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    火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng)介紹(圖文)

    作者:北京中天恒遠(yuǎn) 發(fā)布于:2018-01-20 09:35:24瀏覽量:

      申請日2016.10.21

      公開(公告)日2017.05.03

      IPC分類號C02F1/16

      摘要

      本實用新型屬于火電廠廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng)。系統(tǒng)包括除塵器、脫硫吸收塔、廢水收集箱、預(yù)處理裝置、廢水預(yù)熱裝置和蒸發(fā)濃縮塔,廢水預(yù)熱裝置利用除塵器與脫硫吸收塔之間煙道內(nèi)的煙氣熱量對預(yù)處理后的廢水進(jìn)行預(yù)熱;蒸發(fā)濃縮塔用于對預(yù)熱后的廢水進(jìn)行低溫蒸發(fā),包括塔體,所述塔體內(nèi)設(shè)置有與所述廢水預(yù)熱裝置的廢水出口連接的霧化裝置,所述塔體內(nèi)位于所述霧化裝置的下方設(shè)置有若干填料層;所述塔體下部設(shè)置有空氣入口,所述空氣入口連接有鼓風(fēng)機,所述塔體上部設(shè)置有空氣出口;所述塔體底部設(shè)置有廢水濃縮循環(huán)系統(tǒng)。本系統(tǒng)整體設(shè)計簡單、運行可靠,占地面積小,運行能耗低,投資成本較低。

      摘要附圖

      

     

      權(quán)利要求書

      1.火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng),包括對鍋爐所排放的煙氣進(jìn)行除塵的除塵器(1)、對除塵后的煙氣進(jìn)行脫硫的脫硫吸收塔(2)、存儲脫硫吸收塔所產(chǎn)生廢水的廢水收集箱(3)以及對廢水收集箱內(nèi)的廢水進(jìn)行預(yù)處理的預(yù)處理裝置(4);其特征在于,還包括:

      廢水預(yù)熱裝置(5),利用除塵器(1)與脫硫吸收塔(2)之間煙道內(nèi)的煙氣熱量對預(yù)處理后的廢水進(jìn)行預(yù)熱;

      蒸發(fā)濃縮塔(6),用于對預(yù)熱后的廢水進(jìn)行低溫蒸發(fā),包括塔體(61),所述塔體(61)內(nèi)設(shè)置有與所述廢水預(yù)熱裝置(5)的廢水出口連接的霧化裝置(62),所述塔體(61)內(nèi)位于所述霧化裝置(62)的下方設(shè)置有若干填料層(63);所述塔體(61)下部設(shè)置有空氣入口(64),所述空氣入口(64)連接有鼓風(fēng)機(65),所述塔體(61)上部設(shè)置有空氣出口(66);所述塔體(61)底部設(shè)置有廢水濃縮循環(huán)系統(tǒng)。

      2.如權(quán)利要求1所述的火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng),其特征在于:所述廢水預(yù)熱裝置包括設(shè)置于所述預(yù)處理裝置下游的廢水預(yù)熱器(51)以及設(shè)置于除塵器與脫硫吸收塔之間的煙道內(nèi)用于對廢水預(yù)熱器內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的煙氣預(yù)熱回收器(52)。

      3.如權(quán)利要求1所述的火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng),其特征在于:所述廢水預(yù)熱裝置為設(shè)置于除塵器與脫硫吸收塔之間的煙道內(nèi)的盤管(53)。

      4.如權(quán)利要求1所述的火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng),其特征在于:所述塔體(61)內(nèi)位于所述霧化裝置(62)的上方設(shè)置有除霧器(67)。

      5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng),其特征在于:所述廢水濃縮循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置于所述塔體(61)底部的廢水濃縮槽(68),所述廢水濃縮槽(68)通過廢水循環(huán)泵(69)與所述霧化裝置(62)相連通,所述廢水濃縮槽(68)設(shè)置有濃廢水出口。

      說明書

      火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng)

      技術(shù)領(lǐng)域

      本實用新型屬于火電廠廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng)。

      背景技術(shù)

      石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是目前火電廠應(yīng)用比較廣泛的煙氣脫硫技術(shù)。脫硫裝置運行過程中定期排放大量廢水,即脫硫廢水。該廢水具有懸浮物濃度高、無機鹽及重金屬離子濃度高等特點。

      傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝化學(xué)加藥法:常采用中和、沉淀、絮凝及濃縮與澄清的傳統(tǒng)化學(xué)處理方法進(jìn)行處理,其雖然能夠減少重金屬和懸浮物含量、酸度及需氧量,但是不能減少氯含量和總?cè)芙夤腆w,比較終排放廢水是高含鹽廢水,仍然對環(huán)境造成危害,處理后水中氯離子無法去除,難以進(jìn)入系統(tǒng)回用,同時該法還存在工藝流程長、占地面積大、運行不穩(wěn)定、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、污泥產(chǎn)量大等諸多缺點。

      隨著水資源短缺及環(huán)保壓力不斷加大,環(huán)保部門已要求燃煤機組逐步減排廢水,比較終實現(xiàn)廢水零排放。采用化學(xué)加藥法處理廢水,已無法滿足燃煤鍋爐用戶經(jīng)濟效益和日益苛刻的環(huán)保要求。目前,火電廠廢水零排放的解決思路主要是通過熱蒸發(fā)法把液固兩相的廢水中水分蒸發(fā)出去,鹽分結(jié)晶得以分離,從而使得廢水中的懸浮物、鹽分等以固體形式進(jìn)入固廢處理的范疇。但是由于水分蒸發(fā)需要耗費巨大的能源,再加上脫硫廢水中氯離子含量很高(達(dá)20000ppm),所以設(shè)備投資很大、腐蝕嚴(yán)重,能耗巨大,給火電企業(yè)帶來很大的成本壓力和設(shè)備維護(hù)壓力。這些成為制約火電廠廢水零排的瓶頸,到目前為止,尚沒有低成本、成熟的廢水零排解決方案得以推廣應(yīng)用。

      具體來說,目前幾種主要的蒸發(fā)技術(shù)有:

      (1)多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝:多效蒸發(fā)將幾個蒸發(fā)器串聯(lián)運行的蒸發(fā)操作,使蒸汽熱能得到多次利用,從而提高熱能的利用率,多用于水溶液的處理。

      (2)MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝:MVR蒸發(fā)器的原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的壓力和溫度,被提高熱能的二次蒸汽打入加熱器對原液再進(jìn)行加熱,受熱的原液繼續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽,從而實現(xiàn)持續(xù)的蒸發(fā)狀態(tài)。

      上述兩項技術(shù)(多效蒸發(fā)、MVR蒸發(fā))都存在設(shè)備投資巨大、運行能耗巨大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的缺點。更為嚴(yán)重的是,這兩種蒸發(fā)方式為了防止廢水中的Ca、Mg離子在受熱面上結(jié)垢,需要預(yù)先加入置換藥劑(如Na2CO3等)把Ca、Mg離子從廢水中置換出來,這種置換的藥劑費用很高。

      (3)廢水直接噴入煙道蒸發(fā)技術(shù):將廢水通過氣液兩相流噴嘴噴入除塵器前煙道內(nèi),廢水中的水分完全蒸發(fā),溶解鹽結(jié)晶成為顆粒物被除塵器捕集。

      這種蒸發(fā)方式雖然系統(tǒng)簡單、投資和能耗都很低,但是對煙氣溫度的要求和對煙道內(nèi)蒸發(fā)行程要求很高;若不滿足蒸發(fā)條件,廢水會以液態(tài)的方式進(jìn)入電除塵器等下游設(shè)備而造成損壞,存在很大風(fēng)險,國內(nèi)少數(shù)電廠曾經(jīng)做過中試裝置,但現(xiàn)在基本已停運或拆除。

      綜上所述,要實現(xiàn)火電廠廢水零排放的關(guān)鍵問題是降低能耗、降低設(shè)備結(jié)垢風(fēng)險。

      實用新型內(nèi)容

      為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型的目的在于提供一種投資成本低、運行能耗低、能夠避免設(shè)備結(jié)垢問題的火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng)。

      為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型采用以下的技術(shù)方案:

      火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng),包括對鍋爐所排放的煙氣進(jìn)行除塵的除塵器、對除塵后的煙氣進(jìn)行脫硫的脫硫吸收塔、存儲脫硫吸收塔所產(chǎn)生廢水的廢水收集箱以及對廢水收集箱內(nèi)的廢水進(jìn)行預(yù)處理的預(yù)處理裝置;還包括:

