CN109467152A - 一种利用炉烟处理电厂废水的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电厂废水处理技术领域，具体为一种利用炉烟处理电厂废水的装置及方法，包括旋转废水处理装置；所述旋转废水处理装置包括旋转装置壳体和设置在旋转装置壳体外部的旋转驱动装置；所述旋转装置壳体呈中空的圆筒状，一端设置有烟气入口，另一端设置有烟气出口，内部同轴设置有环形的空腔体；烟气入口经炉烟风机分别连接至空预器的进口烟道和空预器的出口烟道，用于引入高温炉烟和低温炉烟的混合炉烟；烟气出口连接至除尘器的进口烟道；所述空腔体沿周向分隔为多个空腔，空腔内布置有钢球，空腔之间连通，空腔两端分别与旋转装置壳体内部连通；旋转装置壳体内盛装电厂废水。本发明能耗小，运行费用低，连续安全运行性能高，适用范围广。

Description

一种利用炉烟处理电厂废水的装置及方法

技术领域

本发明涉及电厂废水处理技术领域，具体为一种利用炉烟处理电厂废水的装置及方法。

背景技术

大型燃煤发电厂是工业耗水和废水排放大户，降低燃煤发电厂用水消耗、提高废水治理及回收水平，对燃煤机组实现节能环保具有重大的意义。随着国家及社会对环保要求越来越高，对火力发电厂运行提出了更高的要求，全厂废水必须做到零排放。大型燃煤发电厂的废水主要包括：工业废水、含油污水、化学废水、输煤废水、脱硫废水、渣系统溢水等。燃煤发电厂经过用水和排水规划及梯级回用实现深度节水后，最终产生的难于回收利用的末端废水主要包括高盐废水和经处理后的脱硫废水。电厂末端废水具有含盐量高且属于硫酸钙的饱和溶液，结垢倾向大，腐蚀性强等特点。

目前燃煤发电厂末端废水处置主要有：多效蒸发结晶技术(MED)、蒸汽机械再压缩技术(MVR)、烟道喷雾干燥技术和旁路烟气蒸发技术。其中旁路烟气蒸发技术由于系统设备运行周期长、投资及运行成本低、无结晶盐固废产生等优点，已备受燃煤发电厂末端废水处理领域的高度关注。由于目前常规的旁路烟气蒸发技术需抽取高温烟气，对机组效率影响较大，同时需增加一套输灰系统，系统相对复杂，投资费用相对高。因此有待进一步对旁路烟气蒸发技术进行优化改进。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种能耗小、运行费用低、能够连续安全运行的利用炉烟处理电厂废水的装置及方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种利用炉烟处理电厂废水的装置，包括旋转废水处理装置；所述的旋转废水处理装置包括旋转装置壳体和设置在旋转装置壳体外部的旋转驱动装置；所述的旋转装置壳体呈中空的圆筒状，一端设置有烟气入口，另一端设置有烟气出口，内部同轴设置有环形的空腔体；烟气入口经炉烟风机分别连接至空预器的进口烟道和空预器的出口烟道，用于引入高温炉烟和低温炉烟的混合炉烟；烟气出口连接至除尘器的进口烟道；

所述的空腔体沿周向分隔为多个空腔，空腔内布置有钢球，空腔之间连通，空腔两端分别与旋转装置壳体内部连通；旋转装置壳体内盛装电厂废水。

优选的，所述的旋转装置壳体内同轴设置有中心筒，在中心筒的两端垂直设置轴向隔板；所述的轴向隔板分为密封段和开孔段，与中心筒连接处为密封段，自中心筒外壁至旋转装置壳体内壁连接处为开孔段；所述的开孔段与旋转装置壳体内壁和中心筒外侧形成环形的空腔体；开孔段上设置有若干轴向隔板圆孔。

进一步的，开孔段上沿轴向隔板的径向均匀设置有若干轴向隔板圆孔。

进一步的，所述的空腔体沿圆周方向均匀设置径向隔板，径向隔板分别与开孔段、旋转装置壳体内壁和中心筒外壁连接，将空腔体分隔成若干个空腔；所述的每块径向隔板上均设置有若干个径向隔板圆孔。

