CN111362339A - 一种用于脱硫废水的浓缩雾化蒸干设备 - Google Patents

Abstract

一种用于脱硫废水的浓缩雾化蒸干设备，涉及工业废水处理技术领域，其包括依次串联的多个浓缩分离器、旋转雾化器、喷雾干燥塔、烟道换热器。其中，多个浓缩分离器可以对脱硫废水进行有效的浓缩，减少脱硫废水的含水量，提高后续蒸干的效果，并且回收浓缩过程产生的蒸汽冷凝水。浓缩后的脱硫废水送入到喷雾干燥塔中，通过高温烟气进行蒸干，使脱硫废水中的部分固体成分作为灰分被脱水沉淀出来进行集中处理，另外一部分随烟气经过电厂电除尘捕捉处理，从而真正做到脱硫废水零排放。同时，在此过程中，高温烟气先是被喷雾干燥塔利用与脱硫废水的蒸干，尾部烟气经烟道换热器、一效换热器的连续换热，将余热利用到分离器的加热中，达到环保节能的效果。

Description

一种用于脱硫废水的浓缩雾化蒸干设备

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体而言，涉及一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备。

背景技术

脱硫废水主要是由于燃煤中的各种元素在炉膛内高温条件下进行一系列的化学反应产生。燃煤高温燃烧生成了多种化合物，一部分化合物随炉渣排出炉膛，另一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔，溶解于吸收浆液并在吸收浆液循环系统中不断浓缩，最终导致脱硫废水中的盐含量很高。多数脱硫废水都具有以下特点：成分较多，水质变化较大：盐含量较高：悬浮物含量较多：腐蚀性较强：硬度高，易结垢，使设备的使用寿命受到严重影响。

通过调研可知，脱硫废水主要含弱酸性，其中主要的污染物质为固体悬浮物，悬浮物颗粒细小，主要为粉尘和脱硫产物（如：钙离子、镁离子等)、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属等。现有设备并不能对脱硫废水进行综合处理，无法做到零排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其能够更好地对脱硫废水进行综合处理，做到浓缩和蒸干一体，实现零排放，同时，其在处理过程中充分利用烟气的热量，达到环保节能的效果。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其包括依次串联的多个分离器、喷雾干燥塔、烟道换热器；

每个分离器均设置有对应的换热器，每个分离器的底部均设置有旁通出液管和旁通回液管，旁通出液管经过强制循环泵与换热器的冷侧入口连通，旁通回液管与换热器的冷侧出口连通；每个分离器的顶部均设置有液相入口和气相出口，底部均设置有液相出口；

多个分离器包括依次串联的一效分离器、二效分离器和三效分离器，一效分离器的液相入口与脱硫废水来源连通，一效分离器的液相出口与二效分离器的液相入口连通，二效分离器的液相出口与三效分离器的液相入口连通，三效分离器的液相出口连接至喷雾干燥塔；

多个换热器包括分别与一效分离器、二效分离器、三效分离器相对应的一效换热器、二效换热器、三效换热器；一效换热器的热侧入口与烟道换热器的冷侧出口连通；二效换热器的热侧入口与一效分离器的气相出口连通；三效换热器的热侧入口与二效分离器的气相出口连通；

