基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，屬于燃煤鍋爐污染物控制技術(shù)領(lǐng)域，其包括脫硫廢水零排放處理系統(tǒng)、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)和高溫電除塵系統(tǒng)，脫硫廢水零排放處理系統(tǒng)對(duì)脫硫廢水進(jìn)行預(yù)處理和預(yù)濃縮，SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)將處理后的脫硫廢水吸收溶解氨氣或尿素，作為還原劑噴入鍋爐出口處及省煤器后的煙道內(nèi)完成脫硝反應(yīng)，高溫電除塵系統(tǒng)設(shè)置在省煤器后將廢水蒸發(fā)結(jié)晶物捕集脫除。本發(fā)明各項(xiàng)性能優(yōu)異，工藝運(yùn)行平穩(wěn)，在實(shí)現(xiàn)氣液固污染物耦合協(xié)同處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢水零排放，并降低設(shè)備投資10%~50%及運(yùn)行成本75%~90%，并極大程度地降低了設(shè)備故障率與維護(hù)工作量。
【專利說明】
基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于燃煤鍋爐排放的大氣、廢水、固態(tài)污染物控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于 電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)。具體是將脫硫廢水零排放技術(shù)中的煙 道蒸發(fā)系統(tǒng)與煙氣脫硝系統(tǒng)相結(jié)合，協(xié)同處理氣液固污染物，達(dá)到煙道余熱充分利用、簡(jiǎn)化 處理系統(tǒng)的目的。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國(guó)的電力來源仍主要以燃煤發(fā)電為主。 然而，燃煤電廠在運(yùn)行過程中會(huì)不斷排放出大量的氣液固污染物，其中氣態(tài)污染物以so 2、 N0X等為主，液態(tài)污染物以脫硫廢水為代表，固態(tài)污染物以煙塵、煤渣為主。為了消除污染物 排放對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，燃煤電廠針對(duì)不同污染物分別設(shè)置了相應(yīng)的治理設(shè)備，如SCR脫硝 系統(tǒng)、石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等，這些設(shè)備極大程度地減輕 了氣液固污染物的排放情況。
[0003] 雖然燃煤電廠所采用的各項(xiàng)污染物處理設(shè)備都已經(jīng)非常成熟，但在具體運(yùn)行過程 中仍會(huì)出現(xiàn)一些問題。例如，目前燃煤電廠即將全面實(shí)施氣態(tài)污染物超低排放的技術(shù)指標(biāo)， 現(xiàn)有SCR系統(tǒng)由于采用增加催化劑層、加大噴氨量等措施，致使后續(xù)空氣預(yù)熱器等設(shè)備發(fā)生 堵塞的幾率急劇增加，嚴(yán)重威脅到鍋爐機(jī)組的正常運(yùn)行。另外，在目前燃煤電廠廢水零排放 技術(shù)的推廣之下，脫硫廢水的處理和零排放指標(biāo)成為其中的技術(shù)難點(diǎn)，且在處理過程中需 消耗大量的能量，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)較差。
[0004] 為了解決脫硝系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)中所存在的問題，燃煤電廠在設(shè)備技術(shù)方面做出了 很多研究與創(chuàng)新工作。例如脫硝系統(tǒng)方面，通過結(jié)合SNCR系統(tǒng)和SCR系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā) 出了 SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，在保證超低排放技術(shù)指標(biāo)的同時(shí)，可以減少SCR催化劑的使用 層數(shù)，并通過煙道內(nèi)的導(dǎo)流與均布裝置，使脫硝系統(tǒng)出口的N0 X濃度分布情況較為平均，最 大限度地降低了氨逃逸的濃度，減少了后續(xù)空氣預(yù)熱器等設(shè)備發(fā)生堵塞的可能性。在脫硫 廢水處理方面，形成了預(yù)處理軟化+傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶(MED/MVR)系統(tǒng)、預(yù)處理軟化+膜濃縮減量 +傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、預(yù)處理軟化+海水膜濃縮+正滲透+蒸發(fā)結(jié)晶器系統(tǒng)、預(yù)處理軟化+膜濃 縮減量+煙道噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)等技術(shù)路線，主要處理思路就是膜法濃縮減量與熱法蒸發(fā)結(jié)晶 相結(jié)合，最大程度地降低處理過程中的能量消耗，其中預(yù)處理軟化+膜濃縮減量+煙道噴霧 蒸發(fā)系統(tǒng)的技術(shù)路線最為經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單。
