CN211004645U - 一种脱硫废水零排放干燥器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱硫废水零排放干燥器，所述干燥器包括干燥器本体以及废水喷入单元和贴壁风分布单元，所述干燥器本体包括顶部的入口段、中部的筒体段和底部的出口段，所述废水喷入单元设置在筒体段的上部并且能够向筒体段内喷入废水，所述贴壁风分布单元环设在筒体段的侧壁上并且能够向筒体段内分布热风，其中，所述废水喷入单元设置在贴壁风分布单元的上方。本实用新型提出一种优化的脱硫废水干燥器，适用于燃煤发电机组的脱硫废水处理，能实现脱硫废水零排放，系统简单、占地小、运行成本低且能有效避免系统结垢，能够保证脱硫废水零排放系统长期稳定运行。

Description

一种脱硫废水零排放干燥器

技术领域

本实用新型涉及锅炉烟气环保处理的技术领域，更具体地讲，涉及一种脱硫废水零排放干燥器。

背景技术

目前，环保形势严峻，尤其是2015年国务院印发《水污染防治行动计划》 (“水十条”)强调全面控制水污染源排放后，各行业废水排放标准越来越严格，需最大限度减少对环境的污染，诸多行业高盐浓水也要求达到零液体排放。对于大多燃煤发电机组均采用石灰石石膏湿法脱硫，其终端废水为烟气脱硫后的高盐废水。脱硫废水浓度高切成分复杂，传统的三联箱不能处理废水的盐分，如三联箱出水直接排放将对环境将造成极大的危害。随着水处理要求不断提升，燃煤电厂的脱硫废水实现零排放将势在必行。

脱硫废水是燃煤电厂的终端废水，废水中盐浓度很高(TDS： 30000～60000mg/L)，含有多种重金属离子，且CaSO₄趋于饱和，属于典型的高盐难处理废水，难以用传统水处理技术进行处理。

目前，将废水浓缩后进行干燥逐渐成为一种主流的处理手段，该方案投资运行成本低且设备简单，适合燃煤电厂脱硫废水实现零排放。干燥器通常采用脱硝反应器与空预器之间的高温烟气，以旁路蒸发器的形式将废水完全干燥。废水中杂盐均匀的混入粉煤灰中，对粉煤灰综合利用的影响很小。

目前脱硫废水干燥器主要有高速旋转喷雾干燥器及双流体干燥器两种：

1)高速旋转喷雾干燥器需要将雾化器转速提高到10000转/分钟以上，以尽量在较短的时间将脱硫废水雾化到50um以下，以保证脱硫废水在完全蒸干前不接触干燥器内壁。如此，高速旋转喷雾干燥器需要配置高速旋转雾化器，电机耗电量高且运行维护工作量大，干燥器直径较大(通常在8～15m)且整体占地较大，在一些尾部布置紧张的电厂根本无法实施。

2)双流体干燥器结构简单，其内部除了必要的喷枪外，基本为中空结构，对喷嘴雾化要求不高，一般为50～100um，无旋转部件且运行成本低。常规双流体干燥器由于喷嘴雾化效果较差，难以在短时间对脱硫废水完全雾化，且该干燥器直径设置较小，很容易造成废水在干燥器内部结垢，由于脱硫废水中 CaSO4含量很高，一旦结垢将难以清洗，从而影响整个系统的长期稳定运行。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺点，本实用新型提出一种结构简单、占地小、运行成本低且能有效避免系统结构的脱硫废水零排放干燥器。

本实用新型提供了一种脱硫废水零排放干燥器，所述干燥器包括干燥器本体以及废水喷入单元和贴壁风分布单元，所述干燥器本体包括顶部的入口段、中部的筒体段和底部的出口段，所述废水喷入单元设置在筒体段的上部并且能够向筒体段内喷入废水，所述贴壁风分布单元环设在筒体段上并且能够向筒体段内分布热风，其中，所述废水喷入单元设置在贴壁风分布单元的上方

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述入口段的顶部设置有烟气入口，所述出口段的侧壁设置有烟气出口且底部设置有检修口。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述废水喷入单元包括废水喷枪和废水喷嘴，所述废水喷枪从筒体段的上部侧壁伸入干燥器本体内部，所述废水喷嘴设置在废水喷枪的端部。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述废水喷嘴布置在筒体段的中部，废水喷嘴的废水喷入角度β不超过90°。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述贴壁风分布单元设置为一组或多组且包括贴壁风分布器和热风引入管，所述贴壁风分布器环设在筒体段的内壁上，所述热风引入管与贴壁风分布器的热风入口相连。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述贴壁风分布器的底部内侧均布有若干个贴壁风孔，贴壁风孔的开孔角度α为20°～50°且孔径为5～20mm，贴壁风孔的开孔间距不超过孔径的5倍。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述贴壁风分布器为环形圆管结构或环形方管结构并且与筒体段为一体式结构，所述热风引入管与热一次风或热二次风供给源相连。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，所述筒体段为细长结构且高度与直径之比为6～10，内部烟气流速为1～5m/s，干燥器整体压降为 400～800Pa。

