CN116514206B - 利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，涉及脱硫废水处理技术领域。包括有支撑架，支撑架固接有蒸发筒，蒸发筒固接有第一圆台筒和第二圆台筒，蒸发筒固接有进液管，第一圆台筒固接有与进液管连通的喷水装置，喷水装置设置有均匀分布的第一喷管，蒸发筒内固接有隔离板，隔离板设置有均匀分布的通孔，蒸发筒固接有进气管，蒸发筒通过固定块固接有与进气管连通的导气壳，导气壳的上侧连通有均匀分布的导流管。本发明通过热气与雾状废水对向移动，增加两者的接触面积，降低蒸发浓缩所需的时间，提升工作效率；通过分步加热的方式，将工作过程中浪费的热能再次利用，提升废水浓缩效率的同时减少能源的损耗。

Description

利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置

技术领域

本发明涉及脱硫废水处理技术领域，尤其涉及一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置。

背景技术

随着我国火力发电建设力度的增大，国家对火电厂所排放烟气中二氧化硫含量的要求也逐渐提高，现有烟气脱硫多利用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，但此工艺会产生脱硫废水，若直接排放会影响周遭环境，为了降低脱硫废水的危害程度，通常需要将脱硫废水浓缩结晶。

为了更好的浓缩结晶脱硫废水，需要提前将脱硫废水中的水处理掉以提升脱硫废水的浓度，常用的处理方式为加热蒸发，通过火力发电厂中产生烟气的余热对脱硫废水进行处理，提升脱硫废水浓度的同时节省能源，但直接将烟气与脱硫废水接触，蒸发浓缩的时间长，且蒸发浓缩不均匀，工作时间长，单次处理脱硫废水无法保证处理完全，导致整体需要再次进行蒸发过程，工作效率低，影响后续结晶过程的进行，随着脱硫废水浓度的升高，其粘性也会增加，会影响高浓度脱硫废水的排出。

发明内容

为了克服上述背景技术中提到的缺点，本发明提供了一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置。

本发明的技术方案为：一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，包括有支撑架，支撑架固接有蒸发筒，蒸发筒从上至下依次固接有第一圆台筒和第二圆台筒，蒸发筒固接有用于脱硫废水流通的进液管，第一圆台筒通过固定杆固接有与进液管连通的喷水装置，喷水装置设置有均匀分布的第一喷管，蒸发筒内固接有隔离板，隔离板设置有均匀分布的通孔，蒸发筒固接有用于烟气流通的进气管，蒸发筒通过固定块固接有与进气管连通的导气壳，喷水装置、隔离板和导气壳为自上而下排布，导气壳的上侧连通有均匀分布的导流管。

优选地，导流管的上侧通过固定杆固接有挡气板，用于扩散热气。

优选地，导流管的上侧向靠近蒸发筒中心轴线的一侧倾斜。

优选地，导气壳的上侧为弧形，用于引导废水。

优选地，蒸发筒固接有固定壳，固定壳内安装有第一电机，第一电机的输出轴固接有传动齿轮，隔离板转动连接有外齿环，蒸发筒设置有通槽，传动齿轮穿过蒸发筒的通槽并与外齿环啮合，外齿环固接有周向等距分布且与隔离板贴合的导向架，隔离板安装有第二电机，第二电机的输出轴固接有周向等距分布且与隔离板贴合的导向架，隔离板的通孔分为内环和外环，其中与外齿环固接的导向架位于外环处，与第二电机的输出轴固接的导向架位于内环处，导向架固接有等距且与隔离板贴合的分流板。

优选地，喷水装置的外周侧设置有周向等距分布的第二喷管，第二喷管的出口向远离蒸发筒中心轴线的一侧倾斜。

优选地，蒸发筒设置有连通腔，蒸发筒固接有遮挡壳，遮挡壳位于第一圆台筒的上方，蒸发筒固接有与连通腔连通的出气管。

优选地，连通腔内固接有导流杆，导流杆呈螺旋形，用于延长热气流动时间。

优选地，还包括有第一固定架，第一固定架通过固定杆固接于第二圆台筒，第一固定架连通有出液管，第一固定架固接有上下对称分布的第三圆台筒，对称分布的第三圆台筒之间留有缝隙，对称分布的第三圆台筒转动连接有与第二圆台筒连通的连通管，连通管设置有通槽，连通管于对称分布的第三圆台筒内固接有对称分布的扇板，支撑架安装有第三电机，第三电机的输出轴与连通管固接，对称分布的第三圆台筒固接有于第一固定架内的第二固定架，第二固定架位于对称分布第三圆台筒之间的缝隙，第二固定架设置有周向等距分布的通孔，第二固定架内转动连接有环板，环板设置有周向等距分布的通孔，第二固定架的通孔与环板的通孔配合，环板固接有齿环，第一固定架内安装有第四电机，第四电机的输出轴固接有与环板齿环啮合的齿轮，下侧的第三圆台筒固接有收集筒，收集筒与进液管之间连通有回流管，回流管设置有水泵。

