CN110563063A - 用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置及方法 - Google Patents
用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置及方法。多效闪蒸分离设备而来的尾部负压蒸汽进入湿式空冷器的管程进行冷却，湿式空冷器采用自循环的喷淋水和凝结水泵排出的凝结水对换热管进行冷却；并采用机械强制通风进行换热，凝结水由湿式空冷器出口排出，向下流入到凝结水箱中；当凝结水箱内的凝结水收集到一定液位时，由凝结水排出泵可作为补充水排出至湿式空冷器用于换热，也可一部分排出至各用水点；真空泵将凝结水箱内的空气及未完全冷凝的水汽排出，维持凝结水箱内负压工况，进而也为湿式空冷器和多效闪蒸分离系统提供了负压工况。本发明具有无需外部引入循环冷却水，可在不同环境温度下，低能耗稳定运行的效果。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理技术领域，特别涉及一种用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置及方法。
背景技术
在火电厂烟气脱硫过程中，通常采用石灰石-石膏湿法脱硫系统，为维持脱硫系统中氯离子平衡，需要定期从脱硫系统排出脱硫废水。由于这部分废水中含有大量溶解盐等有害污染物，目前多采用多效蒸发技术对这部分废水进行回收处理，实现脱硫废水的零排放。
在采用多效闪蒸技术过程中，最后一效闪蒸过程中所产生的尾部负压蒸汽，一般需要利用电厂现有的循环水对其进行冷凝，从而可产生凝结水进行回用。但在大多数电厂，往往由于管道开口困难或循环水富余量不足等原因，无法提供这部分循环水，从而导致多效闪蒸技术在脱硫废水零排放改造项目上难以实施。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，包括湿式空冷器、凝结水箱、真空泵、凝结水排出泵和凝结水用水点出口，湿式空冷器内包括顶部的喷淋层、下部的水槽、循环泵和系统内机泵冷却水用水点，湿式空冷器设置在凝结水箱上游，湿式空冷器设置的位置高于凝结水箱的位置，凝结水箱设置在真空泵和凝结水排出泵上游，冷凝水排出泵的下游与湿式空冷器相连接，凝结水用水点出口位于最下游，凝结水用水点出口连接各用水点，循环泵出口连接系统内机泵冷却水用水点和喷淋层，系统内机泵冷却水用水点回水连接至水槽，湿式空冷器至凝结水箱的管程和凝结水箱至真空泵的吸入口的管程为一密闭联通系统。
上述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其有益效果是，多效闪蒸分离设备而来的尾部负压蒸汽进入湿式空冷器的管程，湿式空冷器设备内采用自循环的喷淋水和凝结水泵排出的凝结水对换热管进行冷却，并采用机械强制通风进行换热，换热后大部分降温回流至设备底部的水槽中，少部分被汽化挥发，随空气排出；凝结水由湿式空冷器出口排出，在重力和真空负压的作用下，向下流入到凝结水箱中；且湿式空冷器通过循环泵和系统内机泵冷却水用水点，实现湿式空冷器内部的用水自循环，采用自循环的喷淋水和凝结水泵排出的凝结水对换热管进行冷却；当凝结水箱内的凝结水收集到一定液位时，由凝结水排出泵可作为补充水排出至湿式空冷器用于换热，也可一部分排出至各用水点；真空泵将凝结水箱内的空气及未完全冷凝的水汽排出，维持凝结水箱内负压工况，进而也为湿式空冷器和多效闪蒸分离系统提供了负压工况；因此，与传统脱硫废水多效闪蒸处理系统的尾部蒸汽冷凝装置相比，本发明无需外部引入循环冷却水，解决了电厂难以提供这部分循环水的问题；脱硫废水多效闪蒸处理系统与电厂主装置间无需循环水接口，无需敷设循环水管路，对于改造项目来说，改造内容少，对主装置的循环水系统无影响，易于实施；湿式空冷器可布置在脱硫废水多效闪蒸处理系统建筑物屋顶，不存在占地面积；湿式空冷器所消耗的水由装置内产生的凝结水进行补充，无需外界补充水源；由于湿式空冷器所补充的凝结水含盐量较低，因此设备不宜结垢，利于长期稳定运行；湿式空冷器设备投资费用低，设备尺寸小，易于安装和维护。
在一些实施方式中，用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，还包括回用水排出泵，回用水排出泵连接湿式空冷器底部水槽，回用水排出泵将蒸汽冷凝装置内的凝结水排出至各用水点。其有益效果是，回用水排出泵能够将湿式空冷器底部水槽内的冷凝水泵至各用水点。
在一些实施方式中，凝结水排出泵设置在凝结水箱下游，凝结水排出泵与湿式空冷器顶部喷淋层相连接。其有益效果是，凝结水排出泵将凝结水箱内的水能够排出至喷淋层进行水补充用于喷淋换热。
在一些实施方式中，凝结水排出泵设置在凝结水箱下游，凝结水排出泵与湿式空冷器底部水槽相连接。其有益效果是，凝结水排出泵将凝结水箱内的水能够排出至湿式空冷器底部水槽进行水量补充。
在一些实施方式中，凝结水排出泵同时连接各用水点和湿式空冷器。其有益效果是，凝结水排出泵可以将凝结水箱内的水一部分排出至湿式空冷器，另一部分排出至各用水点。