更进一步的，所述的径向隔板圆孔垂直于径向隔板均匀设置。

优选的，所述的炉烟风机的进风口与旋转废水处理装置的烟气出口之间连通设置有炉烟循环管道。

优选的，旋转装置壳体内盛装电厂废水的高度小于空腔体的环形宽度。

一种利用炉烟处理电厂废水的方法，包括如下步骤：

a.通过炉烟风机抽取烟道内空预器进口烟道的高温炉烟和空预器出口烟道的低温炉烟，高温炉烟和低温炉烟在炉烟风机入口处混合后送入旋转废水处理装置内为污水蒸干提供热源；

b.混合炉烟进入旋转废水处理装置内进入空腔体，对位于旋转废水处理装置下部废水液面上方的钢球进行对流换热，将钢球表面污水进行蒸干以及对表面污水蒸干完成的钢球进行换热，使钢球蓄热；

c.蓄热完成的钢球随着旋转废水处理装置的转动，再次进入位于旋转废水处理装置下部的电厂废水中，对废水进行周期性加热，使废水进行蒸干，并产生结晶盐污垢；

d.钢球在空腔体内运动，发生钢球与钢球、钢球与空腔体内壁之间的碰撞，将钢球表面、空腔体内壁的结晶盐污垢进行碾磨破碎，碾磨破碎后的污垢随烟气离开旋转废水处理装置进入除尘器的进口烟道。

优选的，当旋转废水处理装置的烟气出口的烟温高于污水蒸干热源的最低温度时，开启炉烟循环管道将旋转废水处理装置的烟气出口烟气循环至炉烟风机的进口端，降低旋转废水处理装置出口烟温。

优选的，混合炉烟和电厂废水通过轴向隔板上轴向隔板圆孔进入空腔体；电厂废水通过径向隔板的径向隔板圆孔始终位于旋转废水处理装置的下部；钢球在空腔体内运动，发生钢球与钢球、钢球与旋转装置壳体、钢球与轴向隔板、以及钢球与径向隔板之间的碰撞，将钢球表面、旋转装置壳体、轴向隔板表面和径向隔板表面的结晶盐污垢进行碾磨破碎。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明从换热方式以及设备防结垢上进行了创新，通过采用在多个空腔的空腔体内放置若干钢球，并将空预器进口烟道的高温炉烟和出口烟道的低温炉烟作为混合炉烟送入空腔体内，依靠钢球蓄热放热蒸干旋转装置壳体内盛装的电厂废水的换热方式，提高废水的蒸干效率，降低了对机组效率的影响；同时，采用钢球作为传热介质，在提高换热效果的同时，通过钢球的碰撞碾磨，对蒸发后的结晶盐等污垢进行破碎，使结晶盐等污垢破碎后直接随烟气一起进入除尘器前烟道内，消除了设备结垢对设备连续稳定运行的影响，实现装置的自主除垢，无需增加额外的输灰系统，使得系统简单，投资费用低，提高了设备的连续安全运行性能。

本发明采用的旋转装置壳体内的中心筒的两端设置有轴向隔板，有效保证需要处理的电厂废水能及时进入空腔体进行换热蒸干，轴向隔板开孔段上沿轴向隔板的径向均匀设置的若干轴向隔板圆孔，能保证电厂废水均匀进入空腔体，从而提高了处理效率，保证高质量的处理效果。

本发明通过在空腔体沿圆周方向均匀设置带径向隔板圆孔的径向隔板，将空气提分隔成若干个空腔，能更好的提高整个装置的处理效率，保证各个空腔内的钢球能与电厂废水充分接触，提高换热效率；同时，径向隔板圆孔垂直于径向隔板均匀设置，能保证处理的电厂废水均匀的在各个空腔内流动，最大限度的提高换热效率。

本发明采用在炉烟风机的进风口与旋转废水处理装置的烟气出口之间连通设置炉烟循环管道的方式，在出口烟温偏高时可开启炉烟循环管道，以降低旋转废水处理装置出口烟温，达到节能的作用。

本发明通过将旋转装置壳体内盛装电厂废水的高度控制在小于空腔体的环形宽度的范围内，能使需要处理的电厂废水始终在旋转废水处理装置下部，保证换热效率，使得钢球蓄热放热能力最大化，从而提高蒸发速率和效果。

本发明一种利用炉烟处理电厂废水的方法，通过炉烟风机抽取烟道内空预器进口烟道的高温炉烟和空预器出口烟道的低温炉烟，高温炉烟和低温炉烟在炉烟风机入口处混合后送入旋转废水处理装置内为污水蒸干提供热源，有效降低了对机组运行效率的影响；采用的混合炉烟和电厂废水通过轴向隔板上轴向隔板圆孔进入空腔体，电厂废水再通过径向隔板的径向隔板圆孔始终位于旋转废水处理装置的下部，然后与废水液面上方的钢球进行对流换热，将钢球表面污水进行蒸干以及对表面污水蒸干完成的钢球进行换热，使钢球蓄热；同时，钢球在空腔体内运动，发生钢球与钢球、钢球与旋转装置壳体、钢球与轴向隔板、以及钢球与径向隔板之间的碰撞，将钢球表面、旋转装置壳体、轴向隔板表面和径向隔板表面的结晶盐污垢进行碾磨破碎，处理效果好，适用范围广，实用性强。

