CN204644036U - 一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备 - Google Patents

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黄皆斌
龙国庆
胡淼
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Abstract

本实用新型涉及一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,所述处理设备包括第一射流器、第二射流器、蒸发结晶器、废水加热器、海水加热器、循环泵、第一水泵、第二水泵、离心机、多效海水蒸发淡化装置和淡水储存器。本实用新型的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,具有成本低、能耗少等优点。

Description

一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备
技术领域
[0001] 本实用新型属于废水处理与海水淡化生产设备领域,具体涉及一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备。
背景技术
[0002] 电力是国民经济发展的重要能源,火力发电是中国和世界上许多国家生产电能的主要方法。目前,海边建设电厂的优势非常明显,很多位于海边的火力发电厂挥利用自生的蒸汽热源优势建设海水淡化厂,这一举措不仅能解决自身的淡水使用问题,而且还可以输送水资源给周边城镇,解决城镇生活、工业用水问题。但是,火力发电厂产生的废水若直接排放将会给环境带来破坏,现在我国大部分电厂被要求废水零排放。对于火力发电厂的废水处理,目前广泛采取得是热蒸发法,但大都是废水处理设备与海水淡化设备单独运转,如公开号为CN102718276A的发明专利申请文件(高效的低温多效蒸发海水淡化装置)、公开号为CN203007081U的实用新型文件(低温多效蒸发海水淡化装置)、公开号为CN102531256A的发明专利申请文件(一种低温海水淡化工艺方法及装置);公开号为CN20270507U的实用新型文件(多效蒸发废水处理系统)、公开号为CN1673104A的发明专利申请文件(环氧丙烷生产废水处理方法及其多效蒸发装置)、公开号为CN202279711U的实用新型文件(高盐废水处理的技术领域);设备的单独运转将使得能源的利用率低,进而使得生产成本较高。
实用新型内容
[0003] 为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种成本低、能耗少的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备。
[0004] 为解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005] 一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,所述联合处理设备包括第一射流器、第二射流器、蒸发结晶器、废水加热器、海水加热器、循环泵、第一水泵、第二水泵、离心机、多效海水蒸发淡化装置和淡水储存器;所述蒸发结晶器包括二次蒸汽出口、热源蒸汽入口、冷凝水出口、浆料入口、浆料出口和离心母液入口,所述热源蒸汽入口通过管道与第一射流器的出口联通,所述冷凝水出口通过管道与淡水储存器联通;所述二次蒸汽出口通过管道分别与第一射流器的入口、第二射流器的入口联通;所述浆料出口通过管道与离心机的入口联通,所述离心机的母液出口通过管道依次与循环泵、蒸发结晶器的离心母液入口联通;所述多效海水淡化装置设有热源入口、浓海水排放出口、淡水出口,所述热源入口通过管道与第二射流器的出口联通,所述淡水出口通过管道