[0005] 通過分析SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，和預(yù)處理軟化+膜濃縮減量+煙道噴霧蒸發(fā)系 統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)兩套系統(tǒng)有著部分相同點(diǎn)，即最終都需要將溶液噴至爐膛或煙道內(nèi)，通過煙道 內(nèi)煙溫的熱量將溶液蒸發(fā)。如果燃煤電廠同時(shí)采用這兩套系統(tǒng)，那么則需要前后兩次將溶 液噴入爐膛或煙道內(nèi)，這樣做顯然是極為不經(jīng)濟(jì)的。因此，可以將SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)， 和預(yù)處理軟化+膜濃縮減量+煙道噴霧蒸發(fā)系統(tǒng)，兩者耦合在一起，僅使用一套煙道噴霧系 統(tǒng)來同時(shí)滿足兩者的需求。
[0006] 然而，采用一套噴霧系統(tǒng)也會(huì)帶來諸多技術(shù)問題，例如管道結(jié)垢、噴嘴堵塞、SCR催 化劑中毒等現(xiàn)象。因此，開發(fā)出一種技術(shù)成熟度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、基于電廠廢水零排放技 術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，對(duì)于燃煤電廠的污染物排放治理工作是極為必要的。
[0007] 申請(qǐng)?zhí)枮?01510781318.2的專利公開了一種高鹽廢水的處理系統(tǒng)以及蒸發(fā)處理 方法，所述處理系統(tǒng)包括依次相連的脫硫廢水常規(guī)處理裝置、高鹽水濃縮裝置、濃縮高鹽水 儲(chǔ)存池和霧化器，所述處理系統(tǒng)還包括高鹽水降沸點(diǎn)裝置，其設(shè)置在濃縮高鹽水儲(chǔ)存池之 前的任意適合位置，經(jīng)霧化器噴出的濃縮高鹽水的噴水量可以調(diào)節(jié)。顯然，該發(fā)明專利中僅 對(duì)脫硫廢水進(jìn)行了處理，并未同脫硝系統(tǒng)相結(jié)合。
[0008] 申請(qǐng)?zhí)枮?01510620346.6的專利公開了一種基于氨氮摩爾比檢測(cè)及調(diào)控的SNCR+ SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括含氧儲(chǔ)罐、空氣預(yù)熱器、SNCR反應(yīng)區(qū)、SCR反應(yīng)區(qū)、第 一檢測(cè)系統(tǒng)、第二檢測(cè)系統(tǒng)、第三檢測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，SNCR反應(yīng)區(qū)設(shè)置在鍋爐爐膛內(nèi)，SCR 反應(yīng)區(qū)設(shè)置在鍋爐煙道內(nèi)，第一檢測(cè)系統(tǒng)、第二檢測(cè)系統(tǒng)和第三檢測(cè)系統(tǒng)分別連接控制系 統(tǒng)，該發(fā)明聯(lián)合脫硝系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷脫硝運(yùn)行，脫硝效率高，消除了硫酸氫銨在后續(xù)設(shè)備 的腐蝕和沉積問題。顯然，該發(fā)明專利僅提供了 SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)的一種具體運(yùn)行方 法，并未涉及脫硫廢水的處理問題。
[0009] 申請(qǐng)?zhí)枮?01510982808.9的專利公開了一種燃煤煙氣多污染物協(xié)同處理方法及 其系統(tǒng)，包括使燃料煙氣在低溫缺氧環(huán)境下預(yù)燃燒除氮氧化物后對(duì)煙氣進(jìn)行脫汞處理，將 脫汞處理的煙氣經(jīng)脫三氧化硫處理后再經(jīng)脫硝處理，將脫硝處理后的煙氣經(jīng)低溫電除塵處 理后再先后經(jīng)沸騰式泡沫脫硫除塵和濕式電除塵處理。該發(fā)明專利對(duì)傳統(tǒng)的燃煤鍋爐尾部 煙氣脫硫、脫硝、除塵和脫汞各單元工藝和裝置進(jìn)行有機(jī)合理的組合、綜合一體化的設(shè)計(jì)、 高度集成化的處理，實(shí)現(xiàn)多種污染物的超潔凈排放，最大程度降低煙氣多種污染物的排放 濃度。該發(fā)明專利雖然將脫硫、脫硝、除塵和脫汞各單元工藝進(jìn)行了組合和一體化設(shè)計(jì)，但 并未將脫硫廢水處理和脫硝系統(tǒng)噴氣進(jìn)彳丁有效地親合，系統(tǒng)的集成性仍有待進(jìn)一步提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于電廠廢水零 排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，將脫硫廢水零排放處理、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝、高溫 電除塵等工藝過程耦合在一起，達(dá)到多種污染物協(xié)同處理的目的，并可以提高燃煤電廠污 染物處理設(shè)備的集成度，降低設(shè)備整體能耗水平，提高燃煤電廠運(yùn)行效率。