根据本实用新型脱硫废水零排放干燥器的一个实施例，在筒体段的侧壁上位于贴壁风分布单元下方500～5000mm范围内设置有视镜，所述视镜以上下紧挨的形式至少设置两个且能够互相透光，两个视镜的内侧边缘间距不超过 500mm且视镜的直径不小于150mm。

本实用新型提出一种优化的脱硫废水干燥器，适用于燃煤发电机组的脱硫废水处理，能实现脱硫废水零排放，系统简单、占地小、运行成本低且能有效避免系统结垢，能够保证脱硫废水零排放系统长期稳定运行。

附图说明

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的脱硫废水零排放干燥器的结构示意图。

图2A示出了根据本实用新型的实施例1的脱硫废水零排放干燥器中贴壁风分布单元的俯视结构示意图，图2B示出了图2A中贴壁风分布单元的侧视结构示意图。

图3A示出了根据本实用新型的实施例2的脱硫废水零排放干燥器中贴壁风分布单元的俯视结构示意图，图3B示出了图3A中贴壁风分布单元的侧视结构示意图。

附图标记说明：

1-入口段、2-废水喷枪、21-废水喷嘴、3-贴壁风分布单元、31-贴壁风孔、 4-筒体段、5-出口段、6-检修口、7-烟气出口、8-视镜。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的脱硫废水零排放干燥器的结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述脱硫废水零排放干燥器包括干燥器本体以及废水喷入单元和贴壁风分布单元，干燥器本体包括顶部的入口段1、中部的筒体段4和底部的出口段5，废水喷入单元设置在筒体段4 的上部并且能够向筒体段内喷入废水，贴壁风分布单元环设在筒体段4的侧壁上并且能够向筒体段内分布热风，其中，废水喷入单元设置在贴壁风分布单元的上方。

由此，脱硫废水经浓缩后进入本实用新型的脱硫废水零排放干燥器中进行完全蒸干，废水中的杂盐随烟气回到除尘器入口烟道，最后均匀混入粉煤灰中，从而实现零排放。

具体地，入口段1的顶部设置有烟气入口，出口段5的侧壁设置有烟气出口7且底部设置有检修口6。

空气预热器入口段的高温烟气由干燥器入口段1的烟气入口进入干燥器本体与脱硫废水充分混合并将其完全干燥，脱硫废水完全干燥后，混合烟气经干燥器出口段5的烟气出口7排出。之后，混合烟气混入后续除尘器入口，与原烟气充分均匀混合，检修口6在系统停机时能彻底排出系统残留的灰尘。

根据本实用新型，本实用新型的废水喷入单元包括废水喷枪2和废水喷嘴 21，废水喷枪2从筒体段2的上部侧壁伸入干燥器本体内部，废水喷嘴21设置在废水喷枪2的端部，脱硫废水由废水喷枪2经雾化空气雾化后由废水喷嘴 21均匀喷入干燥器本体的筒体段4内。

优选地，废水喷嘴21布置在筒体段4的中部，废水喷嘴21的废水喷入角度β不超过90°。其中，如图1所示，废水喷入角度是指废水喷嘴喷洒废水时覆盖的最大夹角β。

本实用新型的贴壁风分布单元3可以根据需要设置为一组或多组，每一组包括贴壁风分布器和热风引入管，贴壁风分布器环设在筒体段4的侧壁上，热风引入管与贴壁风分布器的热风入口相连。实际工况下，可以在脱硫废水喷嘴下方通过流场模拟选择合适的位置设置贴壁风分布单元3，防止脱硫废水在干燥器内壁结垢。如实际流场需要，可沿着干燥器主体的高度方向设置多层贴壁风。

脱硫废水由废水喷嘴21以一定的角度喷入干燥器本体的筒体段4内，在其即将抵达筒体段内壁处时，通过贴壁风分布器单元3将贴壁风送入干燥器内，从而干扰烟气与废水流场，防止脱硫废水与干燥器本体的内壁接触。

