CN109534425A - 一种海水脱硫火电厂末端废水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海水脱硫火电厂末端废水处理系统及方法，包括二次风热源系统、高温换热器、原水箱、预处理系统、第一加热器、第一蒸发器、第一冷凝水箱、第二加热器、第一分离器、第二加热器、第二冷凝水箱、第二蒸发器、结晶器、冷凝水箱及低温换热器，该系统及方法能够实现海水脱硫火电厂末端废水的零排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种火电厂末端废水处理系统及方法，具体涉及一种海水脱硫火电厂末端废水处理系统及方法。
背景技术
滨海火电厂一般设有海水淡化系统，海水淡化后的产水作为全厂的生产生活用水，脱硫系统采用海水脱硫系统，各类废水经分类收集、分质处理后，末端废水一般仅剩离子交换再生废水，采用“硫酸-氢氧化钠”作为再生剂的精处理再生废水主要离子为Na+、NH4 +和SO4 2-，采用“盐酸-氢氧化钠”作为再生剂的精处理再生废水主要离子为Na+、NH4 +和Cl-，没有结垢离子，对于要求废水零排放的海水脱硫火电厂，需要设计一种废水处理系统，该系统能够实现海水脱硫火电厂末端废水的零排放。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种海水脱硫火电厂末端废水处理系统及方法，该系统及方法能够实现海水脱硫火电厂末端废水的零排放。
为达到上述目的，本发明所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统包括二次风热源系统、高温换热器、原水箱、预处理系统、第一加热器、第一蒸发器、第一冷凝水箱、第二加热器、第一分离器、第二加热器、第二冷凝水箱、第二蒸发器、结晶器、冷凝水箱及低温换热器；
二次风热源系统的出口与高温换热器的热介质入口相连通，高温换热器的热介质出口与二次风热源系统的入口相连通，原水箱的出口经预处理系统与第一加热器的冷介质入口相连通，第一加热器的冷介质出口与第一蒸发器的进水口相连通，第一加热器的冷凝液出口与第一冷凝水箱的进水口相连通，第一冷凝水箱的出口与高温换热器的冷介质入口相连通，高温换热器的冷介质出口与第一加热器的热介质入口相连通，第一蒸发器底部的出水口与第一加热器的冷介质入口及第二加热器的冷介质入口相连通，第一蒸发器顶部的蒸汽出口经第一分离器与第二加热器的热介质入口相连通，第二加热器的热介质出口与第二冷凝水箱的入水口相连通；
第二加热器的冷介质出口与第二蒸发器的入水口相连通，第二蒸发器底部的出水口与第二加热器的冷介质入口及结晶器的入口相连通，结晶器的冷凝液出口与冷凝水箱的入口相连通，第二蒸发器顶部的蒸汽出口经第二分离器与低温换热器的热介质入口相连通，低温换热器的热介质出口与冷凝水箱的入口相连通。
还包括冷却来水管道及冷却回水管道，其中，冷却来水管道与低温换热器的冷介质入口相连通，冷却回水管道与低温换热器的冷介质出口相连通。
所述二次风热源系统包括送风机、空气预热器、炉前二次风箱及锅炉，其中，送风机的出口与空气预热器的入口相连通，空气预热器的出口与高温换热器的热介质入口及炉前二次风箱的热空气入口相连通，炉前二次风箱的热空气出口与锅炉的二次风入口相连通，高温换热器的热介质出口与空气预热器的入口相连通。
所述预处理系统包括脱氨单元、中间水箱及废水输送泵，其中，原水箱的出口依次经脱氨单元、中间水箱及废水输送泵与第一加热器的冷介质入口相连通。
还包括第一循环泵，其中，第一循环泵的入口与废水输送泵的出口及第一蒸发器底部的出水口相连通，第一循环泵的出口与第一加热器的冷介质入口相连通。
还包括第二循环泵，其中，第二循环泵的入口与第一蒸发器底部的出水口及第二蒸发器底部的出水口相连通，第二循环泵的出口与第二加热器的冷介质入口相连通。