在一些实施方式中，湿式空冷器上设有相对设置的通风口。其有益效果是，通风口使得湿式空冷器可采用机械强制通风，可在不同环境温度下，低能耗稳定运行；湿式空冷器在冬季温度较低的地区使用时，可无需使用喷淋水。
在一些实施方式中，真空泵连接在凝结水箱顶部。其有益效果是，真空泵吸入口从凝结水箱顶部接出，将凝结水箱内的空气及未完全冷凝的水汽排出，维持凝结水箱内负压工况，进而也为湿式空冷器和多效闪蒸分离系统提供了负压工况。
根据本发明的另一个方面，提供了用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝方法，应用上述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，由多效闪蒸分离设备而来的尾部负压蒸汽进入所述湿式空冷器的管程，在所述湿式空冷器内与喷淋层的喷淋水进行换热，被逐渐冷凝为凝结水；所述湿式空冷器内的喷淋水与空气换热后，大部分降温回流至设备底部的水槽中，少部分被汽化挥发，随空气排出；所述湿式空冷器内喷淋水的循环动力由设备内的循环水泵提供；所述凝结水由湿式空冷器出口排出，在重力和真空负压的作用下，向下流入到凝结水箱中；当所述凝结水箱内的凝结水收集到一定液位时，由凝结水排出泵排出至湿式空冷器，该部分水可直接排入到湿式空冷器顶部喷淋层，作为喷淋水直接与蒸汽换热；也可排入到湿式空冷器底部水槽中；由所述凝结水排出泵排出的水可全部排出至湿式空冷器，也可一部分排出至各用水点，一部分作为补充水排出至湿式空冷器。所述真空泵吸入口从凝结水箱顶部接出，将凝结水箱内的空气及未完全冷凝的水汽排出，维持凝结水箱内负压工况，进而也为湿式空冷器和多效闪蒸分离系统提供了负压工况。其有益效果是，以上合理有效的实现了脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝过程，无需外部引入循环冷却水，无需外界补充水源，可在不同环境下低能耗稳定的运行。
附图说明
图1为本发明一实施方式的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置的结构示意图；
图2为本发明另一实施方式的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施方式的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1～图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置。
该装置包括湿式空冷器1，凝结水箱2，真空泵3，凝结水排出泵4，回用水排出泵6。
湿式空冷器1布置在凝结水箱2上游，并宜采用高于凝结水箱2的位置进行布置；
所述湿式空冷器1内包括顶部的喷淋层11、循环泵13和系统内机泵冷却水用水点14，所述循环泵13出口连接所述系统内机泵冷却水用水点14和所述喷淋层11，所述系统内机泵冷却水用水点14回水连接至所述水槽12，湿式空冷器1设备内采用自循环的喷淋水和凝结水泵排出的凝结水对换热管进行冷却，并采用机械强制通风进行换热；
凝结水箱2布置在真空泵3和凝结水排出泵4上游；
凝结水箱2在负压条件下工作，用于收集蒸汽凝结水；
真空泵3吸入口从凝结水箱2顶部接出，用于维持凝结水箱2的负压工况；
湿式空冷器1管程至凝结水箱2和凝结水箱2至真空泵3吸入口为一密闭联通系统；
如图1和图2所示，凝结水排出泵4布置在凝结水箱2下游，用于将凝结水输送至湿式空冷器1顶部喷淋层11或湿式空冷器1底部水槽12中；
如图3所示，由凝结水排出泵4排出的水可全部排出至湿式空冷器1，也可一部分排出至各用水点7，一部分排出至湿式空冷器1，作为湿式空冷器1的补充水；
回用水排出泵6接自湿式空冷器1底部水槽12，用于将蒸汽冷凝装置内的凝结水排出至各用水点7。
本发明的脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝方法即采用上述的脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置的工作原理为：
1、由多效闪蒸分离设备而来的尾部负压蒸汽9进入湿式空冷器1的管程，在湿式空冷器1内与喷淋水进行换热，被逐渐冷凝为凝结水；
2、湿式空冷器1内的喷淋水与空气换热后，大部分降温回流至设备底部的水槽12中，少部分被汽化挥发，随空气排出；
3、湿式空冷器1内喷淋水的循环动力由设备内的循环水泵提供；
4、凝结水由湿式空冷器1出口排出，在重力和真空负压的作用下，向下流入到凝结水箱2中；
5、当凝结水箱2内的凝结水收集到一定液位时，由凝结水排出泵4排出至湿式空冷器1，该部分水可直接排入到湿式空冷器1顶部喷淋层11，作为喷淋水直接与蒸汽换热；也可排入到湿式空冷器1底部水槽12中；
6、如图3所示，由凝结水排出泵4排出的水可全部排出至湿式空冷器1，也可一部分排出至各用水点7，一部分作为补充水排出至湿式空冷器1。