附图说明

图1为本发明实施例1中所述的结构连接示意图。

图2为本发明图1中A-A的剖面结构示意图。

图中：炉烟风机1、旋装废水处理装置2、轴向隔板3、径向隔板4、中心筒5、空腔体6、旋转装置壳体7、钢球8、轴向隔板圆孔9、径向隔板圆孔10、炉烟循环管道11，空预器12，除尘器13。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

本发明一种利用炉烟处理电厂废水的装置，如图1和图2所示，包括旋转废水处理装置2，其包括旋转装置壳体7、中心筒5、轴向隔板3、径向隔板4分隔成的多个空腔体6，在空腔体6中放置的钢球8；所述的轴向隔板3开设有大量烟气、废水通过用的圆孔9；所述的径向隔板4开设有废水通过的圆孔10，使废水始终在旋转废水处理装置2下部；

在空预器12进出口分别取高温炉烟和低温炉烟，高温炉烟和低温炉烟混合后进入炉烟风机1入口，炉烟风机1出口与旋转废水处理装置2烟气入口端连接；旋转废水处理装置2烟气出口端与除尘器13入口处烟道连接；炉烟循环管道11将旋转废水处理装置2烟气出口端与炉烟风机1入口连通；

在实际应用中，通过炉烟风机1抽取空预器12进/出口烟道内高温/低温炉烟，高温/低温炉烟在炉烟风机1入口处混合后送入旋转废水处理装置2内作为污水蒸干热源。炉烟温度调节可通过调节高温炉烟和低温炉烟的质量比例实现，炉烟温度及炉烟量由废水处理量确定；

混合炉烟进入旋转废水处理装置2内并通过轴向隔板3上圆孔9进入空腔体6，对刚离开位于旋转废水处理装置2下部废水的钢球8进行对流换热，将钢球8表面污水进行蒸干以及对表面污水蒸干完成的钢球8进行换热，使钢球8蓄热。蓄热完成的钢球8随着旋转废水处理装置2的转动，再次进入位于旋转废水处理装置2下部的废水中，对废水进行加热，使废水进行蒸干。随着筒体周期性转动，钢球周期性地离开废水并在烟气中蓄热、然后进入废水放热蒸干废水，从而达到蒸干废水的目的；

在旋转废水处理装置2的转动过程中，钢球8在空腔体6内运动，发生钢球8与钢球8、钢球8与旋转装置壳体7、钢球8与轴向隔板3、钢球8与径向隔板4之间的碰撞，将钢球8表面、转装置壳体表面7、轴向隔板3表面、径向隔板4表面的结晶盐等污垢进行碾磨破碎，碾磨破碎后的污垢随烟气离开旋转废水处理装置2进入除尘器13前烟道。

其中，可监测旋转废水处理装置2出口的烟温，如果烟温偏高，可开启炉烟循环管道11，以降低旋转废水处理装置2出口烟温，达到节能的作用。

实施例2

本发明一种利用炉烟处理电厂废水的方法，包括如下步骤：

a.通过炉烟风机1抽取烟道内空预器12进口烟道的高温炉烟和空预器12出口烟道的低温炉烟，高温炉烟和低温炉烟在炉烟风机1入口处混合后送入旋转废水处理装置2内为污水蒸干提供热源；

b.混合炉烟进入旋转废水处理装置2内进入空腔体6，对位于旋转废水处理装置2下部废水液面上方的钢球8进行对流换热，将钢球8表面污水进行蒸干以及对表面污水蒸干完成的钢球8进行换热，使钢球8蓄热；

c.蓄热完成的钢球8随着旋转废水处理装置2的转动，再次进入位于旋转废水处理装置2下部的电厂废水中，对废水进行周期性加热，使废水进行蒸干，并产生结晶盐污垢；

d.钢球8在空腔体6内运动，发生钢球8与钢球8、钢球8与空腔体6内壁之间的碰撞，将钢球8表面、空腔体6内壁的结晶盐污垢进行碾磨破碎，碾磨破碎后的污垢随烟气离开旋转废水处理装置2进入除尘器13的进口烟道。

其中，当旋转废水处理装置2的烟气出口的烟温高于污水蒸干热源的最低温度时，开启炉烟循环管道11将旋转废水处理装置2的烟气出口烟气循环至炉烟风机1的进口端，降低旋转废水处理装置2出口烟温。

其中，混合炉烟和电厂废水通过轴向隔板3上轴向隔板圆孔9进入空腔体6；

其中，电厂废水通过径向隔板4的径向隔板圆孔10始终位于旋转废水处理装置2的下部；

其中，钢球8在空腔体6内运动，发生钢球8与钢球8、钢球8与旋转装置壳体7、钢球8与轴向隔板3、以及钢球8与径向隔板4之间的碰撞，将钢球8表面、旋转装置壳体7、轴向隔板3表面和径向隔板4表面的结晶盐污垢进行碾磨破碎。

Claims (10)