喷雾干燥塔的顶部设置有烟气分布器和雾化器，烟气分布器与高温烟气来源连通，雾化器与三效分离器的液相出口连通；喷雾干燥塔的侧壁设置有烟气出口，烟气出口与烟道换热器的热侧入口连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，浓缩蒸干设备还包括一效冷凝罐，一效冷凝罐的出液端经过加湿水泵与烟道换热器的冷侧入口连通，一效冷凝罐的进液端与一效换热器的热侧出口连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，浓缩蒸干设备还包括尾气冷凝罐，尾气冷凝罐分别与二效换热器、三效换热器的热侧出口连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，浓缩蒸干设备还包括尾气冷凝器，尾气冷凝器的热侧入口与三效分离器的气相出口连通，尾气冷凝器的热侧出口与尾气冷凝罐连通，尾气冷凝器的冷侧接入冷凝水。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，浓缩蒸干设备还包括废水储罐，废水储罐的进液端与三效分离器的液相出口连通，废水储罐的出液端与雾化器连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，浓缩蒸干设备还包括脱硫塔，脱硫塔的进气端与烟道换热器的热侧出口连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，浓缩蒸干设备还包括除尘器，除尘器的进气端与喷雾干燥塔的烟气出口连通，除尘器的出气端与烟道换热器的热侧入口连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，喷雾干燥塔的底部设置有灰分出口，灰分出口通过仓泵与灰分储罐连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，一效冷凝罐设置有一效真空泵。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，尾气冷凝罐设置有尾气真空泵。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其包括依次串联的多个分离器、喷雾干燥塔、烟道换热器。其中，多个分离器可以对脱硫废水进行有效的浓缩，减少脱硫废水的含水量，提高后续蒸干的效果。浓缩后的脱硫废水送入到喷雾干燥塔中，通过高温烟气进行蒸干，使脱硫废水中的大部分固体成分作为灰分被脱水沉淀出来进行集中处理，少部分固体成分随烟气经过尾气处理，从而真正做到零排放。同时，在此过程中，电厂的高温烟气先是被喷雾干燥塔利用与脱硫废水的蒸干，之后由喷雾干燥塔出来的尾气经过烟道换热器、一效换热器的连续换热，将余热利用到分离器的加热中，达到环保节能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备的连接示意图。

图标：10-浓缩蒸干设备；100-分离器；1001-一效分离器；1002-二效分离器；1003-三效分离器；110-换热器；1101-一效换热器；1102-二效换热器；1103-三效换热器；111-旁通出液管；112-旁通回液管；113-强制循环泵；120-一效冷凝罐；121-加湿水泵；122-一效真空泵；130-尾气冷凝罐；131-凝结水泵；132-尾气真空泵；140-尾气冷凝器；150-废水储罐；151-废水给料泵；200-喷雾干燥塔；210-烟气分布器；220-雾化器；230-仓泵；300-烟道换热器；400-脱硫塔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备10，参照图1所示，其包括依次串联的多个分离器100、喷雾干燥塔200、烟道换热器300。

如图1所示，每个分离器100均设置有对应的换热器110，每个分离器100的底部均设置有旁通出液管111和旁通回液管112，旁通出液管111经过强制循环泵113与换热器110的冷侧入口连通，旁通回液管112与换热器110的冷侧出口连通。需要说明的是，换热器110的热侧、冷侧是根据参与换热的介质的初始温度的高低来区分的，在换热器110内部，热侧将热量传递到冷侧。温度较高的介质由热侧入口进入换热器110，热侧出口排出，温度降低。温度较低的介质由冷侧入口进入换热器110，冷侧出口排出，温度升高。烟道换热器300同理。按照上述规则，每个分离器100内的脱硫废水均会在强制循环泵113的作用下，进入到对应的换热器110中，接收来自热侧的热量，温度升高后回到换热器110内，达到对脱硫废水进行加热的目的。

进一步地，每个分离器100的顶部均设置有液相入口和气相出口，底部均设置有液相出口。脱硫废水由液相入口进入到分离器100，部分水分被蒸发出来由气相出口排出，浓缩后的脱硫废水则由液相出口排出。具体到本实施例，多个分离器100包括依次串联的一效分离器1001、二效分离器1002和三效分离器1003。其中，一效分离器1001的液相入口与脱硫废水来源连通，一效分离器1001的液相出口与二效分离器1002的液相入口连通，二效分离器1002的液相出口与三效分离器1003的液相入口连通，三效分离器1003的液相出口连接至喷雾干燥塔200。也即是说，脱硫废水先后经过三效浓缩，再输送至喷雾干燥塔200做最后的蒸干。三效浓缩后的脱硫废水浓度高，可以充分保证后续蒸干的效率。

对应地，如图1所示，多个换热器110包括分别与一效分离器1001、二效分离器1002、三效分离器1003相对应的一效换热器1101、二效换热器1102、三效换热器1103。其中，一效换热器1101的热侧入口与烟道换热器300的冷侧出口连通。从而利用烟气的余热来对一效分离器1001中的脱硫废水进行加热，起到回收热量的作用，达到环保节能的目的。二效换热器1102的热侧入口与一效分离器1001的气相出口连通；三效换热器1103的热侧入口与二效分离器1002的气相出口连通。二效换热器1102、三效换热器1103均是利用前一个分离器100分离出的蒸气来进行加热，达到对热量的充分利用。