本发明所述的海水脱硫火电厂末端废水处理方法包括以下步骤：
原水箱输出的海水脱硫火电厂末端废水经预处理系统去除NH4 +后进入到第一加热器中，并以二次风热源系统输出的热二次风为热源进行加热，然后进入到第一蒸发器中初步浓缩，初步浓缩后的海水脱硫火电厂末端废水经第一分离器进行汽水分离，其中，第一分离器分离出来的水掉落到第一蒸发器中，第一蒸发器底部输出的水分为两路，其中一路作为冷介质进入到第一加热器中进行加热，另一路进入到第二加热器中，第一分离器分离出来的高温蒸汽作为热源进入到第二加热器中，并对第二加热器中初步浓缩的海水脱硫火电厂末端废水进行加热，加热后的初步浓缩的海水脱硫火电厂末端废水则进入到第二蒸发器中进行汽水分离，其中，分离出来的水掉落到第二蒸发器中，分离出来的蒸汽通过低温换热器冷凝为冷凝水后进入到冷凝水箱中，第二蒸发器底部输出的浓缩液分为两路，其中一路作为冷介质进入到第二加热器中进行加热，另一路经结晶器进行固化，结晶器固化过程中产生的水进入到冷凝水箱中。
低温换热器以海水作为冷源对第二分离器分离出来的蒸汽进行冷凝。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统及方法在具体操作时，以二次风热源系统输出的热二次风作为海水脱硫火电厂末端废水浓缩时的热源，热量高，且浓缩效率高，同时本发明采用二次浓缩的方式进行浓缩，然后进行结晶，其中，浓缩及结晶过程中产生的凝结水进入到凝结水箱中，结晶过程产生的高纯氯化钠或硫酸钠可以作为产品直接输出，价值较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为送风机、2为空气预热器、3为炉前二次风箱、4为锅炉、5为高温换热器、6为原水箱、7为脱氨单元、8为中间水箱、9为废水输送泵、10为第一加热器、11为第一冷凝水箱、12为第一循环泵、13为第一蒸发器、14为第一分离器、15为第二加热器、16为第二冷凝水箱、17为第二循环泵、18为第二蒸发器、19为第二分离器、20为低温换热器、21为冷凝水箱、22为冷却来水管道、23为冷却回水管道、24为结晶器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统包括二次风热源系统、高温换热器5、原水箱6、预处理系统、第一加热器10、第一蒸发器13、第一冷凝水箱11、第二加热器15、第一分离器14、第二加热器15、第二冷凝水箱16、第二蒸发器18、结晶器24、冷凝水箱21及低温换热器20；二次风热源系统的出口与高温换热器5的热介质入口相连通，高温换热器5的热介质出口与二次风热源系统的入口相连通，原水箱6的出口经预处理系统与第一加热器10的冷介质入口相连通，第一加热器10的冷介质出口与第一蒸发器13的进水口相连通，第一加热器10的冷凝液出口与第一冷凝水箱11的进水口相连通，第一冷凝水箱11的出口与高温换热器5的冷介质入口相连通，高温换热器5的冷介质出口与第一加热器10的热介质入口相连通，第一蒸发器13底部的出水口与第一加热器10的冷介质入口及第二加热器15的冷介质入口相连通，第一蒸发器13顶部的蒸汽出口经第一分离器14与第二加热器15的热介质入口相连通，第二加热器15的热介质出口与第二冷凝水箱16的入水口相连通；第二加热器15的冷介质出口与第二蒸发器18的入水口相连通，第二蒸发器18底部的出水口与第二加热器15的冷介质入口及结晶器24的入口相连通，结晶器24的冷凝液出口与冷凝水箱21的入口相连通，第二蒸发器18顶部的蒸汽出口经第二分离器19与低温换热器20的热介质入口相连通，低温换热器20的热介质出口与冷凝水箱21的入口相连通。
本发明还包括冷却来水管道22及冷却回水管道23，其中，冷却来水管道22与低温换热器20的冷介质入口相连通，冷却回水管道23与低温换热器20的冷介质出口相连通。