[0011] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，包括脫硫廢水零排放處理系 統(tǒng)、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)和高溫電除塵系統(tǒng)，所述脫硫廢水零排放處理系統(tǒng)，包括依次連 接的脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)、脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)、及脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)，所述SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，包括SCR脫硝系統(tǒng)、氨氣/尿素溶解系統(tǒng)、SNCR噴嘴、及SCR噴嘴，所述高溫電 除塵系統(tǒng)包括高溫電除塵器、及與所述高溫電除塵器連接的高頻電源，所述脫硫廢水膜濃 縮系統(tǒng)依次與所述氨水/尿素溶解系統(tǒng)、所述SNCR噴嘴或所述SCR噴嘴連接，鍋爐機(jī)組的省 煤器后依次連接所述高溫電除塵器、所述SCR脫硝系統(tǒng)、空氣預(yù)熱器、煙氣脫硫系統(tǒng)、及煙 囪，所述煙氣脫硫系統(tǒng)和所述脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)，為采用反滲透、正滲透或膜蒸餾的膜濃縮系 統(tǒng)，所述脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)的出口脫硫廢水流量為1. 〇~15. Ot/h。
[0013] 優(yōu)選地，所述SCR脫硝系統(tǒng)的脫硝催化劑層數(shù)為1~3層。
[0014] 優(yōu)選地，所述氨水/尿素溶解系統(tǒng)，是在所述脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)或脫硫廢水膜 濃縮系統(tǒng)處理后的廢水中，通入氨氣或尿素，所述氨氣或尿素的質(zhì)量濃度為5~15%。
[0015] 優(yōu)選地，所述SNCR噴嘴為2~4層布設(shè)，分別設(shè)置在煙氣溫度為800~1100°C的所述 鍋爐或煙道區(qū)域內(nèi)。
[0016] 優(yōu)選地，所述SCR噴嘴為單層布設(shè)，位于所述省煤器之后且煙氣溫度為320~400°C 的煙道區(qū)域內(nèi)。
[0017] 優(yōu)選地，所述高溫電除塵器的工作溫度為300~400°C。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下： 1)實(shí)現(xiàn)了燃煤電廠氣液固污染物的協(xié)同處理。本發(fā)明通過將氣液固污染物的處理設(shè)備 進(jìn)行耦合設(shè)計(jì)，提高了污染物處理設(shè)備的集成度，降低了整體設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)成 本，減少了污染物處理設(shè)備的能耗水平，提高了燃煤電廠的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和整體運(yùn)行效率。
[0019] 2)實(shí)現(xiàn)了脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。由于SNCR噴嘴位于鍋爐出口，在除去部分氮氧化 物的同時(shí)，使噴入煙道內(nèi)的含氨還原劑同煙氣內(nèi)的氮氧化物混合更為充分和均勻，從而使 SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)得到優(yōu)化，在提高脫硝效率的同時(shí)降低了逃逸氨的濃度，并提高脫硝 系統(tǒng)出口氮氧化物的均布水平，極大程度地降低后續(xù)空氣預(yù)熱器等設(shè)備發(fā)生堵塞的可能 性。
[0020] 3)實(shí)現(xiàn)了燃煤電廠的廢水零排放。由于脫硫廢水是燃煤電廠水質(zhì)最差、最復(fù)雜的 末端廢水，本發(fā)明通過對(duì)脫硫廢水進(jìn)行綜合治理，可以實(shí)現(xiàn)全廠用水末端的脫硫廢水零排 放，防止由于廢水排放所引起的生態(tài)污染等一系列后果。
