本实用新型涉及一种火电厂烟气二氧化硫及废水协同处理系统，属于火电厂烟气处理技术领域。
背景技术：
目前对火电厂烟气中二氧化硫的控制，多采用湿法双塔脱硫技术。从运行效果来看，虽然达到了超净排放的目的，但在运行过程中还存在以下几个问题：
1)湿法脱硫技术存在运行能耗高、工艺复杂问题，脱硫调整手段单一。
2)湿法脱硫以及电厂主机运行过程中产生大量脱硫废水，脱硫废水处理存在难度大、工艺复杂、运行成本高的问题，废水无法有效排放造成脱硫系统浆液恶化，严重影响系统正常运行。
3)烟气中三氧化硫、氯化氢、氟化氢的脱出率较低。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，提供一种火电厂烟气二氧化硫及废水协同处理系统。该系统采用半干法-湿法相结合的脱硫工艺，解决了火电厂烟气脱硫运行成本高及废水无法排放问题，该系统工艺流程简单、能耗和运行成本较低。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
一种火电厂烟气二氧化硫及废水协同处理系统采用双塔两级吸收工艺，包括一级吸收塔、文丘里装置、旋风分离器、除尘器、引风机、二级吸收塔、废水收集罐、一级脱硫剂料仓、烟囱和二级脱硫剂浆液箱，所述除尘器经烟道与引风机、文丘里装置、一级吸收塔、旋风分离器、二级吸收塔、烟囱依次连接。一级吸收塔与二级吸收塔串联设置在除尘器后，锅炉空预器出来的烟气进入除尘器除尘，通过引风机进入一级吸收塔脱硫，再进入二级吸收塔脱硫，实现二级脱硫。所述一级吸收塔为半干法脱硫塔，一级吸收塔侧面设有加湿水入口和一级吸收剂入口。加湿水入口经管道与废水收集罐相连，废水收集罐内的废水通过加湿水入口进入一级吸收塔内部作为加湿水，加湿水与高温烟气接触，利用烟气温度将加湿水蒸发，实现了废水零排放。一级吸收剂入口经管道与一级脱硫剂料仓相连，料仓里的吸收剂通过一级吸收剂入口进入一级吸收塔内部。由于一级吸收塔内喷入加湿水，使得烟气温度大幅度降低，湿度增大，使得一级脱硫剂活性进一步提高，更易于吸收烟气中的二氧化硫，同时烟气中三氧化硫、氯化氢、氟化氢也与氢氧化钙反应，被充分吸收。二级吸收塔为湿法脱硫塔，二级吸收塔中部经管道与二级脱硫剂浆液箱连接，当烟气进入二级吸收塔后，烟气与二级吸收塔内的浆液反应，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。二级吸收塔底部经管道连接废水收集罐，一级吸收塔喷入的加湿水主要采用二级吸收塔湿法脱硫或者电厂产生的废水，实现了废水零排放。从除尘器来的烟气流经文丘里装置后速度加快，并在此与加入的吸收剂互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床。一级吸收塔内的产物和未反应完的吸收剂，旋风分离器和除尘器里的固体颗粒等落入灰斗。
为了进一步提高吸收剂的利用率，前述的系统还设有斜槽，旋风分离器底部经斜槽连接一级吸收塔的一级吸收剂入口。经过一级脱硫后的烟气进入旋风分离器进行气固分离，未反应的脱硫剂和脱硫产物固体一部分从旋风分离器底部通过连接一级吸收塔的斜槽返回一级吸收塔进行循环利用，从而提高脱硫剂的利用率；另一部分排到灰斗中。
前述的一级吸收塔的加湿水入口处还设有旋转喷嘴，旋转喷嘴喷入来自废水收集罐的废水作为加湿水，加湿水形成喷雾增大烟气湿度、降低烟温。在低温条件下，吸收剂活性提高，便于与烟气中的酸性气体在一级吸收塔内混合反应，完成酸性气体的吸收。
前述的二级吸收塔和烟囱之间还设有除雾器，所述除雾器置于二级吸收塔顶部，用于烟气除雾，净化后的烟气经过除雾器由烟道进入烟囱。
前述的系统还设有真空皮带机，所述二级吸收塔底部还通过管道连通于真空皮带机。二级吸收塔内的浆液与烟气反应，当吸收塔内的浆液浓度升高时，将浆液打到真空皮带机进行石膏脱水，对二级脱硫产物进行后处理。
前述的除尘器可以为单独的静电除尘器，也可以为单独的电袋除尘器，也可以为静电除尘器与电袋除尘器的组合。
