一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统与方法与流程

本发明属于火力发电和脱硫废水处理领域，涉及一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统与方法。

背景技术：

1、生物质能作为一种可再生的清洁能源，通过生物质燃烧或生物质气化等方式，可转化为热能和电能，为人类的能源需求提供了可持续的解决方案。为此，我国正大力推进能源多元清洁发展，并培育战略新兴产业，以满足环境保护、应对气候变化和实现可持续发展的迫切需求。考虑到煤电机组在电力结构中的主体性地位，生物质与燃煤的耦合发电成为优化能源资源配置、解决污染治理难题、促进生态文明建设和推动经济社会绿色发展的重要策略。

2、

3、为了解决脱硫废水处理和资源化利用的难题，各种脱硫废水处理工艺被国内电厂采纳并投入运行。目前，在国内燃煤电厂中，较为常见的脱硫废水零排放工艺主要有低温烟气余热蒸发浓缩工艺和高温烟气旁路蒸发工艺。然而，这些工艺存在一定的缺陷，如压滤机故障率较高和需要多级预处理等，无法满足高效、节能、环保的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统与方法，该系统与方法能够实现脱硫废水的零排放，同时能够满足高效、节能及环保的要求。

2、为达到上述目的，本发明公开了一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，包括锅炉本体、尾部烟道、高温风机、高温烟气浓缩塔、预热混合器、脱硫装置、第一制粉系统、第二制粉系统、旋风热解气化分离器及生物质风粉混合器；

3、锅炉本体内设置有主燃区、热解气燃烧区以及燃尽区，所述锅炉本体的尾部烟道内设置有空气预热器；

4、所述尾部烟道上设有抽烟气口，所述抽烟气口经高温风机后分为两路，其中一路与高温烟气浓缩塔的烟气入口相连通，另一路与预热混合器的入口相连通，脱硫装置底部的脱硫废水出口与高温烟气浓缩塔的脱硫废水入口相连通；

5、第二制粉系统的出口与预热混合器的入口相连通，预热混合器的出口与旋风热解气化分离器的入口相连通，旋风热解气化分离器底部的出口与生物质风粉混合器的入口相连通，旋风热解气化分离器的顶部出口与热解气燃烧区侧壁上的热解气燃烧器相连通，第一制粉系统的出口与主燃区侧壁上的煤粉燃烧器相连通，生物质风粉混合器的出口与主燃区侧壁上的生物质燃烧器相连通。

6、还包括燃尽风管道，燃尽风管道与燃尽区侧壁上的燃尽风喷嘴相连通。

7、还包括给煤机，给煤机与第一制粉系统相连通。

8、还包括生物质燃料给料机，生物质燃料给料机与第二制粉系统相连通。

9、还包括静电除尘器、脱硫装置及烟囱，所述尾部烟道的出口依次经静电除尘器及脱硫装置与烟囱的入口相连通。

10、所述抽烟气口及空气预热器沿烟气流通方向依次设置。

11、还包括烟气水分冷凝器，高温烟气浓缩塔的烟气出口与烟气水分冷凝器的烟气侧入口相连通，烟气水分冷凝器的空气侧出口经送风机及空气预热器后分为两路，其中一路与生物质风粉混合器的入口相连通，另一路与第一制粉系统的入口相连通。

12、所述高温风机为一台或者通过若干台串并联而成，高温烟气的温度为700～800℃。

13、所述旋风热解气化分离器上铺设有水冷系统。

14、本发明公开了一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的方法，包括以下步骤：

15、1)生物质经第二制粉系统研磨后，通过预热混合器与700～800℃的高温烟气混合后送入旋风热解气化分离器中，其中，生物质经高温烟气气化及旋风分离，旋风热解气化分离器底部排出的生物质焦炭经生物质风粉混合器由一次风通过生物质燃烧器喷入主燃区，旋风热解气化分离器分离出的热解气体经热解气燃烧器喷入热解气燃烧区中，以还原燃烧产生的nox；煤经第一制粉系统研磨后，经煤粉燃烧器引入主燃区；

