一种双U行程废水喷雾干燥塔的制作方法

本发明涉及一种双U行程废水喷雾干燥塔，属于燃煤发电厂废水零排放技术领域。

背景技术：

燃煤电厂湿法脱硫废水的杂质来自烟气和脱硫用的石灰石，主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属等，其中很多是国家环保标准中要求控制的第一类污染物。由于水质的特殊性，脱硫废水处理难度较大；同时，由于各种重金属离子对环境有很强的污染性，因此，必须对脱硫废水进行单独处理。目前，国内现有脱硫废水零排放技术有蒸发结晶、烟道直喷、旋转喷雾干燥技术等，其中蒸发结晶技术的投资及运行费用较高，烟道直喷技术的喷枪易结垢堵塞且对烟道长度要求较高，旋转喷雾干燥技术的废水处理量有限且调节性较差，同时存在占地较大、喷雾装置不能在线检修更换等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种经济成本低、处理量宽、调节灵活、运行稳定、占地面积小且电耗低的双U行程废水喷雾干燥塔，解决废水零排放问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种双U行程废水喷雾干燥塔，设置在除尘器和脱销反应器之间，包括喷雾干燥塔体、喷雾装置、周界风装置、边壁风装置、引射风装置、热风系统、手动挡板门、电动调节挡板门和电动挡板门，喷雾装置设置在喷雾干燥塔体的塔拱上，周界风装置设置在喷雾装置的外围，每个喷雾装置的一侧均设置有1个边壁风装置，边壁风装置设置在喷雾干燥塔体的塔拱上靠近塔壁的位置，引射风装置设置在喷雾干燥塔体的侧壁面上，周界风装置、边壁风装置、引射风装置均与热风系统连接，所述电动挡板门设置在喷雾干燥塔体和除尘器之间，所述手动挡板门和电动调节挡板门设置在烟气脱销反应器和喷雾干燥塔体之间。

通过调整电动调节挡板门的开度，能够调节进入喷雾干燥塔体内的烟气量，以适应电厂锅炉负荷变化。喷雾装置是利用压缩空气将废水雾化，并通过喷雾装置向喷雾干燥塔体内喷入雾化废水。通过喷雾装置所喷射出废水雾滴的粒径为30μm-80μm；前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔中，所述喷雾装置包括多个第一喷雾嘴，多个第一喷雾嘴呈圆周排列设置在喷雾干燥塔体的塔拱上。采用圆形状的喷雾干燥塔体时，可在圆形状喷雾干燥塔体的塔拱上设置多个第一喷雾嘴，并使多个第一喷雾嘴呈圆周排列设置。第一喷雾嘴采用双相不锈钢2205合金制成，或防腐等级高于双相不锈钢钢2205合金的材料制成。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔中，所述喷雾装置包括多个第二喷雾嘴，多个第二喷雾嘴呈对称纵向排列设置在喷雾干燥塔体的塔拱上。采用方形状的喷雾干燥塔体时，可在方形状喷雾干燥塔体的塔拱上设置多个第二喷雾嘴，并使多个第二喷雾嘴呈对称纵向排列设置在喷雾干燥塔体的塔拱上。第二喷雾嘴采用双相不锈钢2205合金制成，或防腐等级高于双相不锈钢钢2205合金的材料制成。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔中，所述第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴均通过法兰固定在所述喷雾干燥塔体的塔拱上，可在线更换(不用停机更换)；第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴所喷射出的废水雾滴的粒径为30μm-80μm；第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴均采用不锈钢防腐喷嘴。具体采用标准号ASTM A240/A240M--01双相不锈钢2205合金材质的喷嘴，防腐等级高于双相不锈钢钢2205合金的材料制成。双相不锈钢2205合金是由21％铬，2.5％钼及4.5％镍氮合金构成的复式不锈钢，具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。双相不锈钢2205防腐等级或以上材质的喷嘴。第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴垂直塔拱安装，与侧壁面之间的夹角为0℃-30℃。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔体底部设置有烟气入口弯头，烟气入口弯头内设置有导流板。喷雾干燥塔体可为方形塔体或者圆形塔体。大颗粒灰沉积至设置在烟气入口弯头下方的灰斗，通过灰斗进入设置在灰斗下方的仓泵，由仓泵送至输灰系统。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔，所述边壁风装置包括多组狭缝式出风口。狭缝式出风口为狭缝型，通过边壁风装置排出的边壁风的流速为15m/s-50m/s、温度为130℃-200℃。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔，所述周界风装置上设置有导流叶片。可使周界风装置所排出的风形成旋流卷吸作用，加强喷雾干燥塔体内废水雾滴与热烟气的混合，以使雾滴快速蒸发。周界风装置所排出周界风的温度为40℃-50℃，保护喷雾装置形成干湿界面，以防喷雾装置结垢堵塞。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔，所述引射风装置的引射角β为0°-60°。通过引射风装置所排出的引射风的流速为15m/s-40m/s、温度为150℃-200℃。在喷雾干燥塔体侧壁面上的偏下位置处设置引射风装置可以延长废水雾滴的行程，增加废水雾滴在喷雾干燥塔体内的停留时间，同时隔绝废水雾滴与喷雾干燥塔体的锥斗部接触。将引射风装置的引射角β，能够起到增加废水雾滴入射深度的作用。