前述的一级脱硫剂料仓内部的吸收剂为熟石灰，所述二级脱硫剂浆液箱内部的吸收剂为石灰石浆液。进入一级吸收塔的吸收剂与烟气中的二氧化硫混合并反应生成CaSO3和CaSO4，完成二氧化硫的吸收；同时由于熟石灰活性较高，烟气中其他的酸性气体如三氧化硫、氯化氢、氟化氢也与氢氧化钙反应，完成吸收。当烟气和吸收剂进入二级吸收塔后，烟气中二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，进一步吸收烟气中的二氧化硫。
与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：
1)一级吸收塔采用活性较高的氢氧化钙作为脱硫剂，在保证二氧化硫脱硫效率的同时，还能保证对烟气中三氧化硫、氯化氢的脱出率，脱除率高达95％，远大于单一湿法脱硫技术；同时在尾部设置脱硫效率较高的湿法脱硫工艺，确保了整个脱硫系统达标排放。
2)该系统结构和工艺流程比较简单，采用半干法-湿法相结合的脱硫工艺降低了普遍使用的双塔循环湿法脱硫工艺的能耗，节省了运行成本。
3)该系统不仅达到了控制二氧化硫排放的目的，另外一级吸收塔加湿水采用二级吸收塔脱硫或电厂主机产生的废水，减小了脱硫系统水耗，还对电厂产生的废水进行再次利用，实现了废水零排放。
4)一级吸收塔旋转喷嘴的设置避免了采用普通喷嘴造成的结垢、堵塞现象。
5)一级吸收塔产物为CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂氢氧化钙，适合作废矿井回填、道路基础等；二级吸收塔产物为石膏，即该系统产生的副产物均呈干粉状，实现了废水零排放。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图标记的含义：1-一级吸收塔，2-文丘里装置，3-旋转喷嘴，4-旋风分离器，5-除尘器，6-引风机，7-二级吸收塔，8-废水收集罐，9-一级脱硫剂料仓，10-锅炉空预器，11-烟囱，12-斜槽，13-除雾器，14-真空皮带机，15-加湿水入口，16-一级吸收剂入口,17-二级脱硫剂浆液箱。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：如图1所示，该种烟气二氧化硫及废水协同处理系统包括一级吸收塔1、文丘里装置2、旋风分离器4、除尘器5、引风机6、二级吸收塔7、废水收集罐8、一级脱硫剂料仓9、烟囱11和二级脱硫剂浆液箱17，除尘器5经烟道与引风机6、文丘里装置2、一级吸收塔1、旋风分离器4、二级吸收塔7、烟囱11依次连接。一级吸收塔1为半干法脱硫塔，一级吸收塔1侧面设有加湿水入口15和一级吸收剂入口16，加湿水入口15经管道与废水收集罐8相连，一级吸收剂入口16经管道与一级脱硫剂料仓9相连。一级吸收塔1的加湿水入口15处设有旋转喷嘴3，旋转喷嘴3喷入来自废水收集罐8的废水作为加湿水，加湿水形成喷雾降低烟温。在低温条件下，吸收剂活性提高，便于与烟气中的酸性气体在一级吸收塔1内混合反应，完成酸性气体的吸收。同时旋转喷嘴3的设置还避免了采用普通喷嘴造成的结垢、堵塞现象。由于一级吸收塔1内喷入加湿水，使得烟气温度大幅度降低，降到70℃左右，降温后的烟气更易于与吸收剂反应。二级吸收塔7为湿法脱硫塔，二级吸收塔7中部经管道与二级脱硫剂浆液箱17连接，二级吸收塔7底部经管道连接废水收集罐8。当烟气进入二级吸收塔7后，烟气与二级吸收塔7内的浆液进行逆向接触发生反应，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。一级吸收塔1内部的吸收剂为熟石灰，二级吸收塔7内部的吸收剂为石灰石浆液。一级吸收塔1内部的吸收剂与烟气中的二氧化硫混合并反应生成CaSO3和CaSO4，完成二氧化硫的吸收，同时烟气中其他的酸性气体如三氧化硫、氯化氢、氟化氢也与氢氧化钙反应，完成吸收。当烟气进入二级吸收塔7后，烟气中二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏，进一步吸收烟气中的二氧化硫。
