本发明涉及火电厂脱硫废水零排放处理，尤其是涉及一种带旁路系统的脱硫废水喷雾蒸发处理装置。
背景技术：
中国专利201520136263.5公开一种脱硫废水预热喷雾蒸发系统，与烟道相连通，包括除尘器、高效旋流分离器、废液输送管和废液雾化装置，除尘器设置在烟道上，废液输送管与高效旋流分离器相连通，高效旋流分离器与废液雾化装置相连通，废液雾化装置与烟道相连通，还包括废液预热装置，废液预热装置与高效旋流分离器和烟道相连通。
中国专利201520212769.X公开一种净烟气再循环式脱硫废水喷雾处理装置，包括安装在引风机出口烟道上的净烟气再循环烟道，依次安装于净烟气再循环烟道之后的再循环风机、管壳式换热器以及喷雾蒸发塔，与喷雾蒸发塔连通的脱硫废水管道：安装在锅炉与空气预热器间的旁路烟道，旁路烟道与管壳式换热器的原烟气入口相连通，管壳式换热器的换热后原烟气出口与空气预热器的出口以及喷雾蒸发塔的出口连通后接入电除尘器入口，电除尘器出口依次连通脱硫塔和引风机。
中国专利201520514599.0一种锅炉烟气余热利用系统，包括低温换热器、烟气再加热器、除尘器和风机：低温换热器连接在锅炉的空气预热器之后的烟道上；在锅炉烟气脱硫装置的脱硫塔的烟气出口依次连接除尘器和烟气再加热器；在低温换热器与烟气再加热器之间用风管连接；风机安装风管上；高温换热器串联安装在低温换热器与锅炉之间的烟道上，在省煤器与空气预热器之间的烟道上设置有连接到蒸发塔的高温烟气引出管：蒸发塔的出烟口连接脱硫塔的烟气进口；该系统使脱硫后烟气的酸露点温度降低到80℃以下，使烟气温度升高到80～90℃，不同出现烟囱内的结露腐蚀现象；还可以将部分脱硫液蒸发，将其中的固体物质析出，生成的水蒸气返回到脱硫系统中，实现了脱硫废水的零排放。
上述专利存在以下缺点：
中国专利201520136263.5，所述废液预热装置通过抽取除尘器前后的烟气对脱硫废液进行预热，提高脱硫废液的温度，加速废液的蒸发。但是，若废液预热装置抽取除尘器前的烟气进行预热，必然会降低烟气的温度，影响下游烟气蒸发脱硫废液的效果，根据能源守恒原理，这种方式并不能起到加速废液蒸发的效果；若废液预热装置抽取除尘器后的烟气进行预热，则除尘器后的烟气温度由于除尘器前的废液雾化装置造成烟气温度降低而使废液预热装置的预热功能大打折扣。同时，该系统并不能防治没有蒸发的脱硫废液进入下游装置，且所述废液预热装置增加了系统成本。
中国专利201520212769.X通过所述旁路烟道分流出一部分进入管壳式换热器，原烟气在管外横向冲刷，加热管内的再循环净烟气，换热后的原烟气在电除尘器前与其余的原烟气混合并一同进入电除尘器。再循环净烟气由再循环风机经引风机与烟囱之间布置的净烟气再循环烟道引出，并送入管壳式换热器。被加热的净烟气由高温净烟气烟道送入喷雾蒸发塔中并与经脱硫废水管道引入的脱硫废水进行接触式换热。该装置存在如下缺点：首先，由于原烟气含有大量烟尘，因此容易造成管壳式换热器的堵塞。其次，利用净烟气经管壳式换热器加热后在喷雾蒸发塔中对脱硫废水进行加热，这无形中增加了电除尘器和脱硫塔的处理烟气量，影响电除尘器的除尘效率和脱硫塔的脱硫效率，且并不节能。再者，该装置需要配备壳式换热器、再循环风机、喷雾蒸发塔等设备，投资成本高且运行费用较高。
中国专利201520514599.0，所述换热泵将部分脱硫液经高温换热器加热后喷入蒸发塔，同时从锅炉省煤器烟道上引出一定量的高温烟气送入蒸发塔，在蒸发塔中，脱硫液在高温烟气的作用下迅速蒸发，蒸发后的水分与烟气一同进入到脱硫塔的烟气进口进行脱硫，脱硫液蒸发后析出的粉尘落入蒸发塔的下端后经排灰口排出。该装置存在如下缺点：首先，从锅炉省煤器烟道上引出一定量的高温烟气并未经过脱硝处理，易造成总排口氮氧化物超标。其次，由于蒸发塔下游直接连接脱硫塔，因此，部分蒸发结晶物容易被烟气带出进入脱硫塔，造成污染物的富集，并不能实现真正意义上脱硫废水零排放。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种带旁路系统的脱硫废水喷雾蒸发处理装置。