[0021] 4)實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水煙道蒸發(fā)結(jié)晶物和煙塵的協(xié)同脫除。高溫電除塵器設(shè)置在所述 省煤器和SCR脫硝系統(tǒng)之間，使高溫電除塵器在脫除煙塵的同時(shí)，可以對(duì)噴入煙道內(nèi)的脫硫 廢水蒸發(fā)結(jié)晶物進(jìn)行捕集脫除，并消除由于煙道內(nèi)噴入脫硫廢水給SCR催化劑所帶來的不 利影響，使燃煤電廠氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
[0022] 5)本發(fā)明較現(xiàn)有的多污染物處理系統(tǒng)，耦合性能優(yōu)異，工藝運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性能較 高。相比于傳統(tǒng)的廢水零排放技術(shù)，設(shè)備投資費(fèi)用可節(jié)省10~50%，且運(yùn)行成本低至每噸脫硫 廢水10元，較常規(guī)技術(shù)的每噸脫硫廢水40~100元降低75%~90%。系統(tǒng)集成度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，極 大程度地降低了系統(tǒng)故障率及維護(hù)工作量。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024] 圖1:基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 其中，1-鍋爐，2-SNCR噴嘴，3-煙道，4-壓縮空氣，5-省煤器，6-SCR噴嘴，7-高溫電除塵 器，8-SCR脫硝系統(tǒng)，9-空氣預(yù)熱器，10-煙氣脫硫系統(tǒng)，11-煙囪，12-脫硫廢水，13-脫硫廢水 預(yù)處理系統(tǒng)，14-脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)，15-脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)，16-氨氣/尿素溶解系 統(tǒng)，17-氨氣/尿素。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步清楚闡述本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā) 明的保護(hù)內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便 提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以 無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。
[0026]參閱圖1，基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，包括脫硫廢水 零排放處理系統(tǒng)、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)、高溫電除塵系統(tǒng)，所述脫硫廢水零排放處理系 統(tǒng)，包括依次連接的脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)13、脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)14、及脫硫廢水膜濃縮 系統(tǒng)15，所述SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，包括SCR脫硝系統(tǒng)8、氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16、SNCR噴嘴 2、及SCR噴嘴6,所述高溫電除塵系統(tǒng)包括高溫電除塵器7、及與所述高溫電除塵器連接的高 頻電源，所述脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)15依次與所述氨水/尿素溶解系統(tǒng)16、所述SNCR噴嘴2或 所述SCR噴嘴6連接，鍋爐機(jī)組的省煤器5后依次連接所述高溫電除塵器7、所述SCR脫硝系統(tǒng) 8、空氣預(yù)熱器9、煙氣脫硫系統(tǒng)10、及煙囪11，所述煙氣脫硫系統(tǒng)10和所述脫硫廢水預(yù)處理 系統(tǒng)13連接。
[0027] SNCR噴嘴2為2~4層布設(shè)，分別設(shè)置在煙氣溫度為800~1100°C的鍋爐1或煙道3區(qū) 域內(nèi)，在鍋爐負(fù)荷率為50%~100%情況下工作。在具體運(yùn)行時(shí)，根據(jù)鍋爐負(fù)荷變動(dòng)及時(shí)調(diào)整處 于工作狀態(tài)的SNCR噴嘴2的所在層數(shù)，使SNCR噴嘴2的噴氨工作溫度始終位于800~1100°C 的區(qū)域。