进一步地，喷雾干燥塔200的顶部设置有烟气分布器210和雾化器220，雾化器220与三效分离器1003的液相出口连通。经过三效浓缩的脱硫废水经过雾化器220雾化后进入到喷雾干燥塔200内，与由烟气分布器210进入的高温烟气充分混合，进行最后的蒸干作业。烟气分布器210与高温烟气来源连通。该高温烟气来源可以是SCR反应器（图未示），烟气温度高达约340℃。喷雾干燥塔200的侧壁设置有烟气出口，烟气出口与烟道换热器300的热侧入口连通。高温烟气经过喷雾干燥塔200的热量消耗后形成低温烟气，低温烟气温度约96℃，将其引入到烟道换热器300的热侧，对烟道换热器300冷侧的介质进行加热，加热后的介质又被用于在一效换热器1101中对脱硫废水加热，从而充分利用烟气的余热。

进一步地，该浓缩蒸干设备10还包括一效冷凝罐120，一效冷凝罐120的出液端经过加湿水泵121与烟道换热器300的冷侧入口连通，一效冷凝罐120的进液端与一效换热器1101的热侧出口连通。一效冷凝罐120中的水在加湿水泵121的推动下，先是经过烟道换热器300，吸收来自烟气的热量，再是经过一效换热器1101，对其中的脱硫废水加热，起到传递热量的作用。经过一效换热器1101之后，水回到一效冷凝罐120，实现循环使用。一效冷凝罐120设置有一效真空泵122。一效真空泵122为整个循环提供负压，使循环过程中的水为负压蒸气状态，从而更好地在烟道换热器300、一效换热器1101中传递热量。

除此之外，该浓缩蒸干设备10还包括尾气冷凝罐130，尾气冷凝罐130分别与二效换热器1102、三效换热器1103的热侧出口连通。由一效分离器1001、二效分离器1002出来的蒸气，在分别经过二效换热器1102、三效换热器1103换热后，统一汇集到尾气冷凝罐130中，并且可以由凝结水泵131进一步输送到其它需要用水的地方加以利用。尾气冷凝罐130设置有尾气真空泵132。尾气真空泵132可以保持管道中的水为负压蒸气状态，更好地进行换热和流动。

该浓缩蒸干设备10还包括尾气冷凝器140，尾气冷凝器140的热侧入口与三效分离器1003的气相出口连通，尾气冷凝器140的热侧出口与尾气冷凝罐130连通，尾气冷凝器140的冷侧接入冷凝水。由三效分离器1003出来的蒸气经过尾气冷凝器140的冷却后，同样汇集到尾气冷凝器140，统一进行后续处理。

如图1所示，该浓缩蒸干设备10还包括废水储罐150，废水储罐150的进液端与三效分离器1003的液相出口连通，废水储罐150的出液端与雾化器220连通。废水储罐150在三效分离器1003和喷雾干燥塔200之间起缓冲作用，其将经过三效浓缩的脱硫废水进行收集储存，再通过废水给料泵151向喷雾干燥塔200输送。

该浓缩蒸干设备10还包括脱硫塔400，脱硫塔400的进气端与烟道换热器300的热侧出口连通。高温烟气由喷雾干燥塔200顶部的烟气分布器210进入到喷雾干燥塔200内，与脱硫废水混合后被吸收大部分的热量，再由喷雾干燥塔200底部排出。排出的烟气经过烟道换热器300进行换热，充分利用烟气中剩余的余热。随后进入到脱硫塔400中经过最后的尾气处理后排空。

可选地，浓缩蒸干设备10还包括除尘器，除尘器的进气端与喷雾干燥塔200的烟气出口连通，除尘器的出气端与烟道换热器300的热侧入口连通。喷雾干燥塔200排出的烟气进入烟道换热器300之前，先经过除尘器的处理，可以清除其中的颗粒粉尘，达到初步净化烟气的效果。

如图1所示，喷雾干燥塔200的底部设置有灰分出口，灰分出口通过仓泵230与灰分储罐连通。脱硫废水在喷雾干燥塔200中被高温烟气蒸干，残留的灰分通过仓泵230输送到灰分储罐（图未示）统一处理，充分发挥其剩余价值。