本发明设有旁路烟道分系统、脱硫废水喷雾分系统、控制单元；所述旁路烟道分系统设有旁路烟道、旁路烟道调节阀、高温烟气喷口；所述脱硫废水喷雾分系统设有喷雾装置、脱硫废水管道调节阀、水泵；所述控制单元设有控制处理器、旁路烟道电动执行机构、脱硫废水管道电动执行机构、旁路烟道流量变送器、旁路烟道温度变送器、空气预热器出口烟道流量变送器、空气预热器出口烟道温度变送器、脱硫废水管道流量变送器、脱硫废水管道温度变送器；
所述旁路烟道从空气预热器的进口抽取烟气，经旁路烟道调节阀流入除尘器入口烟道中并通过高温烟气喷口与空气预热器的出口烟气混合；所述旁路烟道调节阀由旁路烟道电动执行机构控制调节旁路烟道的高温烟气流量；
所述喷雾装置安装在除尘器入口烟道中，且位于高温烟气喷口的下游。脱硫废水经脱硫废水处理池处理后流入水箱贮存，再经水泵抽取至喷雾装置并由脱硫废水管道调节阀调节流量；所述脱硫废水管道调节阀由脱硫废水管道电动执行机构控制；
所述控制处理器的控制信号输出端接旁路烟道电动执行机构和脱硫废水管道电动执行机构输入端；温度在线检测仪、湿度在线监测仪、旁路烟道流量变送器、旁路烟道温度变送器、空气预热器出口烟道流量变送器、空气预热器出口烟道温度变送器、脱硫废水管道流量变送器、脱硫废水管道温度变送器的数据输出端分别接传控制处理器输入端；所述温度在线检测仪和湿度在线监测仪安装在除尘器的进口喇叭处、电区前。
本发明通过抽取空气预热器进口的高温烟气(大约在300～400℃)与原烟气混合，提高烟气温度，从而加速下游脱硫废水的蒸发速度。
本发明通过上述在线监测和反馈，精确控制脱硫废水的喷雾量和旁路烟道的高温烟气流量，确保脱硫废水在进入除尘器电极前完全蒸发，并且控制烟气温度高于酸露点温度5℃。蒸发后的水蒸汽与析出的盐类颗粒进入除尘器。析出的盐类颗粒被除尘器捕集，而被蒸发出来的脱硫废水水蒸汽则随烟气一起进入脱硫塔冷疑，从而实现了真正意义上的脱硫废水零排放。
本发明将脱硫废水在除尘器入口烟道进行喷雾，利用高温烟气对其进行蒸发，实现脱硫废水零排放。其中，烟气温度是影响蒸发效果的重要因素，本申请提案通过旁路系统提高烟气温度，从而加速脱硫废水蒸发。脱硫废水在进入除尘器电极前完全蒸发，并且控制烟气温度高于酸露点温度，否则会对除尘器电极板造成腐蚀，因此需要对废水在烟道内的蒸发过程进行比较精确的控制。
本发明的突出技术效果如下：
1、旁路烟道从空气预热器的进口抽取高温烟气，其烟气温度较高，与脱硫废水的换热效果较好；其次，这种方法不会增加下游环保设备的处理烟气量，因此更安全可靠及节能。并且，从空气预热器的进口抽取高温烟气经脱硝系统处理，无氮氧化物超标风险。
2、旁路烟道的高温烟气在除尘器入口烟道中与空气预热器的出口烟气直接混合，与现有技术的换热系统比较，结构简单，无换热损失和局部阻力。同时，旁路烟道不需要额外增加风机等动力设备，投资和运行成本均较低。