前述的一种双U行程废水喷雾干燥塔，所述热风系统包括离心风机、A电加热器和B电加热器，离心风机与A电加热器连接，A电加热器和B电加热器连接，引射风装置与B电加热器连接。空气通过离心风机依次进入A电加热器、B电加热器，以分级空气温度，周界风引自A电加热器，边避风及引射风引自B电加热器。经脱硝处理后热烟气自下而上进入喷雾干燥塔体，而废水雾滴则通过第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴自上而下进入喷雾干燥塔体，热烟气和废水雾滴则在喷雾干燥塔体内形成逆流混合。在向上流动的热烟气作用下，废水雾滴先向下入射，然后折返向上，形成双“U”行程轨迹，可延长废水雾滴在喷雾干燥塔体内的停留时间，减少喷雾干燥塔体的高度。

与现有技术相比，本发明通过喷雾干燥塔体、第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、周界风装置、边避风出风装置、引射风装置、热风系统、仓泵、手动挡板门、电动调节挡板门、电动挡板门等的有机组合，能够有效蒸发废水，实现废水零排放。

本发明利用喷雾装置和引射风装置使废水雾滴在喷雾干燥塔体内形成独特的双U型折返行程，与相同高度规格的常规设备(如蒸发结晶技术的设备、旋转喷雾干燥技术的设备)相比，废水雾滴在本发明喷雾干燥塔体的停留时间为常规设备的2倍；

与烟道直喷技术的相比，本发明通过在喷雾干燥塔体上设置周界风装置，利用周界风装置在喷雾装置周围设周界风，能够避免喷雾装置结垢。

与旋转喷雾干燥技术相比，本发明的喷雾装置为多组，可通过调整喷雾装置的数量调整处理量宽，调节性高、占地面积小。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限制。在附图中：

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明的实施例1中多个第一喷雾嘴的结构布置示意图；

图3是本发明的实施例2中多个第二喷雾嘴的结构布置示意图；

图4是本发明的实施例3中的结构示意图；

图5是本发明的一种实施例中导流叶片的示意图。

附图标记：1-喷雾干燥塔体，2-喷雾装置，201-第一雾化喷嘴，202-第二雾化喷嘴，3-周界风装置，301-导流叶片，4-边壁风装置，401-狭缝式出风口，5-引射风装置，501-引射风出风口，6-热风系统，601-离心风机，602-A电加热器，603-B电加热器，7-手动挡板门，8-电动调节挡板门，9-导流板，10-电动挡板门，11-塔拱，12-侧壁面，13-烟气入口弯头，14-第一喷雾嘴，15-第二喷雾嘴，16-烟气出口。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面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，而不是全部的实施例。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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的实施例1：

如图1所示，一种双U行程废水喷雾干燥塔，设置在除尘器和脱销反应器之间，包括喷雾干燥塔体1、喷雾装置2、周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5、热风系统6、手动挡板门7、电动调节挡板门8和电动挡板门10，喷雾装置2设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，周界风装置3设置在喷雾装置2外围，每个喷雾装置2的一侧均设置有1个边壁风装置4，边壁风装置4设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，引射风装置5设置在喷雾干燥塔体1的侧壁面12上，周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5均与热风系统6连接，电动挡板门10设置在喷雾干燥塔体1和除尘器之间，手动挡板门7和电动调节挡板门8设置在烟气脱销反应器和喷雾干燥塔体1之间。喷雾干燥塔体1为圆形状。

进一步的，如图2所示，喷雾装置2包括多个第一喷雾嘴14，多个第一喷雾嘴14呈周排列设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上。多个第一喷嘴14是围绕烟气出口16排列设置的。

本发明的实施例2：

一种双U行程废水喷雾干燥塔，设置在除尘器和脱销反应器之间，包括喷雾干燥塔体1、喷雾装置2、周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5、热风系统6、手动挡板门7、电动调节挡板门8和电动挡板门10，喷雾装置2设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，周界风装置3设置在喷雾装置2外围，每个喷雾装置2的一侧均设置有1个边壁风装置4，边壁风装置4设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，引射风装置5设置在喷雾干燥塔体1的侧壁面12上，周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5均与热风系统6连接，电动挡板门10设置在喷雾干燥塔体1和除尘器之间，手动挡板门7和电动调节挡板门8设置在烟气脱销反应器和喷雾干燥塔体1之间。喷雾干燥塔体1为方形状。

进一步的，如图3所示，喷雾装置2包括多个第二喷雾嘴15，多个第二喷雾嘴15呈对称纵向排列设置在喷雾干燥塔体塔拱11上。第二喷雾嘴15所喷射出的废水雾滴的粒径为30μm。