综上所述，本发明实施例提供了一种用于脱硫废水的浓缩蒸干设备10，其包括依次串联的多个分离器100、喷雾干燥塔200、烟道换热器300。其中，多个分离器100可以对脱硫废水进行有效的浓缩，减少脱硫废水的含水量，提高后续蒸干的效果。浓缩后的脱硫废水送入到喷雾干燥塔200中，通过高温烟气进行蒸干，使脱硫废水中的大部分固体成分作为灰分被脱水沉淀出来进行集中处理，少部分固体成分随烟气经过尾气处理，从而真正做到零排放。同时，在此过程中，电厂的高温烟气先是被喷雾干燥塔200利用与脱硫废水的蒸干，之后由喷雾干燥塔200出来的尾气经过烟道换热器300、一效换热器1101的连续换热，将余热利用到分离器100的加热中，达到环保节能的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于脱硫废水的浓缩雾化蒸干设备，其特征在于，包括依次串联的多个分离器、旋转喷雾干燥塔、烟道换热器；

每个所述分离器均设置有对应的换热器，每个所述分离器的底部均设置有旁通出液管和旁通回液管，所述旁通出液管经过强制循环泵与所述换热器的冷侧入口连通，所述旁通回液管与所述换热器的冷侧出口连通；每个所述分离器的顶部均设置有液相入口和气相出口，底部均设置有液相出口；

多个所述分离器包括依次串联的一效分离器、二效分离器和三效分离器，所述一效分离器的所述液相入口与脱硫废水来源连通，所述一效分离器的所述液相出口与所述二效分离器的所述液相入口连通，所述二效分离器的所述液相出口与所述三效分离器的所述液相入口连通，所述三效分离器的所述液相出口连接至所述喷雾干燥塔；

多个所述换热器包括分别与所述一效分离器、所述二效分离器、所述三效分离器相对应的一效换热器、二效换热器、三效换热器；所述一效换热器的热侧入口与所述烟道换热器的冷侧出口连通；所述二效换热器的热侧入口与所述一效分离器的所述气相出口连通；所述三效换热器的热侧入口与所述二效分离器的所述气相出口连通；

所述旋转喷雾干燥塔的顶部设置有烟气分布器和旋转雾化器，所述烟气分布器与高温烟气来源连通，所述雾化器与所述三效分离器的所述液相出口连通；所述喷雾干燥塔的侧壁设置有烟气出口，所述烟气出口与所述烟道换热器的热侧入口连通。

2.根据权利要求1所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述浓缩蒸干设备还包括一效冷凝罐，所述一效冷凝罐的出液端经过加湿水泵与所述烟道换热器的冷侧入口连通，所述一效冷凝罐的进液端与所述一效换热器的热侧出口连通。

3.根据权利要求2所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述浓缩蒸干设备还包括尾气冷凝罐，所述尾气冷凝罐分别与所述二效换热器、所述三效换热器的热侧出口连通。

4.根据权利要求3所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述浓缩蒸干设备还包括尾气冷凝器，所述尾气冷凝器的热侧入口与所述三效分离器的所述气相出口连通，所述尾气冷凝器的热侧出口与所述尾气冷凝罐连通，所述尾气冷凝器的冷侧接入冷凝水。

5.根据权利要求4所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述浓缩蒸干设备还包括废水储罐，所述废水储罐的进液端与所述三效分离器的所述液相出口连通，所述废水储罐的出液端与所述雾化器连通。

6.根据权利要求5所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述浓缩蒸干设备还包括脱硫塔，所述脱硫塔的进气端与所述烟道换热器的热侧出口连通。

7.根据权利要求6所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述浓缩蒸干设备还包括除尘器，所述除尘器的进气端与所述喷雾干燥塔的所述烟气出口连通，所述除尘器的出气端与所述烟道换热器的热侧入口连通。

8.根据权利要求7所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述喷雾干燥塔的底部设置有灰分出口，所述灰分出口通过仓泵与灰分储罐连通。

9.根据权利要求8所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述一效冷凝罐设置有一效真空泵。

10.根据权利要求1所述的用于脱硫废水的浓缩蒸干设备，其特征在于，所述尾气冷凝罐设置有尾气真空泵。