟道内设置有烟道除雾器，其中，出口烟道的底部设置有与所述烟道除雾器相配合的冲洗水收集槽，其中，冲洗水收集槽的出口分为两路，其中一路经第三阀门与浓缩塔相连通，另一路经第四阀门及过滤器与清水箱相连通，补水装置与清水箱相连通，清水箱的出口经冲洗水泵后分为两路，其中一路经第一阀门与脱硫塔相连通，另一路经第二阀门与烟道除雾器的冲洗水入口相连通，脱硫塔的入口烟道与脱硫塔相连通。
7.清水箱内设置有ph计3。
8.所述烟道除雾器为n级除雾器，n大于等于3。
9.本发明所述的节水降耗型烟气废水浓缩方法包括以下步骤：
10.浓缩塔在运行过程中，烟气所携带雾滴经过烟道除雾器时，雾滴在与烟道除雾器接触过程中因惯性力作用流入冲洗水收集槽中，此时第四阀门为关闭状态，第三阀门为开启状态，除雾水通过冲洗水收集槽收集后在重力作用下自流流入浓缩塔；
11.当烟道除雾器达到需要冲洗状态时，清水箱通过冲洗水泵将冲洗水输送至烟道除
雾器，烟道除雾器的一次冲洗过程持续时间为as，其中，一次冲洗过程前bs内，将冲洗水收集槽收集的冲洗水在重力作用下自流流入浓缩塔，在此过程中，保持第四阀门为关闭状态，第三阀门为开启状态，在剩余(a-b)s冲洗过程中，保持第三阀门为关闭状态，第四阀门为开启状态，将冲洗水收集槽收集的冲洗水经过滤器过滤后流入清水箱，一次冲洗过程完成后，补水装置为清水箱补水至正常水位；
12.当清水箱中水的ph值低于5时，则将清水箱中的全部水通过冲洗水泵排放至脱硫塔中，此时第二阀门为关闭状态，第一阀门为开启状态，清水箱排水完毕后，补水装置为清水箱补水至正常液位。
13.烟道除雾器的一次冲洗过程持续时间为60s。
14.清水箱中水的冲洗循环利用次数n＝c(h
+
)
÷
c1(h
+
)，其中，c(h
+
)为冲洗过程中h
+
积累的总浓度，c(h
+
)＝10-m-10-7
，m为清水箱排水的ph设定值，c1(h
+
)为一次冲洗过程增加的h
+
浓度。
15.b＝5。
16.b＝8。
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明所述的节水降耗型烟气废水浓缩系统及方法在具体操作时，烟道除雾器设置于出口烟道中，以降低烟气废水浓缩系统的高度，减小烟气废水浓缩系统的体积；同时设置与烟道除雾器相配合的冲洗水收集槽，冲洗水收集槽中的大部分冲洗水通过重力自流排至清水箱，有效实现冲洗水的分质收集，避免大量冲洗水直接流入浓缩塔，以降低系统能耗；在冲洗过程中，水质较差的冲洗水直接流入浓缩塔，水质良好的冲洗水通过过滤器将含有的悬浮物过滤后进入清水箱，同时清水箱设有补水装置，对烟道除雾器优质冲洗水的回收增加了烟道除雾器冲洗水的循环利用次数，在保证冲洗水品质的同时有效节约水资源。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图。
20.其中，1为浓缩塔、2为清水箱、3为ph计、4为补水装置、5为冲洗水泵、6为脱硫塔、7为第一阀门、8为第二阀门、9为烟道除雾器、10为冲洗水收集槽、11为第三阀门、12为第四阀门、13为过滤器。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
22.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造
公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
23.参考图1，本发明所述的节水降耗型烟气废水浓缩系统包括浓缩塔1、清水箱2、ph计3、补水装置4、冲洗水泵5、脱硫塔6、第一阀门7、第二阀门8、烟道除雾器9、冲洗水收集槽10、第三阀门11、第四阀门12及过滤器13；