16、2)经抽烟气口抽取的高温烟气分为两路，其中，一路高温烟气与空气或一次风配比后调整烟气温度及含氧量，再送入预热混合器中，生物质和高温烟气在预热混合器内充分传热混合，再送入旋风热解气化分离器中进行热解气化反应及分离，其中，分离产出的还原性较强的热解气体送入热解气体燃烧区中，以还原燃烧中产生nox，分离出来的生物质焦炭送入炉膛底部的主燃区中；

17、其中，炉本体的主燃区和热解气燃烧区调节过量空气系数α＜1，以形成富燃料燃烧，燃尽区喷入燃尽风，以促进燃料燃尽；

18、3)硫装置产生的脱硫废水进入到高温烟气浓缩塔中，与此同时，另一路高温烟气进入高温烟气浓缩塔中通过直接接触换热实现脱硫废水的高效浓缩或者蒸干后进行后续处理。

19、本发明具有以下有益效果：

20、本发明所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统与方法在具体操作时，采用高温风机抽取烟气，利用旋风热解气化分离器实现生物质的高效热解，并耦合燃煤系统，实现高效低氮的燃烧；同时利用高温烟气高效浓缩脱硫废水，便于后续废水的高效处理与利用，这一技术不仅提高了能源利用效率，降低了环境污染，而且为燃煤电厂的绿色发展提供了有力支持，具有良好的经济效益和社会效益，对推动能源结构的优化升级和绿色发展具有重要意义。

技术特征：

1.一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，包括锅炉本体(1)、尾部烟道、高温风机(4)、高温烟气浓缩塔(17)、预热混合器(5)、脱硫装置(15)、第一制粉系统(10)、第二制粉系统(6)、旋风热解气化分离器(7)及生物质风粉混合器(8)；

2.根据权利要求1所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，还包括燃尽风管道，燃尽风管道与燃尽区侧壁上的燃尽风喷嘴(13)相连通。

3.根据权利要求1所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，还包括给煤机，给煤机与第一制粉系统(10)相连通。

4.根据权利要求1所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，还包括生物质燃料给料机，生物质燃料给料机与第二制粉系统(6)相连通。

5.根据权利要求1所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，还包括静电除尘器(14)、脱硫装置(15)及烟囱(16)，所述尾部烟道的出口依次经静电除尘器(14)及脱硫装置(15)与烟囱(16)的入口相连通。

6.根据权利要求5所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，所述抽烟气口及空气预热器(2)沿烟气流通方向依次设置。

7.根据权利要求5所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，还包括烟气水分冷凝器(18)，高温烟气浓缩塔(17)的烟气出口与烟气水分冷凝器(18)的烟气侧入口相连通，烟气水分冷凝器(18)的空气侧出口经送风机(3)及空气预热器(2)后分为两路，其中一路与生物质风粉混合器(8)的入口相连通，另一路与第一制粉系统(10)的入口相连通。

8.根据权利要求1所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，所述高温风机(4)为一台或者通过若干台串并联而成，高温烟气的温度为700～800℃。

9.根据权利要求1所述的种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统，其特征在于，所述旋风热解气化分离器(7)上铺设有水冷系统。

10.一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种脱硫废水浓缩耦合生物质高温预热的电站系统与方法，所述尾部烟道上设有抽烟气口，所述抽烟气口经高温风机后分为两路，其中一路与高温烟气浓缩塔的烟气入口相连通，另一路与预热混合器的入口相连通，脱硫装置底部的脱硫废水出口与高温烟气浓缩塔的脱硫废水入口相连通；预热混合器的出口与旋风热解气化分离器的入口相连通，旋风热解气化分离器底部的出口与生物质风粉混合器的入口相连通，旋风热解气化分离器的顶部出口与热解气燃烧区侧壁上的热解气燃烧器相连通，生物质风粉混合器的出口与主燃区侧壁上的生物质燃烧器相连通，该方法能够实现脱硫废水的零排放，同时能够满足高效、节能及环保的要求。技术研发人员：王璟,蔡文芳,张明宽,王萌萌,郭娉,刘成龙,毛进,吴火强,周明飞受保护的技术使用者：西安西热水务环保有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27