与淡水储存器联通;所述多效海水蒸发淡化装置包括依次串联的η-l个第一蒸发冷凝器和I个第η级蒸发冷凝器,其中η为大于等于4的整数;其中,第η级蒸发冷凝器包括k个相互独立的第二蒸发冷凝器,其中k为1-4的整数;所述第二蒸发冷凝器设有热源入口、海水入口、废水入口、淡水出口、浓缩海水出口、浓缩废液出口,所述第二蒸发冷凝器的海水入口通过管道依次与海水加热器、第二水泵联通,所述第二蒸发冷凝器的废水入口通过管道依次与废水加热器、第一水泵联通;所述浓缩废液出口通过管道与蒸发结晶器的浆料入口联通;所述第二蒸发冷凝器的海水入口、废水入口、淡水出口、浓缩废液出口上均设有阀门。
[0006] 采用上述结构的设计的设备,其运行原理为:废水经过第一水泵泵入,然后经废水加热器进行预热,然后通入的第η级第二蒸发冷凝器的1-2个相互独立的蒸发冷凝器中,其中的一部分水经过换热形成蒸汽,剩余的浓缩后的废水经过水出口通入蒸发结晶器中,此时的产生的蒸汽经过二次蒸汽出口进入废水加热器中给后续的废水进行预热,这样可以降低生产的能耗,其中从热源入口进入的热源蒸汽通过换热温度降低,后通过冷凝器温度进一步降低,形成蒸馏水后通过管道通入淡水储存器中;在应用中,通常使用锅炉提供热源蒸汽,锅炉中产生的蒸汽一部分经过第一射流器进入蒸发结晶器中的第一换热管中,与进入蒸发结晶器中的浓缩后的废水提供热量,使其水分减少,形成废水浓浆,浓浆通过浆料出口通入离心机中进行处理,而其中的热源蒸汽换热后温度降低、形成蒸馏水,然后通过管道通入淡水储存器中;进入离心机中的废水浓浆,离心后得到的固体进行回收,离心母液则通过循环泵泵入蒸发结晶器中继续蒸发结晶,在蒸发结晶器中废水受热产生的蒸汽则通过二次蒸汽出口,一部分通入第一射流器的入口继续给后续进入的废水加热,另一部分则通往第二射流器的入口,与锅炉产生的另一部分蒸汽一起通入多效海水蒸发淡化装置中,给海水淡化提供热量。海水经过第二水泵,泵入海水加热器中,然后进入1-2个第二蒸发冷凝器中,通过换热形成蒸汽,剩余的浓缩后的海水经过浓缩海水出口通入上第η-l级的第一蒸发结冷凝器中,此时的产生的二次蒸汽经过二次蒸汽出口进入海水加热器中给后续进入的海水进行预热,这样可以降低生产的能耗;然后浓缩海水在多效海水蒸发淡化装置中经过每一级蒸发冷凝器的蒸发冷凝,形成的蒸馏水通过管道进入淡水储存器中,而第一级蒸发冷凝器最后得到的浓海水则排出设备。
[0007] 本发明中,可以通过所述第二蒸发冷凝器的第一液体入口、第二液体入口、淡水出口、浓缩废液出口上设置的阀门来控制进入第二蒸发冷凝器中相互独立的蒸发冷凝器中进入的液体性质,并将二者中产生的二次蒸汽进行循环利用,从而实现将海水淡化和废水处理进行联合使用,减少了能源的损耗,进而降低了生产成本。
[0008] 本实用新型中,优选的方案为η = 4。
[0009] 本实用新型中,优选的方案为k = 3。
[0010] 本实用新型中,优选的方案为所述第一蒸发冷凝器包括二次蒸汽出口、浓缩海水入口,所述第二蒸发冷凝器的热源入口通过管道与第η-l级第一蒸发器的二次蒸汽出口联通;所述第二蒸发冷凝器的浓缩海水出口通过管道与第η-l级第一蒸发器的浓缩海水入口联通。
[0011] 本实用新型中,优选的方案为所述多效海水蒸发淡化装置的第η-l或第n-2级第一蒸发冷凝器的二次蒸汽出口还与第二射流器的入口联通。
[0012] 本实用新型中,优选的方案为所述第一蒸发结晶器的二次蒸汽出口处还设置有一抽风机,所述抽风机一端与二次蒸汽出口联通,另一端通过管道与下一级的热源入口联通。
[0013] 本实用新型中,优选的方案为所述第一蒸发冷凝器包括喷淋装置、热源入口、换热管、二次蒸汽出口、浓缩海水出口、冷凝器;所述喷淋装置通过管道与下一级的浓缩海水出口联通;所述热源入口一端与上一级的第一蒸发冷凝器的二次蒸汽出口联通,一端通过管道依次与换热管、冷凝器联通;所述二次蒸汽出口通过管道与下一级的第一蒸发冷凝器的热源入口联通。