优选地，环板固接有周向等距分布的刮板，刮板与第二固定架和对称分布第三圆台筒的缝隙处贴合。

有益效果：本发明通过热气与雾状废水对向移动，增加两者的接触面积，使两者接触均匀，降低蒸发浓缩所需的时间，提升工作效率；通过分步加热的方式，将工作过程中浪费的热能再次利用，提升废水浓缩效率的同时减少能源的损耗，提升能源的利用率；通过将隔离板的通孔分为内外两部分，热气间断改变流动的位置，使热气能够一直向上通过隔离板，防止落至隔离板的废水过多将通孔封堵而影响热气通过，保证浓缩过程的持续进行；通过离心的方式将浓度不同的废水分离，并使浓度低的废水直接进行再次处理，提升工作效率；通过刮板随环板同步间断转动，将高浓度废水的位置间断刮除，保证高浓度废水能够正常排放。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明导气壳、导流管等零件的立体结构示意图。

图3为本发明喷水装置、第一喷管和第二喷管的立体结构示意图。

图4为本发明导气壳和导流管的立体结构示意图。

图5为本发明导流管和挡气板的立体结构示意图。

图6为本发明隔离板、外齿环等零件的爆炸图。

图7为本发明导向架和分流板的立体结构示意图。

图8为本发明遮挡壳、导流杆等零件的立体结构示意图。

图9为本发明第一固定架、出液管等零件的立体结构示意图。

图10为本发明第一固定架、第三圆台筒等零件的立体结构示意图。

图11为本发明连通管、扇板等零件的立体结构示意图。

图12为本发明第二固定架、环板和刮板的立体结构示意图。

图中标记为：1-支撑架，2-蒸发筒，201-连通腔，3-第一圆台筒，4-第二圆台筒，5-进液管，6-喷水装置，601-第一喷管，602-第二喷管，7-隔离板，8-进气管，9-导气壳，10-导流管，1001-挡气板，11-固定壳，12-第一电机，13-传动齿轮，14-外齿环，15-第二电机，16-导向架，17-分流板，18-遮挡壳，19-出气管，20-导流杆，21-第一固定架，22-出液管，23-第三圆台筒，24-连通管，25-第三电机，26-扇板，27-第二固定架，28-环板，29-收集筒，30-回流管，31-刮板，32-第四电机。

实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围。

实施例1：一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，如图1-图5所示，包括有支撑架1，支撑架1固接有蒸发筒2，蒸发筒2的上侧固接有第一圆台筒3，蒸发筒2的下侧固接有第二圆台筒4，第一圆台筒3和第二圆台筒4均为上下连通的流通管，蒸发筒2前侧的上部固接有用于脱硫废水流通的进液管5，进液管5贯穿蒸发筒2，第一圆台筒3的下侧面通过固定杆固接有喷水装置6，喷水装置6与进液管5于蒸发筒2内连通，喷水装置6设置有均匀分布的第一喷管601，第一喷管601引导雾化后的脱硫废水直接向下移动，喷水装置6的外周侧设置有周向等距分布的第二喷管602，第二喷管602的出口向远离蒸发筒2中心轴线的一侧倾斜，第二喷管602的出口朝向蒸发筒2的内壁，将雾化后的脱硫废水导向蒸发筒2内壁的上部，蒸发筒2内的中下部固接有隔离板7，隔离板7设置有均匀分布的通孔，隔离板7的通孔供热气和废液通过，蒸发筒2右侧的下部固接有用于烟气流通的进气管8，进气管8贯穿蒸发筒2，蒸发筒2内的下部通过固定块固接有导气壳9，导气壳9与进气管8连通，导气壳9的上侧为弧形，用于引导废水，防止废水于导气壳9的上侧产生堆积，导气壳9的上侧连通有均匀分布的导流管10，导流管10的上侧向靠近蒸发筒2中心轴线的一侧倾斜，且倾斜角度由外到内逐渐减小，导流管10的上侧通过固定杆固接有挡气板1001，用于扩散热气，使热气形成弧形风幕，均匀分布的导流管10所流出的热气整体形成向下凹陷的弧形风幕，弧形风幕将废水导向至导气壳9的弧形面，热气和雾化后的废水对向流动，增加两者的接触面积，降低蒸发浓缩所需的时间，提升工作效率。