具体地，贴壁风分布器的底部内侧均布有若干个开口与筒体段内腔连通的贴壁风孔31用于向筒体段内出风，贴壁风孔31的开孔角度α为20°～50°且孔径为5～20mm，贴壁风孔的开孔间距不超过孔径的5～10倍。其中，如图1 所示，开孔角度是指贴壁风孔31的开孔朝向与干燥器本体的壁面之间的夹角，以使热风与干燥器的内壁面以一定角度喷入。

其中，贴壁风分布器可以为环形圆管结构或环形方管结构并且与筒体段4 为一体式结构或分体结构，贴壁风分布器可以直接设置在筒体段4的内壁上，也可以设置在筒体段4的外壁上而仅通过贴壁风孔与筒体段内腔相连，热风引入管与热一次风或热二次风供给源相连以将电厂的热一次风或热二次风作为干燥热风供入。利用热一次风或热二次风的自身压头，以一定角度喷入干燥器干扰干燥器内部流场，同时热一次风或热二次风的温度较高，可进一步避免干燥器局部区域结垢。

此外，本实用新型的筒体段4优选为细长结构且高度与直径之比为6～10，内部烟气流速为1～5m/s，干燥器整体压降为400～800Pa，以延长脱硫废水的停留时间，保证其在干燥器内被完全干燥。

为了便于观察干燥器内部的运行状态，本实用新型在筒体段4的侧壁上位于贴壁风分布单元下方500～5000mm范围内设置有视镜8，视镜优选地以上下紧挨的形式至少设置两个且能够互相透光，两个视镜8的内侧边缘间距不超过 500mm且视镜8的直径不小于150mm。

可见，本实用新型的干燥器结构简单，解决了目前其他形式干燥器存在的投资、运行成本高，容易结垢等诸多问题。这主要体现在：

1)采用双流体干燥器的结构形式，以喷嘴雾化脱硫废水，不需任何转动部件，节省投资成本及运行成本。

2)在干燥器合适的位置采用贴壁风防止废水结垢，贴壁风采用均匀分布器。

3)该干燥器直径小且占地小，可在电厂脱硝反应器与空预器之间灵活布置。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

图2A示出了根据本实用新型的实施例1的脱硫废水零排放干燥器中贴壁风分布单元的俯视结构示意图，图2B示出了图2A中贴壁风分布单元的侧视结构示意图。

如图1及图2A和图2B所示，本实施例中脱硫废水经废水喷枪2雾化后，废水粒径在50～100um，之后喷入干燥器内部。脱硫废水经废水喷嘴21喷入的角度β不超过90°。

空气预热器的入口段约350℃的高温烟气经干燥器入口1由上向下进入干燥器，之后与雾化后的脱硫废水充分混合。

在脱硫喷嘴21下方设置贴壁风分布单元3，贴壁风分布单元3的具体位置根据烟气与废水的流场模拟后得出。贴壁风经贴壁风孔31以一定角度进入干燥器。贴壁风孔31均匀地布置在贴壁风分布器底部内侧的相应区域，贴壁风采用电厂热一次风或热二次风(温度在100℃以上)，可进一步避免干燥器结垢。贴壁风分布器可设置多个热风入口。

贴壁风分布器具体为环形圆管形式并且与干燥器为一体式结构，贴壁风孔31为圆孔，开孔位置为底部内侧且开孔角度α在20°～50°之间，开孔大小根据风量确定，一般孔径在5～20mm之间，开孔间距不超过孔径的5倍。贴壁风分布器伸入干燥器筒体段4内部的部分以及通过贴壁风孔31斜向进入的热风同时对干燥器内部的流场进行干扰，从而防止干燥器内壁结垢。

干燥器的筒体段4为细长结构，高度与直径之比在6～10之间，内部烟气流速在1～5m/s之间，干燥器整体压降在400～800Pa范围内。干燥器处理量根据机组烟气量及处理水量进行确定，为避免对锅炉效率、燃烧稳定性及空预器腐蚀方面的影响，一般处理水量为1～3t/h，每干燥1t废水大约需要烟气量 10000Nm³。

脱硫废水充分干燥后由干燥器的烟气出口7排出，之后进入除尘器入口，废水中杂盐经除尘器后均匀混入粉煤灰中，从而实现脱硫废水零排放。

在干燥器的筒体段4上贴壁风分布单元3下方500～5000mm范围内设置视镜8，以便于观察干燥器内部运行情况。视镜8以上下紧挨的形式设置两个并且可互相透光，两个视镜内侧边缘间距不超过500mm。视镜8采用有机玻璃材质，直径应不小于150mm。