旋风分离器4底部经斜槽12连接一级吸收塔1的一级吸收剂入口16。经过一级脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从一级吸收塔1顶部排出，进入旋风分离器4。烟气和飞灰在旋风分离器4内进行分离，分离出来的的颗粒与一级脱硫剂料仓9补充的吸收剂一起由斜槽12循环回一级吸收塔1内再次参与脱硫反应，使得固体颗粒反复循环上百次，提高了吸收剂的利用率。除尘器5与文丘里装置2之间的管道上还设有引风机6，锅炉空预器10出的烟气进入除尘器5除尘，除尘后的烟气通过引风机6经文丘里装置2进入一级吸收塔1脱硫。二级吸收塔7顶部还设有除雾器13，净化后的烟气经过除雾器13由烟道进入烟囱11。同时在二级吸收塔7底部还通过管道与真空皮带机14连接，完成二级脱硫产物石膏的后处理。一级吸收塔1内的产物，文丘里装置2、旋风分离器4和除尘器5里的固体颗粒等落入灰斗作废矿井回填、道路基础用。一级吸收塔1喷入的加湿水主要采用二级吸收塔7湿法脱硫或者电厂产生的废水，实现了废水零排放。
实施例2：如图1所示，一种火电厂烟气二氧化硫及废水协同处理系统包括一级吸收塔1、文丘里装置2、旋风分离器4、除尘器5、引风机6、二级吸收塔7、废水收集罐8、一级脱硫剂料仓9、烟囱11和二级脱硫剂浆液箱17，除尘器5经烟道与引风机6、文丘里装置2、一级吸收塔1、旋风分离器4、二级吸收塔7、烟囱11依次连接。一级吸收塔1与二级吸收塔7串联设置在除尘器5后，锅炉空预器10出来的烟气进入除尘器5除尘，通过引风机6进入一级吸收塔1脱硫，再进入二级吸收塔7脱硫，实现二级脱硫。一级吸收塔1为半干法脱硫塔，一级吸收塔1侧面设有加湿水入口15和一级吸收剂入口16。加湿水入口15经管道与废水收集罐8相连，废水收集罐8内的废水通过加湿水入口15进入一级吸收塔1内部作为加湿水，加湿水与高温烟气接触，利用烟气温度将加湿水蒸发，实现了废水零排放。一级吸收剂入口16经管道与一级脱硫剂料仓9相连，料仓里的吸收剂通过一级吸收剂入口16进入一级吸收塔1内部。由于一级吸收塔1内喷入加湿水，使得烟气温度大幅度降低，湿度增大，使得一级脱硫剂活性进一步提高，更易于吸收烟气中的二氧化硫。二级吸收塔7为湿法脱硫塔，二级吸收塔7中部经管道与二级脱硫剂浆液箱17连接，当烟气进入二级吸收塔7后，烟气与二级吸收塔7内的浆液反应，从而使得烟气中二氧化硫进一步吸收。二级吸收塔7底部经管道连接废水收集罐8，一级吸收塔1喷入的加湿水主要采用二级吸收塔7湿法脱硫或者电厂产生的废水，实现了废水零排放。
本实用新型的工作原理：一级吸收塔1和二级吸收塔7构成两级吸收塔串联在除尘器5和烟囱11之间。一级吸收塔1为半干脱硫塔，一级吸收塔1入口与引风机6相连，出口依次与旋风分离器4、二级吸收塔7相连。一级吸收塔1底部设有文丘里装置2，侧面设有旋转喷嘴3和吸收剂入口16。从除尘器5出来的烟气经文丘里装置2加速后，进入一级吸收塔1，在一级吸收塔1入口处，与旋转喷嘴3喷入来自废水收集罐8的废水作为加湿水，使得烟气冷却降温，增大烟气湿度，提高吸收剂活性，完成一级脱硫。锅炉烟气经过一级脱硫后进入旋风分离器4，在旋风分离器4完成气固颗粒的分离，固体颗粒在旋风分离器4底部经斜槽12与不断补充的熟石灰粉一起返回一级吸收塔1循环利用。烟气从旋风分离器4顶部进入二级吸收塔7，二级吸收塔7为湿式脱硫塔。在二级吸收塔7内，烟气与循环喷淋的浆液进行逆向接触，进一步完成烟气中二氧化硫的二次吸收，从而确保了整个脱硫系统的效率。在二级吸收塔7底部经管道与真空皮带机14相连，对脱硫系统产生的产物进行脱水处理。在二级吸收塔7中部经管道与二级脱硫剂浆液箱17相连，以便不断向二级吸收塔7内补充系统所需新鲜石灰石浆液，确保脱硫效率。二级吸收塔7脱硫产生的废水收集到废水收集罐8，废水收集罐8经管道与一级吸收塔1的加湿水入口15连接，将收集罐内的废水通过旋转喷嘴3喷入一级吸收塔1内部作为加湿水，使得烟气温度大幅度降低，湿度提高，提高了一级吸收剂的活性，提高脱硫效率。