如图2、图6和图7所示，蒸发筒2左侧的中下部固接有固定壳11，固定壳11内安装有第一电机12，第一电机12的输出轴固接有传动齿轮13，隔离板7的上侧面转动连接有外齿环14，蒸发筒2左侧的中下部设置有通槽，传动齿轮13穿过蒸发筒2的通槽并与外齿环14啮合，外齿环14固接有周向等距分布的三个导向架16，隔离板7安装有第二电机15，第二电机15的输出轴固接有周向等距分布的两个导向架16，五个导向架16均与隔离板7的上侧面贴合，导向架16将废水向下推动，使废水经过隔离板7的通孔并向下移动，导向架16固接有等距且与隔离板7贴合的分流板17，分流板17将废水分隔开并阻挡废水向远离隔离板7中心轴线的方向移动，隔离板7的通孔分为内环和外环，内环与第二电机15输出轴固接的两个导向架16配合，外环与外齿环14固接的三个导向架16配合。

如图2和图8所示，蒸发筒2的上部设置有连通腔201，蒸发筒2的上侧固接有遮挡壳18，遮挡壳18位于第一圆台筒3的上方，遮挡壳18整体呈向上凸起的弧形，蒸发筒2左侧的上部固接有出气管19，出气管19与连通腔201连通，将热气向外排出，连通腔201内固接有导流杆20，导流杆20呈螺旋形，导流杆20和连通腔201配合形成螺旋形空间，导流杆20用于导流热气，并延长热气流动时间。

在使用本装置时，使用人员通过进气管8向导气壳9内通入电厂烟气（后续简写为“热气”），同时通过进液管5向喷水装置6通入脱硫废水（后续简写为“废水”），热气通过导气壳9上侧面的导流管10向外流出，在热气流出的过程中，热气被挡气板1001阻挡，热气于挡气板1001与相邻导流管10之间周向流出，热气与导气壳9的上方隔离板7的下方形成风幕，将通过隔离板7的废水向导气壳9上侧面的中部导向，热气流出导流管10后继续向上移动并通过隔离板7的通孔继续向上移动，当热气向上移动至第一圆台筒3时，热气通过第一圆台筒3并与遮挡壳18接触，由于遮挡壳18的阻挡和导向，热气进入连通腔201，导流杆20对热气进行导向，使热气于连通腔201内移动的时间增加，使蒸发筒2内侧壁上部的温度增加，随后热气通过出气管19排出。

进入喷水装置6的废水通过第一喷管601和第二喷管602形成雾状并向下流出，于第一喷管601流出的废水落至隔离板7的上表面，在下落的过程中，热气对废水进行加热，使废水中的水因温度的升高而气化，并随热气一同向上移动，于第二喷管602喷出的废水移动至蒸发筒2内侧壁的上部，此时蒸发筒2内侧壁上部的温度由于热气进入连通腔201升高，附着于蒸发筒2内侧壁上部废水中的水被气化并随后续向上移动的热气一同向上移动，通过热气与雾状废水对向移动，增加两者的接触面积，降低蒸发浓缩所需的时间，提升工作效率，通过分步加热的方式，将热能再次利用，提升废水浓缩效率的同时减少能源的损耗，提升能源的利用率，随后废水向下移动至隔离板7。

在向装置内注入废水和热气时，使用人员控制第一电机12和第二电机15交替工作，当第一电机12启动时，第一电机12的输出轴通过传动齿轮13带动外齿环14转动，外齿环14带动与其固接的三个导向架16转动，三个导向架16将隔离板7上表面外环由雾气凝成的废水向下导向并使废水通过外环处的通孔，此时隔离板7内环的通孔被废水封堵，热气难以通过，热气通过隔离板7外环处的通孔向上移动，当第二电机15启动时，第二电机15的输出轴带动与其固接的两个导向架16转动，两个导向架16将隔离板7上表面内环由雾气凝成的废水向下导向并使废水通过内环处的通孔，此时隔离板7外环的通孔被废水封堵，热气难以通过，热气通过隔离板7内环处的通孔向上移动，导向架16上的分流板17将废水分隔开并阻挡废水向远离隔离板7中心轴线的方向移动，提升向下导流废水的效果，通过将隔离板7的通孔分为内外两部分，热气间断改变流动的位置，使热气能够一直向上通过隔离板7，防止落至隔离板7的废水过多将通孔封堵而影响热气通过，保证浓缩过程的持续进行。