      廢水預(yù)熱裝置,利用除塵器與脫硫吸收塔之間煙道內(nèi)的煙氣熱量對預(yù)處理后的廢水進(jìn)行預(yù)熱;

      蒸發(fā)濃縮塔,用于對預(yù)熱后的廢水進(jìn)行低溫蒸發(fā),包括塔體,所述塔體內(nèi)設(shè)置有與所述廢水預(yù)熱裝置的廢水出口連接的霧化裝置,所述塔體內(nèi)位于所述霧化裝置的下方設(shè)置有若干填料層;所述塔體下部設(shè)置有空氣入口,所述空氣入口連接有鼓風(fēng)機,所述塔體上部設(shè)置有空氣出口;所述塔體底部設(shè)置有廢水濃縮循環(huán)系統(tǒng)。

      作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述廢水預(yù)熱裝置采用除鹽水進(jìn)行間接換熱,其包括設(shè)置于所述預(yù)處理裝置下游的廢水預(yù)熱器以及設(shè)置于除塵器與脫硫吸收塔之間的煙道內(nèi)用于對廢水預(yù)熱器內(nèi)的換熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的煙氣預(yù)熱回收器;廢水預(yù)熱器內(nèi)采用盤管換熱方式,換熱介質(zhì)為管內(nèi)流動的除鹽水,除鹽水流經(jīng)布置在除塵器和脫硫塔之間的煙道內(nèi)的煙氣余熱回收器,吸收溫度在90~150℃的煙氣熱量而使自身加熱到60~90℃后進(jìn)入廢水預(yù)熱器,把熱量傳遞給盤管外的廢水,使得廢水預(yù)熱至40~60℃。

      作為另一可選的技術(shù)方案,所述廢水預(yù)熱裝置采用直接預(yù)熱方式,預(yù)處理后的廢水直接流經(jīng)設(shè)置于除塵器與脫硫吸收塔之間的煙道內(nèi)的盤管進(jìn)行預(yù)熱,此種方式需要嚴(yán)格控制廢水的預(yù)熱溫度(40~50℃),預(yù)熱溫度過高會使Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在盤管內(nèi)受熱分解而產(chǎn)生嚴(yán)重的Ca、Mg離子結(jié)垢。

      作為優(yōu)選,所述塔體內(nèi)位于所述霧化裝置的上方設(shè)置有除霧器。

      作為優(yōu)選,所述廢水濃縮循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置于所述塔體底部的廢水濃縮槽,所述廢水濃縮槽通過廢水循環(huán)泵與所述霧化裝置相連通,所述廢水濃縮槽設(shè)置有濃廢水出口。

      由于采用上述技術(shù)方案,本火電廠廢水低溫余熱濃縮系統(tǒng)具有至少以下有益效果:

      (1)本實用新型利用除塵器和脫硫吸收塔之間煙道內(nèi)的煙氣余熱預(yù)熱廢水,這部分煙氣余熱在火電廠屬于無法進(jìn)一步利用的廢熱,所以本實用新型的廢水蒸發(fā)濃縮過程無需額外消耗熱量,運行能耗很低。

      (2)采用除鹽水作為換熱介質(zhì)進(jìn)行兩次換熱,使得廢水在廢水預(yù)熱器內(nèi)盤管外進(jìn)行預(yù)熱,同時控制預(yù)熱溫度在60℃以下,可以有效避免和解決Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受熱分解而產(chǎn)生的Ca、Mg離子結(jié)垢問題,所以無需進(jìn)行Ca、Mg離子的Na鹽置換,從而節(jié)省了大量的置換藥劑(如Na2CO3等)費用。

      (3)蒸發(fā)濃縮塔內(nèi)填料層采用耐腐蝕的非金屬材質(zhì),造價低廉,可以采取定期酸洗或更換的方式進(jìn)行填料層的恢復(fù)。

      (4)本系統(tǒng)不會對鍋爐主體系統(tǒng)造成影響,即使在本系統(tǒng)檢修或故障時,也不會對主機造成任何影響。

      (5)系統(tǒng)整體設(shè)計簡單、運行可靠,占地面積小,投資成本較低。

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