所述二次风热源系统包括送风机1、空气预热器2、炉前二次风箱3及锅炉4，其中，送风机1的出口与空气预热器2的入口相连通，空气预热器2的出口与高温换热器5的热介质入口及炉前二次风箱3的热空气入口相连通，炉前二次风箱3的热空气出口与锅炉4的二次风入口相连通，高温换热器5的热介质出口与空气预热器2的入口相连通。
所述预处理系统包括脱氨单元7、中间水箱8及废水输送泵9，其中，原水箱6的出口依次经脱氨单元7、中间水箱8及废水输送泵9与第一加热器10的冷介质入口相连通。
本发明还包括第一循环泵12，其中，第一循环泵12的入口与废水输送泵9的出口及第一蒸发器13底部的出水口相连通，第一循环泵12的出口与第一加热器10的冷介质入口相连通。
本发明还包括第二循环泵17，其中，第二循环泵17的入口与第一蒸发器13底部的出水口及第二蒸发器18底部的出水口相连通，第二循环泵17的出口与第二加热器15的冷介质入口相连通。
本发明所述的海水脱硫火电厂末端废水处理方法包括以下步骤：
原水箱6输出的海水脱硫火电厂末端废水经预处理系统去除NH4 +后进入到第一加热器10中，并以二次风热源系统输出的热二次风为热源进行加热，然后进入到第一蒸发器13中初步浓缩，初步浓缩后的海水脱硫火电厂末端废水经第一分离器14进行汽水分离，其中，第一分离器14分离出来的水掉落到第一蒸发器13中，第一蒸发器13底部输出的水分为两路，其中一路作为冷介质进入到第一加热器10中进行加热，另一路进入到第二加热器15中，第一分离器14分离出来的高温蒸汽作为热源进入到第二加热器15中，并对第二加热器15中初步浓缩的海水脱硫火电厂末端废水进行加热，加热后的初步浓缩的海水脱硫火电厂末端废水则进入到第二蒸发器18中进行汽水分离，其中，分离出来的水掉落到第二蒸发器18中，分离出来的蒸汽通过低温换热器20冷凝为冷凝水后进入到冷凝水箱21中，第二蒸发器18底部输出的浓缩液分为两路，其中一路作为冷介质进入到第二加热器15中进行加热，另一路经结晶器24进行固化，结晶器24固化过程中产生的水进入到冷凝水箱21中。
需要说明的是，低温换热器20以海水作为冷源对第二分离器19分离出来的蒸汽进行冷凝。另外，海水脱硫火电厂末端废水仅剩离子交换再生废水，主要为Na+、NH4 +及Cl-(或SO4 2-)，经脱氨单元7去除NH4 +后，仅剩Na+及Cl-(或SO4 2-)，脱氨单元7包括吹脱工艺、汽提工艺或脱气膜工艺，但不限于以上几种工艺。
以上所述仅是本发明的实施步骤的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种海水脱硫火电厂末端废水处理系统，其特征在于，包括二次风热源系统、高温换热器(5)、原水箱(6)、预处理系统、第一加热器(10)、第一蒸发器(13)、第一冷凝水箱(11)、第二加热器(15)、第一分离器(14)、第二加热器(15)、第二冷凝水箱(16)、第二蒸发器(18)、结晶器(24)、冷凝水箱(21)及低温换热器(20)；
二次风热源系统的出口与高温换热器(5)的热介质入口相连通，高温换热器(5)的热介质出口与二次风热源系统的入口相连通，原水箱(6)的出口经预处理系统与第一加热器(10)的冷介质入口相连通，第一加热器(10)的冷介质出口与第一蒸发器(13)的进水口相连通，第一加热器(10)的冷凝液出口与第一冷凝水箱(11)的进水口相连通，第一冷凝水箱(11)的出口与高温换热器(5)的冷介质入口相连通，高温换热器(5)的冷介质出口与第一加热器(10)的热介质入口相连通，第一蒸发器(13)底部的出水口与第一加热器(10)的冷介质入口及第二加热器(15)的冷介质入口相连通，第一蒸发器(13)顶部的蒸汽出口经第一分离器(14)与第二加热器(15)的热介质入口相连通，第二加热器(15的热介质出口与第二冷凝水箱(16)的入水口相连通；
