CN110240212A - 一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺，包括脱硫废水缓冲系统、蒸发浓缩系统、气液冷凝系统。本发明工艺包括如下步骤：脱硫废水通过缓冲箱进入蒸发塔；蒸发塔清液区脱硫废水清液经过换热器被加热至40℃～100℃；高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气；温度升高的循环冷却水进入机力通风冷却塔进行强制通风冷却；送风机抽取环境空气送入蒸发塔下部，空气作为携水载体进行闭式循环状态。本发明保证脱硫废水清液能够均匀雾化，增加蒸发效率，脱硫废水浓缩减量，析出冷凝水可供脱硫及其他电厂工艺用水。可广泛应用于火电厂脱硫废水及工业污水处理领域中。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺，可广泛应用于火电厂脱硫废水及工业污水处理领域中。
背景技术
燃煤电厂脱硫废水含有大量悬浮物，含盐量高，硬度高，并且含有较多种类重金属离子，对环境的污染严重，是国家环保标准中要求严格控制的污染物，目前脱硫废水是火电厂最难处理的末端废水。常规脱硫废水处理工艺利用烟气余热将脱硫废水完全蒸发，通过雾化喷嘴或旋转雾化器将浓缩后的脱硫废水喷人烟道或旁路烟道内，雾化后经烟气加热蒸发，溶解性盐结晶析出，随烟气中的烟尘一起被除尘器捕集。针对300MW机组，脱硫废水量10t/h的案例，全水量蒸发大约会降低锅炉煤耗0.3%～1%，经济性差，因此，需对脱硫废水进行浓缩减量预处理。膜法浓缩减量工艺为常规工艺，但需对脱硫废水进行预软化处理，成本高、工艺复杂，另外渗透膜需定期维护、更换，适用水量较大、处理全厂废水的场景，针对处理脱硫废水不具普适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保证脱硫废水清液能够均匀雾化、增加蒸发效率、脱硫废水浓缩减量、析出冷凝水可供脱硫及其他电厂工艺用水的基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺。
为了达到上述目的，本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，包括脱硫废水缓冲系统、蒸发浓缩系统、气液冷凝系统；所述的脱硫废水缓冲系统，包括缓冲箱，缓冲箱入口连接的脱硫废水来水管路，缓冲箱出口连接的脱硫废水输送管路；所述的蒸发浓缩系统，包括外侧下部与所述的脱硫废水输送管路相连的蒸发塔，安装在蒸发塔内中部的雾化喷淋装置，位于雾化喷淋装置上部并安装在蒸发塔内的除雾器，与雾化喷淋装置相连接并安装在蒸发塔上的脱硫废水清液循环管路，与脱硫废水清液循环管路相连的换热器，换热器另一侧连接的加热介质循环管路；所述的气液冷凝系统，包括与蒸发塔相连接的空气循环管路，安装在空气循环管路上的送风机，与空气循环管路末端相连接的空气冷凝器，空气冷凝器另一侧连接的冷却水循环管路，与冷却水循环管路相连的机力通风冷却塔。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的空气冷凝器，为管壳式空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的空气冷凝器，为板式空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的换热器，热源可采用低温省煤器热媒水、低温蒸汽或者其他低温热源水。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的蒸发塔，根据重力出现分层，由下至上依次设置为浓水区、清液区、喷淋区。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的蒸发塔，其内部的脱硫废水清液区的清液进入脱硫废水清液循环管路，浓水区浓缩后较高密度的脱硫废水浓水从底部进入后续处理系统。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的蒸发塔，其内部喷淋区至少设置一层喷淋系统。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的缓冲箱也可采取缓冲池形式。所述的除雾器，去除高温态饱和湿空气中携带的雾滴，保证进入空气循环管路的空气为洁净状态。所述的空气冷凝器，冷凝水可用于脱硫系统工艺水或电厂其他工艺水。所述的机力通风冷却塔，采用强制通风换热方式，也可利用电厂原冷却塔或新建冷却塔，采用自然通风换热方式。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。所述的换热器，热源可采用低温省煤器热媒水、低温蒸汽或者其他低温热源水。所述的蒸发塔，根据重力出现分层，由下至上依次设置为浓水区、清液区、喷淋区。所述的蒸发塔，其内部的脱硫废水清液区的清液进入脱硫废水清液循环管路，浓水区浓缩后较高密度的脱硫废水浓水从底部进入后续处理系统。所述的蒸发塔，其内部喷淋区至少设置一层喷淋系统，保证脱硫废水清液能够均匀雾化，增加蒸发效率。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩工艺，包括如下步骤：
（1）脱硫废水通过缓冲箱进入蒸发塔；