本发明的实施例3：

一种双U行程废水喷雾干燥塔，设置在除尘器和脱销反应器之间，包括喷雾干燥塔体1、喷雾装置2、周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5、热风系统6、手动挡板门7、电动调节挡板门8和电动挡板门10，喷雾装置2设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，周界风装置3设置在喷雾装置2外围，每个喷雾装置2的后侧均设置有1个边壁风装置4，边壁风装置4设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，引射风装置5设置在喷雾干燥塔体1的侧壁面12上，周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5均与热风系统6连接，电动挡板门10设置在喷雾干燥塔体1和除尘器之间，手动挡板门7和电动调节挡板门8设置在烟气脱销反应器和喷雾干燥塔体1之间。喷雾干燥塔体1为圆形状。

进一步的，喷雾装置2包括第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202，第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202均通过法兰固定在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，可在线更换；第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202所喷射出的废水雾滴的粒径为30μm；第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202均采用不锈钢防腐喷嘴，具体采用双相不锈钢2205防腐等级以上材质的喷嘴。

本发明的实施例4：

一种双U行程废水喷雾干燥塔，设置在除尘器和脱销反应器之间，包括喷雾干燥塔体1、喷雾装置2、周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5、热风系统6、手动挡板门7、电动调节挡板门8和电动挡板门10，喷雾装置2设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，周界风装置3设置在喷雾装置2外围，每个喷雾装置2的一侧均设置有1个边壁风装置4，边壁风装置4设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，引射风装置5设置在喷雾干燥塔体1的侧壁面12上，周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5均与热风系统6连接，电动挡板门10设置在喷雾干燥塔体1和除尘器之间，手动挡板门7和电动调节挡板门8设置在烟气脱销反应器和喷雾干燥塔体1之间。喷雾干燥塔体1为方形状。

进一步的，喷雾装置2包括第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202，第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202均通过法兰固定在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，可在线更换；第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202所喷射出的废水雾滴的粒径为80μm；第一雾化喷嘴201和第二雾化喷嘴202均采用双相不锈钢2205合金制成，或防腐等级高于双相不锈钢2205合金的材料制成。

进一步的，喷雾干燥塔体1底部设置有烟气入口弯头13，烟气入口弯头13内设置有导流板9。进一步的，边壁风装置4包括多组狭缝式出风口401。

进一步的，周界风装置3上带有导流叶片301。导流叶片301为径向叶片或轴向叶片，周界风装置2上设置导流叶片301，可使周界风装置所排周界风形成旋流，从而卷吸周围热烟气，加强热烟气与废水雾滴的混合程度，使废水快速蒸发，本例中所采用导流叶片301的材质为碳钢。

进一步的，引射风装置5包括引射风出风口，引射风出风口501的引射角β为0°-60°。

本发明的实施例5：

一种双U行程废水喷雾干燥塔，设置在除尘器和脱销反应器之间，包括喷雾干燥塔体1、喷雾装置2、周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5、热风系统6、手动挡板门7、电动调节挡板门8和电动挡板门10，喷雾装置2设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，周界风装置3设置在喷雾装置2外围，每个喷雾装置2的一侧均设置有1个边壁风装置4，边壁风装置4设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上，引射风装置5设置在喷雾干燥塔体1的侧壁面12上，周界风装置3、边壁风装置4、引射风装置5均与热风系统6连接，电动挡板门10设置在喷雾干燥塔体1和除尘器之间，手动挡板门7和电动调节挡板门8设置在烟气脱销反应器和喷雾干燥塔体1之间。喷雾干燥塔体1为圆形状。

进一步的，喷雾装置2包括多个第一喷雾嘴14，所述多个第一喷雾嘴14呈圆周排列设置在喷雾干燥塔体1的塔拱11上。

进一步的，喷雾干燥塔体1底部设置有烟气入口弯头13，烟气入口弯头13内设置有导流板9。进一步的，边壁风装置4包括多组狭缝式出风口401。

进一步的，周界风装置3上带有导流叶片301。导流叶片301为径向叶片或轴向叶片，周界风装置2上设置导流叶片301，可使周界风装置所排周界风形成旋流，从而卷吸周围热烟气，加强热烟气与废水雾滴的混合程度，使废水快速蒸发，本例中所采用导流叶片301的材质为碳钢。

进一步的，引射风装置5包括引射风出风口，引射风出风口501的引射角β为0°-60°进一步的，热风系统6包括离心风机601、A电加热器602和B电加热器603，离心风机601与A电加热器602连接，A电加热器602和B电加热器603连接，引射风装置5与B电加热器603连接。

本发明的工作原理：经烟气脱销反应器进行脱硝处理后的烟气通过手动挡板门7和电动调节挡板门8，进入烟气入口弯头13，从烟气入口弯头13进入喷雾干燥塔体1内，从喷雾装置2进入喷雾干燥塔体1内，在喷雾干燥塔体1内与烟气混合蒸发。