第二加热器(15)的冷介质出口与第二蒸发器(18)的入水口相连通，第二蒸发器(18)底部的出水口与第二加热器(15)的冷介质入口及结晶器(24)的入口相连通，结晶器(24)的冷凝液出口与冷凝水箱(21)的入口相连通，第二蒸发器(18)顶部的蒸汽出口经第二分离器(19)与低温换热器(20)的热介质入口相连通，低温换热器(20)的热介质出口与冷凝水箱(21)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统，其特征在于，还包括冷却来水管道(22)及冷却回水管道(23)，其中，冷却来水管道(22)与低温换热器(20)的冷介质入口相连通，冷却回水管道(23)与低温换热器(20)的冷介质出口相连通。
3.根据权利要求1所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统，其特征在于，所述二次风热源系统包括送风机(1)、空气预热器(2)、炉前二次风箱(3)及锅炉(4)，其中，送风机(1)的出口与空气预热器(2)的入口相连通，空气预热器(2)的出口与高温换热器(5)的热介质入口及炉前二次风箱(3)的热空气入口相连通，炉前二次风箱(3)的热空气出口与锅炉(4)的二次风入口相连通，高温换热器(5)的热介质出口与空气预热器(2)的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统，其特征在于，所述预处理系统包括脱氨单元(7)、中间水箱(8)及废水输送泵(9)，其中，原水箱(6)的出口依次经脱氨单元(7)、中间水箱(8)及废水输送泵(9)与第一加热器(10)的冷介质入口相连通。
5.根据权利要求4所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统，其特征在于，还包括第一循环泵(12)，其中，第一循环泵(12)的入口与废水输送泵(9)的出口及第一蒸发器(13)底部的出水口相连通，第一循环泵(12)的出口与第一加热器(10)的冷介质入口相连通。
6.根据权利要求5所述的海水脱硫火电厂末端废水处理系统，其特征在于，还包括第二循环泵(17)，其中，第二循环泵(17)的入口与第一蒸发器(13)底部的出水口及第二蒸发器(18)底部的出水口相连通，第二循环泵(17)的出口与第二加热器(15)的冷介质入口相连通。
7.一种海水脱硫火电厂末端废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
原水箱(6)输出的海水脱硫火电厂末端废水经预处理系统去除NH4 +后进入到第一加热器(10)中，并以二次风热源系统输出的热二次风为热源进行加热，然后进入到第一蒸发器(13)中初步浓缩，初步浓缩后的海水脱硫火电厂末端废水经第一分离器(14)进行汽水分离，其中，第一分离器(14)分离出来的水掉落到第一蒸发器(13)中，第一蒸发器(13)底部输出的水分为两路，其中一路作为冷介质进入到第一加热器(10)中进行加热，另一路进入到第二加热器(15)中，第一分离器(14)分离出来的高温蒸汽作为热源进入到第二加热器(15)中，并对第二加热器(15)中初步浓缩的海水脱硫火电厂末端废水进行加热，加热后的初步浓缩的海水脱硫火电厂末端废水则进入到第二蒸发器(18)中进行汽水分离，其中，分离出来的水掉落到第二蒸发器(18)中，分离出来的蒸汽通过低温换热器(20)冷凝为冷凝水后进入到冷凝水箱(21)中，第二蒸发器(18)底部输出的浓缩液分为两路，其中一路作为冷介质进入到第二加热器(15)中进行加热，另一路经结晶器(24)进行固化，结晶器(24)固化过程中产生的水进入到冷凝水箱(21)中。
8.根据权利要求7所述的海水脱硫火电厂末端废水处理方法，其特征在于，低温换热器(20)以海水作为冷源对第二分离器(19)分离出来的蒸汽进行冷凝。
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