[0028] SCR噴嘴6為單層布設(shè)，位于所述省煤器5之后且煙氣溫度為320~400°C的煙道區(qū)域 內(nèi)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，可靈活選擇噴氨工作方式，可以只運(yùn)行SNCR噴嘴2、或者只運(yùn)行SCR 噴嘴6、或者SNCR噴嘴2和SCR噴嘴6同時(shí)配合運(yùn)行。
[0029] 高溫電除塵器7設(shè)置在所述省煤器5和SCR脫硝系統(tǒng)8之間，且位于所述SCR噴嘴6之 后，工作溫度為300~400°C。高溫電除塵器7在脫除煙塵的同時(shí)，可以對(duì)噴入煙道內(nèi)的脫硫廢 水蒸發(fā)結(jié)晶物進(jìn)行捕集脫除，并消除由于煙道內(nèi)噴入脫硫廢水給SCR催化劑所帶來的不利 影響。高溫電除塵器7在運(yùn)行過程中配備高頻電源，以提高高溫電除塵器7的除塵效率。
[0030] 煙氣脫硫系統(tǒng)10采用石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理，處理后的 脫硫廢水12進(jìn)入脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)13,所述的脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)13主要作用為調(diào)節(jié) pH、去除⑶D、重金屬以及懸浮物質(zhì)等，例如可以包括用堿液(通常是Ca(0H) 2)中和脫硫廢 水，加入Ca(0H)2和有機(jī)硫化物使重金屬沉淀、加入絮凝劑和助凝劑使顆粒、膠體物質(zhì)和懸 浮物沉淀，和/或使絮凝物沉積成為污泥等步驟。通常脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)13包括中和箱、 沉降箱、絮凝箱、澄清器、出水箱以及相關(guān)附屬設(shè)備。
[0031] 經(jīng)脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)13處理的脫硫廢水進(jìn)入脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)14,所述的 脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)14主要作用是對(duì)脫硫廢水進(jìn)行預(yù)處理軟化，降低脫硫廢水的硬度和 結(jié)垢傾向。結(jié)合燃煤電廠的具體情況，可采用石灰/燒堿-碳酸鈉軟化工藝、離子交換工藝、 硫酸鈉-石灰石-煙道氣軟化工藝、納濾軟化工藝等技術(shù)。
[0032] 脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)15主要作用是對(duì)脫硫廢水進(jìn)行濃縮減量，減少需要噴入煙道 內(nèi)的脫硫廢水總流量，使脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)出口的脫硫廢水流量同脫硝系統(tǒng)所需的脫硫 廢水流量相匹配。結(jié)合燃煤電廠的具體情況，脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)15出口脫硫廢水流量范 圍為1.0~15. Ot/h，具體可采用反滲透、正滲透、膜蒸餾等膜濃縮處理技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)。
[0033]氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16是將氨氣或尿素17通入經(jīng)脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)或脫硫廢 水膜濃縮系統(tǒng)處理之后的脫硫廢水中，所配置的氨水/尿素溶液的質(zhì)量濃度為5~15%。本文 所述的質(zhì)量濃度，指氨水/尿素的質(zhì)量與氨水/尿素溶液的質(zhì)量之比。
[0034]燃煤煙氣在流經(jīng)省煤器5之后，依次通過高溫電除塵器7、SCR脫硝系統(tǒng)8、空氣預(yù)熱 器9、煙氣脫硫系統(tǒng)10的相關(guān)處理設(shè)備進(jìn)行煙氣凈化和處理，最終經(jīng)煙肉11排入大氣。