（2）蒸发塔清液区脱硫废水清液经过换热器被加热至40℃～100℃，通过雾化喷淋装置均匀喷淋至蒸发塔喷淋区；
（3）喷淋区脱硫废水清液受重力作用落回蒸发塔底部的过程中，与从蒸发塔下部进入的低温饱和湿空气逆向均匀混合产生热量交换，部分水分会被蒸发并被空气携带，低温饱和湿空气变为高温饱和湿空气；
（4）高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气，携带的水分会以冷凝水形式析出，可供电厂脱硫及其他工艺用水；
（5）温度升高的循环冷却水进入机力通风冷却塔进行强制通风冷却；
（6）随着冷凝水的不断析出，脱硫废水浓度不断升高，浓缩后脱硫废水进入后续其他处理系统；
（7）系统启动阶段，送风机抽取环境空气送入蒸发塔下部，正常运行后，空气作为携水载体进行闭式循环状态，不断在低温饱和态与高温饱和态之间变换。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺，利用闭式循环空气作为载体，达到脱硫废水浓缩减量的目的，同时回用冷凝水。加热后脱硫废水清液通过雾化喷淋装置均匀喷淋至蒸发塔内并落回底部，低温饱和湿空气进入蒸发塔与其逆向均匀混合，同时部分蒸发水分被空气携带，空气变为高温饱和态，高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气，析出冷凝水可供脱硫及其他电厂工艺用水。
综上所述，本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺，保证脱硫废水清液能够均匀雾化，增加蒸发效率，脱硫废水浓缩减量，析出冷凝水可供脱硫及其他电厂工艺用水。
附图说明
以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
在图1中，本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统及工艺，包括脱硫废水缓冲系统、蒸发浓缩系统、气液冷凝系统；所述的脱硫废水缓冲系统，包括缓冲箱1，缓冲箱入口连接的脱硫废水来水管路2，缓冲箱出口连接的脱硫废水输送管路3；所述的蒸发浓缩系统，包括外侧下部与所述的脱硫废水输送管路相连的蒸发塔4，安装在蒸发塔内中部的雾化喷淋装置5，位于雾化喷淋装置上部并安装在蒸发塔内的除雾器6，与雾化喷淋装置相连接并安装在蒸发塔上的脱硫废水清液循环管路7，与脱硫废水清液循环管路相连的换热器8，换热器另一侧连接的加热介质循环管路9；所述的气液冷凝系统，包括与蒸发塔相连接的空气循环管路10，安装在空气循环管路上的送风机11，与空气循环管路末端相连接的空气冷凝器12，空气冷凝器另一侧连接的冷却水循环管路13，与冷却水循环管路相连的机力通风冷却塔14。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的空气冷凝器，为管壳式空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的空气冷凝器，为板式空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的换热器，热源可采用低温省煤器热媒水、低温蒸汽或者其他低温热源水。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的蒸发塔，根据重力出现分层，由下至上依次设置为浓水区、清液区、喷淋区。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的蒸发塔，其内部的脱硫废水清液区的清液进入脱硫废水清液循环管路，浓水区浓缩后较高密度的脱硫废水浓水从底部进入后续处理系统。
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，所述的蒸发塔，其内部喷淋区至少设置一层喷淋系统。
此外，图1中，低温省煤器热源水a，低温蒸汽b，电厂其他低温热源水c，浓缩后脱硫废水d，电厂工艺用水或其他e。
实施例1：
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩工艺，包括如下步骤：
（1）脱硫废水通过缓冲箱进入蒸发塔；
（2）蒸发塔清液区脱硫废水清液经过换热器被加热至40℃，通过雾化喷淋装置均匀喷淋至蒸发塔喷淋区；
（3）喷淋区脱硫废水清液受重力作用落回蒸发塔底部的过程中，与从蒸发塔下部进入的低温饱和湿空气逆向均匀混合产生热量交换，部分水分会被蒸发并被空气携带，低温饱和湿空气变为高温饱和湿空气；
（4）高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气，携带的水分会以冷凝水形式析出，可供电厂脱硫及其他工艺用水；
（5）温度升高的循环冷却水进入机力通风冷却塔进行强制通风冷却；
（6）随着冷凝水的不断析出，脱硫废水浓度不断升高，浓缩后脱硫废水进入后续其他处理系统；
（7）系统启动阶段，送风机抽取环境空气送入蒸发塔下部，正常运行后，空气作为携水载体进行闭式循环状态，不断在低温饱和态与高温饱和态之间变换。
实施例2：
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩工艺，包括如下步骤：
（1）脱硫废水通过缓冲箱进入蒸发塔；
（2）蒸发塔清液区脱硫废水清液经过换热器被加热至100℃，通过雾化喷淋装置均匀喷淋至蒸发塔喷淋区；