[0014] 本实用新型中,优选的方案为所述第二蒸发冷凝器还包括二次蒸汽出口,所述第二蒸发冷凝器上的二次蒸汽出口通过管道分别与废水加热器、海水加热器联通。
[0015] 本实用新型中,优选的方案为所述第二蒸发冷凝器的淡水出口通过管道与淡水储存器联通。
[0016] 相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:本实用新型的结构设计,将火力发电产生的废水回收装置与海水淡化的装置有机的结合在一起,将火力发电过程中产生的蒸汽很好的利用,并通过一系列的装置使得废水浓缩、蒸发结晶、海水浓缩过程中产生的二次蒸汽再次利用,能够大幅降低能耗,使得整体设备成本便宜、耗能低。
[0017] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
[0018] 下面结合附图进一步阐明本实用新型实施例。
[0019] 图1是实施例1的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备的结构示意图;
[0020]图2是实施例1的海水多效淡化装置中的第二蒸发冷凝器的结构示意图;
[0021] 1、锅炉;2、第一射流器;3、第二射流器;4、蒸发结晶器;5、离心机;6、多效海水蒸发淡化装置;61、第一级第一蒸发冷凝器;63、第三级第一蒸发冷凝器;64、第四级蒸发冷凝器;641、热源入口 ;642、海水入口 ;643、废水入口 ;644、浓缩海水出口 ;645、浓缩废液出口 ;646、淡水出口 ;647、二次蒸汽出口 ;7、海水加热器;80、第二水泵;81、第一水泵;82、循环泵;9、废水加热器;10、淡水储存器。
具体实施方式
[0022] 实施例1
[0023] 一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,本身热源采用的为锅炉I ;其中锅炉产生的蒸汽通过管道分别通入第一射流器2、第二射流器3的入口 ;所述联合处理设备包括第一射流器、第二射流器、蒸发结晶器4、废水加热器9、海水加热器7、循环泵82、第一水泵81、第二水泵80、离心机5、多效海水蒸发淡化装置6和淡水储存器10 ;所述蒸发结晶器包括二次蒸汽出口、热源蒸汽入口、冷凝水出口、浆料入口、浆料出口和离心母液入口,所述热源蒸汽入口通过管道与第一射流器的出口联通,所述冷凝水出口通过管道与淡水储存器联通;所述二次蒸汽出口通过管道分别与第一射流器的入口、第二射流器的入口联通;所述浆料出口通过管道与离心机的入口联通,所述离心机的母液出口通过管道依次与循环泵、蒸发结晶器的离心母液入口联通;所述多效海水淡化装置设有热源入口、浓海水排放出口、淡水出口,所述热源入口通过管道与第二射流器的出口联通,所述淡水出口通过管道与淡水储存器联通;所述多效海水蒸发淡化装置包括依次串联的3个第一蒸发冷凝器(包括第一级第一蒸发冷凝器61、第三级第一蒸发冷凝器63)和I个第四级蒸发冷凝器64 ;其中,第4级蒸发冷凝器包括3个相互独立的第二蒸发冷凝器;所述第二蒸发冷凝器设有热源入口 641、海水入口 642、废水入口 643、淡水出口 646、浓缩海水出口 644、浓缩废液出口 645,所述第二蒸发冷凝器的海水入口通过管道依次与海水加热器、第二水泵联通,所述第二蒸发冷凝器的废水入口通过管道依次与废水加热器、第一水泵联通;所述浓缩废液出口通过管道与蒸发结晶器的浆料入口联通;所述第二蒸发冷凝器的海水入口、废水入口、淡水出口、浓缩废液出口上均设有阀门。所述第一蒸发冷凝器包括二次蒸汽出口、浓缩海水入口,所述第二蒸发冷凝器的热源入口通过管道与第3级第一蒸发器的二次蒸汽出口联通;所述第二蒸发冷凝器的浓缩海水出口通过管道与第3级第一蒸发器的浓缩海水入口联通;多效海水蒸发淡化装置的第3级第一蒸发冷凝器的二次蒸汽出口还与第二射流器的入口联通所述第二蒸发冷凝器还包括二次蒸汽出口 647,所述第二蒸发冷凝器上的二次蒸汽出口通过管道分别与废水加热器、海水加热器联通;所述第二蒸发冷凝器的淡水出口通过管道与淡水储存器联通。