[0035]煙氣脫硫系統(tǒng)10產(chǎn)生的脫硫廢水，依次經(jīng)過脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)13、脫硫廢水軟 化處理系統(tǒng)14和脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)15后，流入氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16中吸收溶解氨氣/尿 素17,在壓縮空氣4的作用下分別經(jīng)SNCR噴嘴2和SCR噴嘴6噴入鍋爐1或煙道3內(nèi)，進(jìn)行蒸發(fā) 結(jié)晶。脫硫廢水蒸發(fā)結(jié)晶后釋放的氨氣在煙道3中煙氣溫度為800~1100°C的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行 SNCR脫硝反應(yīng)，未完全反應(yīng)的氨氣和氮氧化物繼續(xù)在SCR脫硝系統(tǒng)8中進(jìn)行SCR脫硝反應(yīng)，最 終使氨逃逸濃度和氮氧化物排放濃度均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，即氨逃逸濃度小于3ppm、氮氧化物 濃度小于50mg/m 3。脫硫廢水蒸發(fā)結(jié)晶后殘留的結(jié)晶物由高溫電除塵器7進(jìn)行捕集脫除，以 避免對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)8中催化劑活性產(chǎn)生影響。
[0036] 實(shí)施例1 某燃煤電廠安裝有2臺(tái)330MW燃煤發(fā)電機(jī)組，在2臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，且全廠平均發(fā)電負(fù)荷 接近額定負(fù)荷70%的運(yùn)行工況下，從脫硫系統(tǒng)中排出的脫硫廢水平均為8.4t/h，鍋爐出口 NOx濃度平均為600mg/m 3 (標(biāo)態(tài)，干基，6%氧），SCR脫硝系統(tǒng)設(shè)置有3層催化劑。
[0037]本實(shí)施例系統(tǒng)參閱圖1，不再重述，其中，每臺(tái)機(jī)組的SNCR噴嘴2為3層噴槍，每層設(shè) 置9個(gè)，SCR噴嘴6為單層噴槍，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置2個(gè)。具體運(yùn)行過程中，大部分時(shí)間只有SNCR噴 嘴2工作，而SCR噴嘴6不工作，僅當(dāng)由于負(fù)荷變動(dòng)等因素影響下使NOx濃度快速升高時(shí)，才投 入SCR噴嘴6工作，作為補(bǔ)充噴槍。
[0038] 脫硝系統(tǒng)采用尿素為還原劑，在2臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16處 理后的溶液，尿素質(zhì)量濃度為10%，溶液流量為7.7t/h，在壓縮空氣4的作用下經(jīng)SNCR噴嘴2 和SCR噴嘴6噴入鍋爐1或煙道3內(nèi)，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。由尿素溶液流量與脫硫廢水12流量的比 值可知，脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)15所需的濃縮倍率較低，使整體系統(tǒng)在運(yùn)行實(shí)施時(shí)較為容易， 且通入氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16中的廢水流量較為容易控制。
[0039] 在運(yùn)行過程中，通過位于鍋爐出口煙道處的溫度檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的溫度信號(hào)，對(duì) SNCR噴嘴2所工作的具體所在層進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，使SNCR噴嘴2的噴氨工作溫度始終位于800 ~1100 °C的區(qū)域內(nèi)。未進(jìn)行工作的SNCR噴嘴2和SCR噴嘴6，也需要一直通入壓縮空氣4，防止 噴嘴溫度過高導(dǎo)致設(shè)備損壞，并防止噴嘴發(fā)生溶液泄漏引發(fā)事故。
[0040] 機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月之后，對(duì)其展開污染物排放監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括:氨逃逸 濃度(ppm)、煙塵排放濃度(mg/m 3)、S02排放濃度(mg/m3)及N0X排放濃度(mg/m 3)。試驗(yàn)結(jié)果如 表1所示。由試驗(yàn)結(jié)果可知，各項(xiàng)污染物排放濃度均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水零排 放。
[0041] 表1實(shí)施例1污染物排放監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例2 某燃煤電廠安裝有2臺(tái)350MW燃煤發(fā)電機(jī)組，在2臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，且全廠平均發(fā)電負(fù)荷 接近額定負(fù)荷75%的運(yùn)行工況下，從脫硫系統(tǒng)中排出的脫硫廢水平均為10t/h，鍋爐出口NOx 濃度平均為650mg/m 3(標(biāo)態(tài)，干基，6%氧），SCR脫硝系統(tǒng)設(shè)置有3層催化劑。