（3）喷淋区脱硫废水清液受重力作用落回蒸发塔底部的过程中，与从蒸发塔下部进入的低温饱和湿空气逆向均匀混合产生热量交换，部分水分会被蒸发并被空气携带，低温饱和湿空气变为高温饱和湿空气；
（4）高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气，携带的水分会以冷凝水形式析出，可供电厂脱硫及其他工艺用水；
（5）温度升高的循环冷却水进入机力通风冷却塔进行强制通风冷却；
（6）随着冷凝水的不断析出，脱硫废水浓度不断升高，浓缩后脱硫废水进入后续其他处理系统；
（7）系统启动阶段，送风机抽取环境空气送入蒸发塔下部，正常运行后，空气作为携水载体进行闭式循环状态，不断在低温饱和态与高温饱和态之间变换。
实施例3：
本发明一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩工艺，包括如下步骤：
（1）脱硫废水通过缓冲箱进入蒸发塔；
（2）蒸发塔清液区脱硫废水清液经过换热器被加热至70℃，通过雾化喷淋装置均匀喷淋至蒸发塔喷淋区；
（3）喷淋区脱硫废水清液受重力作用落回蒸发塔底部的过程中，与从蒸发塔下部进入的低温饱和湿空气逆向均匀混合产生热量交换，部分水分会被蒸发并被空气携带，低温饱和湿空气变为高温饱和湿空气；
（4）高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气，携带的水分会以冷凝水形式析出，可供电厂脱硫及其他工艺用水；
（5）温度升高的循环冷却水进入机力通风冷却塔进行强制通风冷却；
（6）随着冷凝水的不断析出，脱硫废水浓度不断升高，浓缩后脱硫废水进入后续其他处理系统；
（7）系统启动阶段，送风机抽取环境空气送入蒸发塔下部，正常运行后，空气作为携水载体进行闭式循环状态，不断在低温饱和态与高温饱和态之间变换。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，包括脱硫废水缓冲系统、蒸发浓缩系统、气液冷凝系统；所述的脱硫废水缓冲系统，包括缓冲箱，缓冲箱入口连接的脱硫废水来水管路，缓冲箱出口连接的脱硫废水输送管路；所述的蒸发浓缩系统，包括外侧下部与所述的脱硫废水输送管路相连的蒸发塔，安装在蒸发塔内中部的雾化喷淋装置，位于雾化喷淋装置上部并安装在蒸发塔内的除雾器，与雾化喷淋装置相连接并安装在蒸发塔上的脱硫废水清液循环管路，与脱硫废水清液循环管路相连的换热器，换热器另一侧连接的加热介质循环管路；所述的气液冷凝系统，包括与蒸发塔相连接的空气循环管路，安装在空气循环管路上的送风机，与空气循环管路末端相连接的空气冷凝器，空气冷凝器另一侧连接的冷却水循环管路，与冷却水循环管路相连的机力通风冷却塔。
2.根据权利要求1所述的一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的空气冷凝器，为管壳式空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。
3.根据权利要求1所述的一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的空气冷凝器，为板式空气冷凝器，高温饱和湿空气在管外流动放热后析出部分冷凝水，冷却水在管内循环。
4.根据权利要求1所述的一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的换热器，热源可采用低温省煤器热媒水、低温蒸汽或者其他低温热源水。
5.根据权利要求1所述的一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的蒸发塔，根据重力出现分层，由下至上依次设置为浓水区、清液区、喷淋区。
6.根据权利要求5所述的一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的蒸发塔，其内部的脱硫废水清液区的清液进入脱硫废水清液循环管路，浓水区浓缩后较高密度的脱硫废水浓水从底部进入后续处理系统。
7.根据权利要求5所述的一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的蒸发塔，其内部喷淋区至少设置一层喷淋系统。
8.一种基于低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩工艺，包括如下步骤：
（1）脱硫废水通过缓冲箱进入蒸发塔；
（2）蒸发塔清液区脱硫废水清液经过换热器被加热至40℃～100℃，通过雾化喷淋装置均匀喷淋至蒸发塔喷淋区；
（3）喷淋区脱硫废水清液受重力作用落回蒸发塔底部的过程中，与从蒸发塔下部进入的低温饱和湿空气逆向均匀混合产生热量交换，部分水分会被蒸发并被空气携带，低温饱和湿空气变为高温饱和湿空气；
（4）高温饱和湿空气进入空气冷凝器被循环冷却水重新冷却为低温饱和湿空气，携带的水分会以冷凝水形式析出，可供电厂脱硫及其他工艺用水；
（5）温度升高的循环冷却水进入机力通风冷却塔进行强制通风冷却；
（6）随着冷凝水的不断析出，脱硫废水浓度不断升高，浓缩后脱硫废水进入后续其他处理系统；
（7）系统启动阶段，送风机抽取环境空气送入蒸发塔下部，正常运行后，空气作为携水载体进行闭式循环状态，不断在低温饱和态与高温饱和态之间变换。
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