24.浓缩塔1的顶部出口经出口烟道与脱硫塔6的入口烟道相连通，出口烟道内设置有烟道除雾器9，其中，出口烟道的底部设置有与所述烟道除雾器9相配合的冲洗水收集槽10，其中，冲洗水收集槽10的出口分为两路，其中一路经第三阀门11与浓缩塔1相连通，另一路经第四阀门12及过滤器13与清水箱2相连通，补水装置4与清水箱2相连通，清水箱2内设置有ph计3，清水箱2的出口经冲洗水泵5后分为两路，其中一路经第一阀门7与脱硫塔6相连通，另一路经第二阀门8与烟道除雾器9的冲洗水入口相连通，脱硫塔6的入口烟道与脱硫塔6相连通。
25.所述烟道除雾器9为n级除雾器，n大于等于3，,烟道除雾器9能够保证出口烟气雾滴携带量不高于150mg/m3。
26.清水箱2的排放方式为间歇式，不会对脱硫系统造成影响，清水箱2中水的冲洗循环利用次数根据公式n＝c(h
+
)
÷
c1(h
+
)计算得到，其中，n为清水箱2中水的冲洗循环利用次数，c(h
+
)为冲洗过程中h
+
积累的总浓度，c(h
+
)＝10-m-10-7
，m为清水箱2排水的ph设定值，c1(h
+
)一次冲洗过程增加的h
+
浓度。
27.本发明的工作过程为：
28.浓缩塔1在运行过程中，烟气所携带雾滴经过烟道除雾器9时，雾滴在与烟道除雾器9接触过程中因惯性力作用流入冲洗水收集槽10中，此时第四阀门12为关闭状态，第三阀门11为开启状态，除雾水通过冲洗水收集槽10收集后在重力作用下自流流入浓缩塔1。
29.当烟道除雾器9达到需要冲洗状态时，清水箱2通过冲洗水泵5将冲洗水输送至烟道除雾器9，一般情况下，烟道除雾器9的一次冲洗过程持续时间为60s，一次冲洗过程前5s内，将冲洗水收集槽10收集的冲洗水在重力作用下自流流入浓缩塔1，在此过程中，保持第四阀门12为关闭状态，第三阀门11为开启状态。在剩余55s冲洗过程中，保持第三阀门11为关闭状态，第四阀门12为开启状态，将冲洗水收集槽10收集的冲洗水经过滤器13过滤后流入清水箱2。一次冲洗过程完成后，补水装置4为清水箱2补水至正常水位。在循环冲洗过程中，清水箱2中水的ph值会逐渐降低，当清水箱2中水的ph值低于5时，则将清水箱2中的全部水通过冲洗水泵5排放至脱硫塔6中，此时第二阀门8为关闭状态，第一阀门7为开启状态，清水箱2排水完毕后，补水装置4为清水箱2补水至正常液位。
30.实施例一
31.在初次冲洗时，补水装置4为清水箱2补水至合适液位，启动冲洗水泵5，通过清水箱2中的清水冲洗烟道除雾器9，其中，冲洗过程前5s，将冲洗水收集槽10收集的冲洗水在重力作用下自流流入浓缩塔1中，在此过程中，保持第四阀门12为关闭状态，第三阀门11为开启状态。在剩余的55s冲洗过程中，保持第三阀门11为关闭状态，第四阀门12为开启状态，将冲洗水收集槽10收集的冲洗水流入过滤器13，再经过滤器13过滤后流入清水箱22中，补水装置4为清水箱2补水至正常水位，一般连续冲洗20次后，清水箱2内水的ph值低于5时，则将清水箱2中的水全部排放至脱硫塔6，补水装置4为清水箱2补水至正常水位。
32.实施例二
33.在初次冲洗时，补水装置4为清水箱2补水至合适液位。启动冲洗水泵5，利用清水箱2输出的清水冲洗烟道除雾器9，冲洗过程前8s，将冲洗水收集槽10收集的冲洗水流入浓缩塔1中，此时，保持第四阀门12为关闭状态，第三阀门11为开启状态，然后在剩余的52s冲洗过程中，保持第三阀门11为关闭状态，第四阀门12为开启状态，将冲洗水收集槽10收集的冲洗水经过滤器13过滤后送入清水箱2中，补水装置4为清水箱2补水至正常水位。待烟道除雾器9的压差或浓缩塔1连续运行时间满足冲洗条件时，开始下一次冲洗步序。连续清洗2次后，清水箱2中水的ph值低于6时，此时将清水箱2中的水全部排放至脱硫塔6，补水装置4为清水箱2补水至正常水位。

技术特征：