[0042] 本實(shí)施例系統(tǒng)參閱圖1，不再重述，其中，每臺(tái)機(jī)組的SNCR噴嘴2為3層噴槍，每層設(shè) 置9個(gè)，SCR噴嘴6為單層噴槍，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置2個(gè)。具體運(yùn)行過程中，大部分時(shí)間只有SNCR噴 嘴2工作，而SCR噴嘴6不工作，僅當(dāng)由于負(fù)荷變動(dòng)等因素影響下使N0 X濃度快速升高時(shí)，才投 入SCR噴嘴6工作，作為補(bǔ)充噴槍。
[0043] 脫硝系統(tǒng)采用氨水為還原劑，在2臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16處 理后的溶液，氨水質(zhì)量濃度為10%，溶液流量為6.2t/h，在壓縮空氣4的作用下經(jīng)SNCR噴嘴2 和SCR噴嘴6噴入鍋爐1或煙道3內(nèi)，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。由氨水溶液流量與脫硫廢水12流量的比 值可知，脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)15所需的濃縮倍率較低，使整體系統(tǒng)在運(yùn)行實(shí)施時(shí)較為容易， 且通入氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16中的廢水流量較為容易控制。
[0044] 在運(yùn)行過程中，通過位于鍋爐出口煙道處的溫度檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的溫度信號(hào)，對(duì) SNCR噴嘴2所工作的具體所在層進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，使SNCR噴嘴2的噴氨工作溫度始終位于800 ~1100 °C的區(qū)域內(nèi)。未進(jìn)行工作的SNCR噴嘴2和SCR噴嘴6，也需要一直通入壓縮空氣4，防止 噴嘴溫度過高導(dǎo)致設(shè)備損壞，并防止噴嘴發(fā)生溶液泄漏引發(fā)事故。
[0045] 機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月之后，對(duì)其展開污染物排放監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括:氨逃逸 濃度(ppm)、煙塵排放濃度(mg/m 3)、S〇2排放濃度(mg/m3)及N0X排放濃度(mg/m3)。試驗(yàn)結(jié)果如 表2所示。由試驗(yàn)結(jié)果可知，各項(xiàng)污染物排放濃度均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水零排 放。
[0046] 表2實(shí)施例2污染物排放監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例3 某燃煤電廠安裝有2臺(tái)660MW超超臨界燃煤機(jī)組，在2臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，且全廠平均發(fā)電 負(fù)荷接近額定負(fù)荷80%的運(yùn)行工況下，從脫硫系統(tǒng)中排出的脫硫廢水平均為14t/h，鍋爐出 口 NOx濃度平均為550mg/m3(標(biāo)態(tài)，干基，6%氧），SCR脫硝系統(tǒng)只設(shè)置2層催化劑。
[0047] 本實(shí)施例系統(tǒng)參閱圖1，不再重述，其中，每臺(tái)機(jī)組的SNCR噴嘴2為3層噴槍，每層設(shè) 置15個(gè)，SCR噴嘴6為單層噴槍，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置4個(gè)。具體運(yùn)行過程中，大部分時(shí)間只有SNCR噴 嘴2工作，而SCR噴嘴6不工作，僅當(dāng)由于負(fù)荷變動(dòng)等因素影響下使N0 X濃度快速升高時(shí)，才投 入SCR噴嘴6工作，作為補(bǔ)充噴槍。
[0048] 脫硝系統(tǒng)采用尿素為還原劑，在2臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)氨氣/尿素溶解系統(tǒng)16處 理后的溶液，尿素質(zhì)量濃度為10%，溶液流量為10.4t/h，在壓縮空氣4的作用下經(jīng)SCR噴嘴6 噴入煙道3內(nèi)，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。由尿素溶液流量與脫硫廢水12流量的比值可知，脫硫廢水膜 濃縮系統(tǒng)15所需的濃縮倍率較低，使整體系統(tǒng)在運(yùn)行實(shí)施時(shí)較為容易，且通入氨氣/尿素溶 解系統(tǒng)16中的廢水流量較為容易控制。