通过隔离板7通孔的废水被热气形成的风幕导向至导气壳9上侧面的中部，并沿导气壳9上侧的弧形面向下流动，此时因为热气由进气管8通过导气壳9和导流管10流出，导气壳9被热气加热，废水与导气壳9的弧形面接触再次进行蒸发浓缩，充分利用能源，完成蒸发浓缩后的废水自第二圆台筒4流出，当完成废水浓缩（即停止向进液管5内通入废水）后，使用人员关闭第一电机12和第二电机15，并停止向进气管8内通入热气。

实施例2：在实施例1的基础之上，如图1和图9-图12所示，还包括有第一固定架21，第一固定架21通过固定杆固接于的下侧面第二圆台筒4，第一固定架21下侧的左部连通有出液管22，用于排出高浓度废水，第一固定架21固接有上下对称分布的两个第三圆台筒23，两个第三圆台筒23面积较大的底相靠近，两个第三圆台筒23之间留有缝隙，用于通过高浓度废水，两个第三圆台筒23的中部转动连接有连通管24，连通管24与第二圆台筒4连通，连通管24设置有等距分布且对称分布的矩形通槽，连通管24固接有对称分布的六个扇板26，其中靠近两个第三圆台筒23之间缝隙的扇板26长于其它扇板26，六个扇板26均位于两个第三圆台筒23内，支撑架1的下部安装有第三电机25，第三电机25的输出轴与连通管24固接，两个第三圆台筒23固接有于第一固定架21内的第二固定架27，第二固定架27位于对称分布第三圆台筒23之间的缝隙，第二固定架27设置有周向等距分布的通孔，第二固定架27内转动连接有环板28，环板28设置有周向等距分布的通孔，第二固定架27的通孔与环板28的通孔配合，初始状态下第二固定架27的通孔与环板28的通孔未处于连通状态，环板28的上侧固接有齿环，第一固定架21内安装有第四电机32，第四电机32的输出轴固接有与环板28齿环啮合的齿轮，下侧的第三圆台筒23固接有收集筒29，收集筒29与进液管5之间连通有回流管30，回流管30设置有水泵，通过离心的方式将高浓度的废水（即重力大的部分）引导至远离连通管24中心轴线的一侧（即两个第三圆台筒23的缝隙处）并流入第二固定架27内，低浓度的废水（即重力小的部分）则向下流动至收集筒29并通过回流管30回流至进液管5处，进行再次蒸发浓缩，提升工作效率，环板28于第二固定架27内固接有周向等距分布的刮板31，刮板31与第二固定架27和两个第三圆台筒23之间的缝隙处贴合，将附着于第二固定架27内壁的高浓度废水刮除，防止环板28的通孔发生堵塞。

当经过单次热气浓缩蒸发的废水向下移动至第二圆台筒4时，废水自第二圆台筒4流入连通管24内，并通过连通管24的通槽向外流至两个第三圆台筒23内，此时工作人员启动第三电机25，第三电机25的输出轴带动连通管24转动，连通管24带动其上的六个扇板26转动，六个扇板26转动使废水产生离心力，浓度较高的废水（即重力大的部分）由于其自身重力的原因向远离连通管24中心轴线的一侧（即两个第三圆台筒23之间的缝隙）流动并流至第二固定架27内，浓度较低的废水则向下移动至收集筒29内，通过回流管30上的水泵使收集筒29内的废水通过回流管30向上回流至进液管5内进行再次蒸发浓缩。

当使用人员启动第三电机25时，同时间断启动第四电机32，在第四电机32启动的过程中，第四电机32的输出轴通过齿轮和齿环的配合带动环板28转动，使环板28的通孔与第二固定架27上相邻的通孔连通，位于第二固定架27内的高浓度废水通过环板28的通孔和第二固定架27的通孔向外流至第一固定架21内，第四电机32关闭，当第二固定架27内废水流出后，第四电机32再次启动，将环板28的通孔与第二固定架27的通孔封闭，重复上述步骤，直至高浓度废水完全排至第一固定架21内，在环板28转动的过程中带动刮板31同步转动，对第二固定架27的内壁和两个第三圆台筒23于第二固定架27处的外壁上所附着的废水进行刮除，防止高浓度废水因其自身粘性而将环板28的通孔阻挡，保证环板28通孔的流通性，第一固定架21内的高浓度废水通过出液管22向外流出，使用人员将高浓度废水收集起来，当使用人员停止向进液管5内通入废水后，第三电机25和第四电机32继续正常工作，直至装置内不再有废水，关闭第三电机25和第四电机32。