实施例2：

图3A示出了根据本实用新型的实施例2的脱硫废水零排放干燥器中贴壁风分布单元的俯视结构示意图，图3B示出了图3A中贴壁风分布单元的侧视结构示意图。

如图1以及图3A和图3B所示，本实施例中脱硫废水经废水喷枪2雾化后，废水粒径在50～100um，之后喷入干燥器内部。脱硫废水经废水喷嘴21喷入的角度β不超过90°。

空气预热器的入口段约350℃的高温烟气经干燥器入口1由上向下进入干燥器，之后与雾化后的脱硫废水充分混合。

在脱硫喷嘴21下方设置贴壁风分布单元3，贴壁风分布单元3的具体位置根据烟气与废水的流场模拟后得出。贴壁风经贴壁风孔31以一定角度进入干燥器。贴壁风孔31均匀地布置在贴壁风分布器底部内侧的相应区域，贴壁风采用电厂热一次风或热二次风(温度在100℃以上)，可进一步避免干燥器结垢。贴壁风分布器可设置多个热风入口。

贴壁风分布器为环形方管结构且布置在干燥器外侧，贴壁风孔31为方孔，开孔位置为底部内侧且斜向下开孔，开孔角度α在20°～50°之间，开孔大小根据风量确定，一般边长在10～30mm之间，开孔间距不超过开孔边长的10倍。

干燥器的筒体段4为细长结构，高度与直径之比在6～10之间，内部烟气流速在1～5m/s之间，干燥器整体压降在400～800Pa范围内。干燥器处理量根据机组烟气量及处理水量进行确定，为避免对锅炉效率、燃烧稳定性及空预器腐蚀方面的影响，一般处理水量为1～3t/h，每干燥1t废水大约需要烟气量 10000Nm³。

脱硫废水充分干燥后由干燥器的烟气出口7排出，之后进入除尘器入口，废水中杂盐经除尘器后均匀混入粉煤灰中，从而实现脱硫废水零排放。

在干燥器的筒体段4上贴壁风分布单元3下方500～5000mm范围内设置视镜8，以便于观察干燥器内部运行情况。视镜8以上下紧挨的形式设置两个并且可互相透光，两个视镜内侧边缘间距不超过500mm。视镜8采用有机玻璃材质，直径应不小于150mm。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述干燥器包括干燥器本体以及废水喷入单元和贴壁风分布单元，所述干燥器本体包括顶部的入口段、中部的筒体段和底部的出口段，所述废水喷入单元设置在筒体段的上部并且能够向筒体段内喷入废水，所述贴壁风分布单元环设在筒体段的侧壁上并且能够向筒体段内分布热风，其中，所述废水喷入单元设置在贴壁风分布单元的上方。

2.根据权利要求1所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述入口段的顶部设置有烟气入口，所述出口段的侧壁设置有烟气出口且底部设置有检修口。

3.根据权利要求1所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述废水喷入单元包括废水喷枪和废水喷嘴，所述废水喷枪从筒体段的上部侧壁伸入干燥器本体内部，所述废水喷嘴设置在废水喷枪的端部。

4.根据权利要求3所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述废水喷嘴布置在筒体段的中部，废水喷嘴的废水喷入角度β不超过90°。

5.根据权利要求1所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述贴壁风分布单元设置为一组或多组且包括贴壁风分布器和热风引入管，所述贴壁风分布器环设在筒体段的侧壁上，所述热风引入管并与贴壁风分布器的热风入口相连。

6.根据权利要求5所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述贴壁风分布器的底部内侧均布有若干个开口与筒体段内腔连通的贴壁风孔，贴壁风孔的开孔角度α为20°～50°且孔径为5～20mm，贴壁风孔的开孔间距不超过孔径的5～10倍。

7.根据权利要求5所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述贴壁风分布器为环形圆管结构或环形方管结构并且与筒体段为一体式结构或分体式结构，所述热风引入管与热一次风或热二次风供给源相连。

8.根据权利要求1所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，所述筒体段为细长结构且高度与直径之比为6～10，内部烟气流速为1～5m/s，干燥器整体压降为400～800Pa。

9.根据权利要求1所述脱硫废水零排放干燥器，其特征在于，在筒体段的侧壁上位于贴壁风分布单元下方500～5000mm范围内设置有视镜，所述视镜以上下紧挨的形式至少设置两个且能够互相透光，两个视镜的内侧边缘间距不超过500mm且视镜的直径不小于150mm。

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