[0049] 在運(yùn)行過程中，通過位于鍋爐出口煙道處的溫度檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的溫度信號(hào)，對(duì) SNCR噴嘴2所工作的具體所在層進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，使SNCR噴嘴2的噴氨工作溫度始終位于800 ~1100 °C的區(qū)域內(nèi)。未進(jìn)行工作的SNCR噴嘴2和SCR噴嘴6，也需要一直通入壓縮空氣4，防止 噴嘴溫度過高導(dǎo)致設(shè)備損壞，并防止噴嘴發(fā)生溶液泄漏引發(fā)事故。
[0050] 機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月之后，對(duì)其展開污染物排放監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括:氨逃逸 濃度(ppm)、煙塵排放濃度(mg/m 3)、S〇2排放濃度(mg/m3)及N0X排放濃度(mg/m3)。試驗(yàn)結(jié)果如 表3所示。由試驗(yàn)結(jié)果可知，各項(xiàng)污染物排放濃度均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水零排 放。
[0051] 表3實(shí)施例3污染物排放監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，包括脫硫廢水零排放處理 系統(tǒng)、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)和高溫電除塵系統(tǒng)，所述脫硫廢水零排放處理系統(tǒng)，包括依次 連接的脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)、脫硫廢水軟化處理系統(tǒng)、及脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)，所述SNCR+ SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，包括SCR脫硝系統(tǒng)、氨氣/尿素溶解系統(tǒng)、SNCR噴嘴、及SCR噴嘴，所述高溫 電除塵系統(tǒng)包括高溫電除塵器、及與所述高溫電除塵器連接的高頻電源，其特征在于:所述 脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)依次與所述氨水/尿素溶解系統(tǒng)、所述SNCR噴嘴或所述SCR噴嘴連接， 省煤器后依次連接所述高溫電除塵器、所述SCR脫硝系統(tǒng)、空氣預(yù)熱器、煙氣脫硫系統(tǒng)、及煙 囪，所述煙氣脫硫系統(tǒng)和所述脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)連接。2. 如權(quán)利要求1所述的基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，其特 征在于:所述脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)，為采用反滲透、正滲透或膜蒸餾的膜濃縮系統(tǒng)，所述脫 硫廢水膜濃縮系統(tǒng)的出口脫硫廢水流量為1. 〇~15. Ot/h。3. 如權(quán)利要求1所述的基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，其特 征在于:所述SCR脫硝系統(tǒng)的脫硝催化劑層數(shù)為1~3層。4. 如權(quán)利要求1所述的基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，其特 征在于:所述氨水/尿素溶解系統(tǒng)，是在所述脫硫廢水膜濃縮系統(tǒng)處理后的廢水中，通入氨 氣或尿素，所述氨氣或尿素的質(zhì)量濃度為5~15%。5. 如權(quán)利要求1所述的基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，其特 征在于:所述SNCR噴嘴為2~4層布設(shè)，分別設(shè)置在煙氣溫度為800~1100°C的所述鍋爐或煙 道區(qū)域內(nèi)。6. 如權(quán)利要求1所述的基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，其特 征在于:所述SCR噴嘴為單層布設(shè)，位于所述省煤器之后且煙氣溫度為320~400°C的煙道區(qū) 域內(nèi)。7. 如權(quán)利要求1所述的基于電廠廢水零排放技術(shù)的氣液固污染物協(xié)同處理系統(tǒng)，其特 征在于:所述高溫電除塵器的工作溫度為300~400°C。
【文檔編號(hào)】B01D53/14GK105967420SQ201610434975
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】董銳鋒, 王衛(wèi)軍, 王鋒濤, 吳文龍
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司