7、真空泵3吸入口从凝结水箱2顶部接出，将凝结水箱2内的空气及未完全冷凝的水汽排出，维持凝结水箱2内负压工况，进而也为湿式空冷器1和多效闪蒸分离系统提供了负压工况。
上述，与传统脱硫废水多效闪蒸处理系统的尾部蒸汽冷凝装置相比，本发明无需外部引入循环冷却水，解决了电厂难以提供这部分循环水的问题；脱硫废水多效闪蒸处理系统与电厂主装置间无需循环水接口，无需敷设循环水管路，对于改造项目来说，改造内容少，对主装置的循环水系统无影响，易于实施；湿式空冷器1可采用机械强制通风，可在不同环境温度下，低能耗稳定运行；湿式空冷器1在冬季温度较低的地区使用时，可无需使用喷淋水；湿式空冷器1可布置在脱硫废水多效闪蒸处理系统建筑物屋顶，不存在占地面积；湿式空冷器1所消耗的水由装置内产生的凝结水进行补充，无需外界补充水源；由于湿式空冷器1所补充的凝结水含盐量较低，因此设备不宜结垢，利于长期稳定运行；湿式空冷器1设备投资费用低，设备尺寸小，易于安装和维护；
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，包括湿式空冷器(1)、凝结水箱(2)、真空泵(3)、凝结水排出泵(4)和凝结水用水点出口(5)，所述湿式空冷器(1)内包括顶部的喷淋层(11)、循环泵(13)和系统内机泵冷却水用水点(14)，下部的水槽(12)，所述湿式空冷器(1)设置在凝结水箱(2)上游，所述湿式空冷器(1)设置的位置高于凝结水箱(2)的位置，所述凝结水箱(2)设置在真空泵(3)和凝结水排出泵(4)上游，所述冷凝水排出泵的下游与所述湿式空冷器(1)相连接，所述凝结水用水点出口(5)位于最下游，所述凝结水用水点出口(5)连接各用水点(7)，所述循环泵(13)出口连接所述系统内机泵冷却水用水点(14)和所述喷淋层(11)，所述系统内机泵冷却水用水点(14)回水连接至所述水槽(12)，所述湿式空冷器(1)至凝结水箱(2)的管程和凝结水箱(2)至真空泵(3)的吸入口的管程为一密闭联通系统。
2.根据权利要求1所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，还包括回用水排出泵(6)，所述回用水排出泵(6)连接湿式空冷器(1)底部水槽(12)，所述回用水排出泵(6)将蒸汽冷凝装置内的凝结水排出至各用水点(7)。
3.根据权利要求2所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，所述凝结水排出泵(4)设置在凝结水箱(2)下游，所述凝结水排出泵(4)与所述湿式空冷器(1)顶部喷淋层(11)相连接。
4.根据权利要求2所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，所述凝结水排出泵(4)设置在凝结水箱(2)下游，所述凝结水排出泵(4)与所述湿式空冷器(1)底部水槽(12)相连接。
5.根据权利要求1所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，所述凝结水排出泵(4)同时连接所述各用水点(7)和湿式空冷器(1)。
6.根据权利要求1所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，所述湿式空冷器(1)上设有相对设置的通风口(8)。
7.根据权利要求1所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，其特征在于，所述真空泵(3)连接在所述凝结水箱(2)顶部。
8.用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝方法，其特征在于，应用如权利要求1～7所述的用于脱硫废水零排放系统的蒸汽湿式自冷凝装置，
由多效闪蒸分离设备而来的尾部负压蒸汽(9)进入所述湿式空冷器(1)的管程，在所述湿式空冷器(1)内与喷淋层(11)的喷淋水进行换热，被逐渐冷凝为凝结水；
所述湿式空冷器(1)内的喷淋水与空气换热后，大部分降温回流至设备底部的水槽(12)中，少部分被汽化挥发，随空气排出；
所述湿式空冷器(1)内喷淋水的循环动力由设备内的循环水泵提供；
所述凝结水由湿式空冷器(1)出口排出，在重力和真空负压的作用下，向下流入到凝结水箱(2)中；
当所述凝结水箱(2)内的凝结水收集到一定液位时，由凝结水排出泵(4)排出至湿式空冷器(1)，该部分水可直接排入到湿式空冷器(1)顶部喷淋层(11)，作为喷淋水直接与蒸汽换热；也可排入到湿式空冷器(1)底部水槽(12)中；
由所述凝结水排出泵(4)排出的水可全部排出至湿式空冷器(1)，也可一部分排出至各用水点(7)，一部分作为补充水排出至湿式空冷器(1)；
所述真空泵(3)吸入口从凝结水箱(2)顶部接出，将凝结水箱(2)内的空气及未完全冷凝的水汽排出，维持凝结水箱(2)内负压工况，进而也为湿式空冷器(1)和多效闪蒸分离系统提供了负压工况。
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