1.一种节水降耗型烟气废水浓缩系统，其特征在于，包括浓缩塔(1)、清水箱(2)、补水装置(4)、冲洗水泵(5)、脱硫塔(6)、第一阀门(7)、第二阀门(8)、烟道除雾器(9)、冲洗水收集槽(10)、第三阀门(11)、第四阀门(12)及过滤器(13)；浓缩塔(1)的顶部出口经出口烟道与脱硫塔(6)的入口烟道相连通，出口烟道内设置有烟道除雾器(9)，其中，出口烟道的底部设置有与所述烟道除雾器(9)相配合的冲洗水收集槽(10)，其中，冲洗水收集槽(10)的出口分为两路，其中一路经第三阀门(11)与浓缩塔(1)相连通，另一路经第四阀门(12)及过滤器(13)与清水箱(2)相连通，补水装置(4)与清水箱(2)相连通，清水箱(2)的出口经冲洗水泵(5)后分为两路，其中一路经第一阀门(7)与脱硫塔(6)相连通，另一路经第二阀门(8)与烟道除雾器(9)的冲洗水入口相连通，脱硫塔(6)的入口烟道与脱硫塔(6)相连通。2.根据权利要求1所述的节水降耗型烟气废水浓缩系统，其特征在于，清水箱(2)内设置有ph计3。3.根据权利要求1所述的节水降耗型烟气废水浓缩系统，其特征在于，所述烟道除雾器(9)为n级除雾器，n大于等于3。4.一种节水降耗型烟气废水浓缩方法，其特征在于，基于权利要求2所述的节水降耗型烟气废水浓缩系统，包括以下步骤：浓缩塔(1)在运行过程中，烟气所携带雾滴经过烟道除雾器(9)时，雾滴在与烟道除雾器(9)接触过程中因惯性力作用流入冲洗水收集槽(10)中，此时第四阀门(12)为关闭状态，第三阀门(11)为开启状态，除雾水通过冲洗水收集槽(10)收集后在重力作用下自流流入浓缩塔(1)；当烟道除雾器(9)达到需要冲洗状态时，清水箱(2)通过冲洗水泵(5)将冲洗水输送至烟道除雾器(9)，烟道除雾器(9)的一次冲洗过程持续时间为as，其中，一次冲洗过程前bs内，将冲洗水收集槽(10)收集的冲洗水在重力作用下自流流入浓缩塔(1)，在此过程中，保持第四阀门(12)为关闭状态，第三阀门(11)为开启状态，在剩余(a-b)s冲洗过程中，保持第三阀门(11)为关闭状态，第四阀门(12)为开启状态，将冲洗水收集槽(10)收集的冲洗水经过滤器(13)过滤后流入清水箱(2)，一次冲洗过程完成后，补水装置(4)为清水箱(2)补水至正常水位；当清水箱(2)中水的ph值低于5时，则将清水箱(2)中的全部水通过冲洗水泵(5)排放至脱硫塔(6)中，此时第二阀门(8)为关闭状态，第一阀门(7)为开启状态，清水箱(2)排水完毕后，补水装置(4)为清水箱(2)补水至正常液位。5.根据权利要求4所述的节水降耗型烟气废水浓缩方法，其特征在于，烟道除雾器(9)的一次冲洗过程持续时间为60s。6.根据权利要求4所述的节水降耗型烟气废水浓缩方法，其特征在于，清水箱(2)中水的冲洗循环利用次数n＝c(h
+
)
÷
c1(h
+
)，其中，c(h
+
)为冲洗过程中h
+
积累的总浓度，c(h
+
)＝10-m-10-7
，m为清水箱(2)排水的ph设定值，c1(h
+
)为一次冲洗过程增加的h
+
浓度。7.根据权利要求4所述的节水降耗型烟气废水浓缩方法，其特征在于，b＝5。8.根据权利要求4所述的节水降耗型烟气废水浓缩方法，其特征在于，b＝8。

技术总结

本发明公开了一种节水降耗型烟气废水浓缩系统及方法，出口烟道内设置有烟道除雾器，其中，出口烟道的底部设置有与所述烟道除雾器相配合的冲洗水收集槽，其中，冲洗水收集槽的出口分为两路，其中一路经第三阀门与浓缩塔相连通，另一路经第四阀门及过滤器与清水箱相连通，补水装置与清水箱相连通，清水箱的出口经冲洗水泵后分为两路，其中一路经第一阀门与脱硫塔相连通，另一路经第二阀门与烟道除雾器的冲洗水入口相连通，该系统及方法能够有效降低烟气废水浓缩系统的高度，减小烟气废水浓缩系统的体积；通过避免冲洗水直接流入烟水浓缩系统降低系统能耗；实现除雾器冲洗水的回用，达到节水的目的。到节水的目的。到节水的目的。