本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，其特征在于：包括有支撑架（1），支撑架（1）固接有蒸发筒（2），蒸发筒（2）从上至下依次固接有第一圆台筒（3）和第二圆台筒（4），蒸发筒（2）固接有用于脱硫废水流通的进液管（5），第一圆台筒（3）通过固定杆固接有与进液管（5）连通的喷水装置（6），喷水装置（6）设置有均匀分布的第一喷管（601），蒸发筒（2）内固接有隔离板（7），隔离板（7）设置有均匀分布的通孔，蒸发筒（2）固接有用于烟气流通的进气管（8），蒸发筒（2）通过固定块固接有与进气管（8）连通的导气壳（9），喷水装置（6）、隔离板（7）和导气壳（9）为自上而下排布，导气壳（9）的上侧连通有均匀分布的导流管（10）；

导流管（10）的上侧通过固定杆固接有挡气板（1001），用于扩散热气；

导流管（10）的上侧向靠近蒸发筒（2）中心轴线的一侧倾斜；

导气壳（9）的上侧为弧形，用于引导废水；

蒸发筒（2）固接有固定壳（11），固定壳（11）内安装有第一电机（12），第一电机（12）的输出轴固接有传动齿轮（13），隔离板（7）转动连接有外齿环（14），蒸发筒（2）设置有通槽，传动齿轮（13）穿过蒸发筒（2）的通槽并与外齿环（14）啮合，外齿环（14）固接有周向等距分布且与隔离板（7）贴合的导向架（16），隔离板（7）安装有第二电机（15），第二电机（15）的输出轴固接有周向等距分布且与隔离板（7）贴合的导向架（16），隔离板（7）的通孔分为内环和外环，其中与外齿环（14）固接的导向架（16）位于外环处，与第二电机（15）的输出轴固接的导向架（16）位于内环处，导向架（16）固接有等距且与隔离板（7）贴合的分流板（17）。

2.如权利要求1所述的一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，其特征在于：喷水装置（6）的外周侧设置有周向等距分布的第二喷管（602），第二喷管（602）的出口向远离蒸发筒（2）中心轴线的一侧倾斜。

3.如权利要求1所述的一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，其特征在于：蒸发筒（2）设置有连通腔（201），蒸发筒（2）固接有遮挡壳（18），遮挡壳（18）位于第一圆台筒（3）的上方，蒸发筒（2）固接有与连通腔（201）连通的出气管（19）。

4.如权利要求3所述的一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，其特征在于：连通腔（201）内固接有导流杆（20），导流杆（20）呈螺旋形，用于延长热气流动时间。

5.如权利要求1所述的一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，其特征在于：还包括有第一固定架（21），第一固定架（21）通过固定杆固接于第二圆台筒（4），第一固定架（21）连通有出液管（22），第一固定架（21）固接有上下对称分布的第三圆台筒（23），对称分布的第三圆台筒（23）之间留有缝隙，对称分布的第三圆台筒（23）转动连接有与第二圆台筒（4）连通的连通管（24），连通管（24）设置有通槽，连通管（24）于对称分布的第三圆台筒（23）内固接有对称分布的扇板（26），支撑架（1）安装有第三电机（25），第三电机（25）的输出轴与连通管（24）固接，对称分布的第三圆台筒（23）固接有于第一固定架（21）内的第二固定架（27），第二固定架（27）位于对称分布第三圆台筒（23）之间的缝隙，第二固定架（27）设置有周向等距分布的通孔，第二固定架（27）内转动连接有环板（28），环板（28）设置有周向等距分布的通孔，第二固定架（27）的通孔与环板（28）的通孔配合，环板（28）固接有齿环，第一固定架（21）内安装有第四电机（32），第四电机（32）的输出轴固接有与环板（28）齿环啮合的齿轮，下侧的第三圆台筒（23）固接有收集筒（29），收集筒（29）与进液管（5）之间连通有回流管（30），回流管（30）设置有水泵。

6.如权利要求5所述的一种利用电厂烟气余热耦合蒸发浓缩脱硫废水的处理装置，其特征在于：环板（28）固接有周向等距分布的刮板（31），刮板（31）与第二固定架（27）和对称分布第三圆台筒（23）的缝隙处贴合。