1.一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：包括旋转废水处理装置(2)；所述的旋转废水处理装置(2)包括旋转装置壳体(7)和设置在旋转装置壳体(7)外部的旋转驱动装置；所述的旋转装置壳体(7)呈中空的圆筒状，一端设置有烟气入口，另一端设置有烟气出口，内部同轴设置有环形的空腔体(6)；烟气入口经炉烟风机(1)分别连接至空预器(12)的进口烟道和空预器(12)的出口烟道，用于引入高温炉烟和低温炉烟的混合炉烟；烟气出口连接至除尘器(13)的进口烟道；

所述的空腔体(6)沿周向分隔为多个空腔，空腔内布置有钢球(8)，空腔之间连通，空腔两端分别与旋转装置壳体(7)内部连通；旋转装置壳体(7)内盛装电厂废水。

2.根据权利要求1所述的一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：所述的旋转装置壳体(7)内同轴设置有中心筒(5)，在中心筒(5)的两端垂直设置轴向隔板(3)；所述的轴向隔板(3)分为密封段和开孔段，与中心筒(5)连接处为密封段，自中心筒(5)外壁至旋转装置壳体(7)内壁连接处为开孔段；所述的开孔段与旋转装置壳体(7)内壁和中心筒(5)外侧形成环形的空腔体(6)；开孔段上设置有若干轴向隔板圆孔(9)。

3.根据权利要求2所述的一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：开孔段上沿轴向隔板(3)的径向均匀设置有若干轴向隔板圆孔(9)。

4.根据权利要求2所述的一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：所述的空腔体(6)沿圆周方向均匀设置径向隔板(4)，径向隔板(4)分别与开孔段、旋转装置壳体(7)内壁和中心筒(5)外壁连接，将空腔体(6)分隔成若干个空腔；所述的每块径向隔板(4)上均设置有若干个径向隔板圆孔(10)。

5.根据权利要求4所述的一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：所述的径向隔板圆孔(10)垂直于径向隔板(4)均匀设置。

6.根据权利要求1所述的一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：所述的炉烟风机(1)的进风口与旋转废水处理装置(2)的烟气出口之间连通设置有炉烟循环管道(11)。

7.根据权利要求1所述的一种利用炉烟处理电厂废水的装置，其特征在于：旋转装置壳体(7)内盛装电厂废水的高度小于空腔体(6)的环形宽度。

8.一种利用炉烟处理电厂废水的方法，基于权利要求1-7任意一项所述的装置，其特征在于，包括如下步骤：

a.通过炉烟风机(1)抽取烟道内空预器(12)进口烟道的高温炉烟和空预器(12)出口烟道的低温炉烟，高温炉烟和低温炉烟在炉烟风机(1)入口处混合后送入旋转废水处理装置(2)内为污水蒸干提供热源；

b.混合炉烟进入旋转废水处理装置(2)内进入空腔体(6)，对位于旋转废水处理装置(2)下部废水液面上方的钢球(8)进行对流换热，将钢球(8)表面污水进行蒸干以及对表面污水蒸干完成的钢球(8)进行换热，使钢球(8)蓄热；

c.蓄热完成的钢球(8)随着旋转废水处理装置(2)的转动，再次进入位于旋转废水处理装置(2)下部的电厂废水中，对废水进行周期性加热，使废水进行蒸干，并产生结晶盐污垢；

d.钢球(8)在空腔体(6)内运动，发生钢球(8)与钢球(8)、钢球(8)与空腔体(6)内壁之间的碰撞，将钢球(8)表面、空腔体(6)内壁的结晶盐污垢进行碾磨破碎，碾磨破碎后的污垢随烟气离开旋转废水处理装置(2)进入除尘器(13)的进口烟道。

9.根据权利要求8所述的一种利用炉烟处理电厂废水的方法，其特征在于，当旋转废水处理装置(2)的烟气出口的烟温高于污水蒸干热源的最低温度时，开启炉烟循环管道(11)将旋转废水处理装置(2)的烟气出口烟气循环至炉烟风机(1)的进口端，降低旋转废水处理装置(2)出口烟温。

10.根据权利要求8所述的一种利用炉烟处理电厂废水的方法，其特征在于，

混合炉烟和电厂废水通过轴向隔板(3)上轴向隔板圆孔(9)进入空腔体(6)；

电厂废水通过径向隔板(4)的径向隔板圆孔(10)始终位于旋转废水处理装置(2)的下部；

钢球(8)在空腔体(6)内运动，发生钢球(8)与钢球(8)、钢球(8)与旋转装置壳体(7)、钢球(8)与轴向隔板(3)、以及钢球(8)与径向隔板(4)之间的碰撞，将钢球(8)表面、旋转装置壳体(7)、轴向隔板(3)表面和径向隔板(4)表面的结晶盐污垢进行碾磨破碎。