[0024] 上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述联合处理设备包括第一射流器、第二射流器、蒸发结晶器、废水加热器、海水加热器、循环泵、第一水泵、第二水泵、离心机、多效海水蒸发淡化装置和淡水储存器; 所述蒸发结晶器包括二次蒸汽出口、热源蒸汽入口、冷凝水出口、浆料入口、浆料出口和离心母液入口,所述热源蒸汽入口通过管道与第一射流器的出口联通,所述冷凝水出口通过管道与淡水储存器联通;所述二次蒸汽出口通过管道分别与第一射流器的入口、第二射流器的入口联通;所述浆料出口通过管道与离心机的入口联通,所述离心机的母液出口通过管道依次与循环泵、蒸发结晶器的离心母液入口联通; 所述多效海水淡化装置设有热源入口、浓海水排放出口、淡水出口,所述热源入口通过管道与第二射流器的出口联通,所述淡水出口通过管道与淡水储存器联通;所述多效海水蒸发淡化装置包括依次串联的η-1个第一蒸发冷凝器和I个第η级蒸发冷凝器,其中η为大于等于4的整数;其中,第η级蒸发冷凝器包括k个相互独立的第二蒸发冷凝器,其中k为1-4的整数; 所述第二蒸发冷凝器设有热源入口、海水入口、废水入口、淡水出口、浓缩海水出口、浓缩废液出口,所述第二蒸发冷凝器的海水入口通过管道依次与海水加热器、第二水泵联通,所述第二蒸发冷凝器的废水入口通过管道依次与废水加热器、第一水泵联通;所述浓缩废液出口通过管道与蒸发结晶器的浆料入口联通;所述第二蒸发冷凝器的海水入口、废水入口、淡水出口、浓缩废液出口上均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:n = 4。
3.根据权利要求1所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:k = 3。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述第一蒸发冷凝器包括二次蒸汽出口、浓缩海水入口,所述第二蒸发冷凝器的热源入口通过管道与第η-1级第一蒸发器的二次蒸汽出口联通;所述第二蒸发冷凝器的浓缩海水出口通过管道与第η-1级第一蒸发器的浓缩海水入口联通。
5.根据权利要求4所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述多效海水蒸发淡化装置的第η-1或第n-2级第一蒸发冷凝器的二次蒸汽出口还与第二射流器的入口联通。
6.根据权利要求1所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述第一蒸发结晶器的二次蒸汽出口处还设置有一抽风机,所述抽风机一端与二次蒸汽出口联通,另一端通过管道与下一级的热源入口联通。
7.根据权利要求1所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述第一蒸发冷凝器包括喷淋装置、热源入口、换热管、二次蒸汽出口、浓缩海水出口、冷凝器;所述喷淋装置通过管道与下一级的浓缩海水出口联通;所述热源入口一端与上一级的第一蒸发冷凝器的二次蒸汽出口联通,一端通过管道依次与换热管、冷凝器联通;所述二次蒸汽出口通过管道与下一级的第一蒸发冷凝器的热源入口联通。
8.根据权利要求1所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述第二蒸发冷凝器还包括二次蒸汽出口,所述第二蒸发冷凝器上的二次蒸汽出口通过管道分别与废水加热器、海水加热器联通。
9.根据权利要求1所述的用于火力发电厂的废水处理及海水淡化的联合处理设备,其特征在于:所述第二蒸发冷凝器的淡水出口通过管道与淡水储存器联通。
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