3、由各在线监测仪器，控制处理器，电动执行机构构成闭环的监测、反馈、控制、执行系统，精确控制脱硫废水的喷雾量和旁路烟道的高温烟气流量，确保脱硫废水在进入除尘器电极前完全蒸发，并且控制烟气温度高于酸露点温度5℃。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例设有旁路烟道分系统、脱硫废水喷雾分系统、控制单元；所述旁路烟道分系统设有旁路烟道2、旁路烟道调节阀3、高温烟气喷口4；所述脱硫废水喷雾分系统设有喷雾装置5、脱硫废水管道调节阀12、水泵13；所述控制单元设有控制处理器10、旁路烟道电动执行机构101、脱硫废水管道电动执行机构102、旁路烟道流量变送器103、旁路烟道温度变送器104、空气预热器出口烟道流量变送器105、空气预热器出口烟道温度变送器106、脱硫废水管道流量变送器107、脱硫废水管道温度变送器108。
所述旁路烟道2从空气预热器1的进口抽取烟气，经旁路烟道调节阀3流入除尘器入口烟道11中并通过高温烟气喷口4与空气预热器1的出口烟气混合；所述旁路烟道调节阀3由旁路烟道电动执行机构101控制调节旁路烟道2的高温烟气流量。
所述喷雾装置5安装在除尘器入口烟道11中，且位于高温烟气喷口4的下游。脱硫废水经脱硫废水处理池15处理后流入水箱14贮存，再经水泵13抽取至喷雾装置5并由脱硫废水管道调节阀12调节流量；所述脱硫废水管道调节阀12由脱硫废水管道电动执行机构102控制。
所述控制处理器10的控制信号输出端接旁路烟道电动执行机构101和脱硫废水管道电动执行机构102输入端；温度在线检测仪6、湿度在线监测仪7、旁路烟道流量变送器103、旁路烟道温度变送器104、空气预热器出口烟道流量变送器105、空气预热器出口烟道温度变送器106、脱硫废水管道流量变送器107、脱硫废水管道温度变送器108的数据输出端分别接传控制处理器10输入端；所述温度在线检测仪6和湿度在线监测仪7安装在除尘器8的进口喇叭处、电区前。
本发明的工作原理如下：
旁路烟道流量变送器103、旁路烟道温度变送器104、空气预热器出口烟道流量变送器105、空气预热器出口烟道温度变送器106、脱硫废水管道流量变送器107、脱硫废水管道温度变送器108分别将其所测位置的流体流量Q1、Q2、Q3和温度值T1、T2、T3，以及温度在线检测仪6、湿度在线监测仪7所监测的温度值T0和RH0传送至控制处理器10。控制处理器10根据旁路烟道烟气的流量Q1、温度T1和空气预热器出口烟气的流量Q2、温度T3计算两路烟气混合后的流量Q4、温度T4，再结合脱硫废水的流量Q4、温度T4计算脱硫废水完全蒸发后烟气应该达到的湿度值RH’，若实际监测的湿度值RH0小于RH’，则控制处理器10发出控制信号给旁路烟道电动执行机构101和脱硫废水管道电动执行机构102使相应的旁路烟道调节阀3增加一定开度、脱硫废水管道调节阀12减小一定开度，直至实际监测湿度值RH0等于RH’。同理，若实际监测的温度值T0高于烟气的酸露点，则控制处理器10发出控制信号给旁路烟道电动执行机构101和脱硫废水管道电动执行机构102使相应的旁路烟道调节阀3增加一定开度、脱硫废水管道调节阀12减小一定开度，直至实际监测温度值T0高于酸露点5℃。若实际监测的温度值T0高于烟气的酸露点5℃以上、实际监测的湿度值RH0等于RH’，则控制处理器10发出控制信号给旁路烟道电动执行机构101和脱硫废水管道电动执行机构102使相应的旁路烟道调节阀3减小一定开度、脱硫废水管道调节阀12增加一定开度，直至实际监测温度值T0高于酸露点5℃。
通过抽取空气预热器1进口的高温烟气(大约在300～400℃)与原烟气混合，提高烟气温度，从而加速下游脱硫废水的蒸发速度。
通过上述在线监测和反馈，精确控制脱硫废水的喷雾量和旁路烟道的高温烟气流量，确保脱硫废水在进入除尘器电极前完全蒸发，并且控制烟气温度高于酸露点温度5℃。蒸发后的水蒸汽与析出的盐类颗粒进入除尘器8。析出的盐类颗粒被除尘器8捕集，而被蒸发出来的脱硫废水水蒸汽则随烟气一起进入脱硫塔9冷疑，从而实现了真正意义上的脱硫废水零排放。