CN205856231U - 一种脱硫废水零排放处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种脱硫废水零排放处理系统,涉及水处理技术领域。提供可达到零排放,避免二次污染,节能,避免腐蚀烟道的一种脱硫废水零排放处理系统。设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器;锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口接蒸发罐进口,蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口,冷却罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和蒸发罐进口。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域,尤其涉及应用于电厂的一种脱硫废水零排放处理系统。
背景技术
湿法脱硫技术由于其投资和运行成本都比较低,一直是脱硫领域的主流技术之一,特别适用于大型脱硫设备。但湿法脱硫技术存在脱硫废水处理问题,现有脱硫废水处理方法主要有化学沉淀法、蒸发结晶法和烟道处理法,其它比较不成熟的膜过滤法和电解法。化学沉淀法将废水中可沉淀的离子以沉淀的形式析出,但其无法去除溶于废水中的氯离子等,依然会造成二次污染;蒸发结晶法将废水中的水份蒸发,其内部的盐份以结晶的形式析出,这种方法可以达到废水零排放,蒸发的水蒸汽可以二次利用,但其一次投资和运行的成本高;烟道处理法是把废水以雾化的形式喷入烟道,利用烟气中的余热将其蒸发,最后利用除尘器将蒸发后的盐份捕集,但这种方法会增加除尘器的负荷,同时降低除尘器烟气温度,降低酸露,可能造成烟道和除尘器腐蚀,不利于电除尘和袋式过滤除尘。
中国专利201010548211.0公开一种脱硫废水处理工艺,其是蒸发结晶法,其原理是将脱硫废水经脱色和过滤后,再经双效蒸发装置负压浓缩,最后再将浓缩后的废水在结晶分享器中冷却到35~50℃析出。所述的双效蒸发装置包括一效蒸发器、一效分离器及二效蒸发器、二效分离器。
中国专利201510553944.6公开一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置,把脱硫废水雾化自上向下喷入一蒸发器中,同时从空预器和脱硝装置之间烟道引入300~400℃气源,使之形成螺旋上升气流,螺纹气流会与雾化后液滴强烈混合,使用之蒸发,盐份析出随烟气进入空预器和除尘器之间的烟道中,最后被除尘器捕集。
中国专利201010548211.0利用双效蒸发器来二级蒸发脱硫废水,使之在负压下降温结晶析出。蒸发器所用热源为外介蒸汽热源,消耗能源大,投资成本和运行费用高。
中国专利201510553944.6利用高温烟气来蒸发雾化的脱硫废水,需要引出大量烟气,可能要对烟道进行重新布置。最后把析出的盐份随烟气通入除尘器烟道中,其盐份中存在大量重金属和离子会增加除尘器的负荷,而且一些重金属会重新通入烟道后,会造成二次污染,比如汞,国家已出台相关标准要求控制电厂汞的排放。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供可达到零排放,避免二次污染,节能,避免腐蚀烟道的一种脱硫废水零排放处理系统。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
第一技术方案:
一种脱硫废水零排放处理系统,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口接蒸发罐进口,蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口,冷却罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和蒸发罐进口。
第二技术方案:
一种脱硫废水零排放处理系统,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口接第一蒸发罐进口,第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口,第二蒸发罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。
第三技术方案:
一种脱硫废水零排放处理系统,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口分别接第一蒸发罐进口和第二蒸发罐进口,第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口,第二蒸发罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。
第四技术方案:
一种脱硫废水零排放处理系统,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、负压蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的空气预热器之后;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口分别接负压蒸发罐进口和冷却罐进口,负压蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口,冷却罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和负压蒸发罐进口。
与现有技术比较,本实用新型的有益效果如下:
1、节能,无需蒸发法中的加热装置,充分利用烟道中的温度,耗能少,运行成本低。
2、废水不与烟道直接接触,不会腐蚀烟道。
3、结构简单,占地面积小,
4、解决蒸发用热源问题;
5、控制脱硫废水零排放的工艺及循环装置的设计;
6、减少投资成本和运行成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例1结构示意图。
图2为本实用新型实施例2结构示意图。
图3为本实用新型实施例3结构示意图。
图4为本实用新型实施例4结构示意图。
在图1~4中,各标记表示:1为锅炉;2为烟道;3为除尘器;4为湿法脱硫装置;5为废水预处理装置;6为换热器;7为第一蒸发罐;7’为第二蒸发罐;7”为负压蒸发罐;8为冷却罐;9为离心机;10为结晶器。
具体实施方式
实施例1(对应第一技术方案)
参见图1,一种脱硫废水零排放处理系统,设有锅炉1、烟道2、除尘器3、湿法脱硫装置4、废水预处理装置5、换热器6、第一蒸发罐7、冷却罐8、离心机9及结晶器10;
锅炉1烟气出口经烟道2接除尘器3进口,换热器6设于烟道2内,且位于本系统界外已有的脱硝装置(未画出)与空气预热器(未画出)之间;除尘器3出口经烟道接湿法脱硫装置4进口,湿法脱硫装置4出口接废水预处理装置5进口,废水预处理装置5出口接换热器6进口,换热器6出口接第一蒸发罐7进口,第一蒸发罐7出口分别接冷却罐8进口和废水预处理装置5出口,冷却罐8出口接离心机9进口,离心机9出口分别接结晶器10进口和第一蒸发罐7进口。
本实施例1的工作原理如下:
烟气走向为锅炉1经除尘器3,再经湿法脱硫装置4,两装置之间都有烟道连接。本装置的主要原理是把湿法脱硫装置4排出的脱硫废水经过废水预处理装置5处理,废水预处理装置5把脱硫废水絮凝,并除去沉淀污泥,得到主要含氯化钙的废水;所述主要含氯化钙的废水一般在常温20℃左右,废水通入锅炉后端脱硝装置之后,空预器之前的烟道2中的换热器6中,所述烟道2中烟气温度一般在300~400℃,所述换热器6进行加压处理,使换热器6中的废水沸点超过200℃,换热器6中的废水会与烟气进行热传递,废水的温度被加热到超过200℃,然后再把废水通入常压的第一蒸发罐7中,废水在第一蒸发罐7中沸腾蒸发,废水瞬间降到100℃,生成的水蒸汽排出,再把废水通入加压的换热器6中,使废水再次被加热,然后再通入第一蒸发罐7中,使其蒸发,如此循环,当第一蒸发罐7中氯化钙溶液接近饱和时,把100℃氯化钙溶液通入冷却罐8中,所述冷却罐8装有冷却装置,由于氯化钙溶液在降温的过程中,其饱和度会随溶液温度的降低而减小,氯化钙溶液会在降温过程中,会有大量的氯化钙晶体析出,再经过离心机9分离晶体和溶液,分离的晶体再经过结晶器10,所述结晶器10设有热风吹扫装置和带式传送装置,晶体通过热风吹扫和带式传送后,得到干燥的工业用盐;同时离心机9分离的常温下的饱和溶液再次通入常压常温的第一蒸发罐7中储存,此时的氯化钙溶液如果量比较多,可以再次通入加压换热器6中,然后再经过第一蒸发罐7、冷却罐8、离心机9,最后得到少量的氯化钙溶液后,再通入第一蒸发罐7中储存;当需要再次处理脱硫废水时,少量的饱和溶液再与经换热器6处理后的脱硫废水混合,再经上述循环,如此可以达到脱硫废水零排放,同时又可以充分利用烟道中温度加热脱硫废水,达到有效节省能源的目的。
所述废水在换热器6加热后通入第一蒸发罐7中冷却至100℃,所述100℃并非固定值,也可以为其它值,只要低于100℃即可,但考虑到废水温度超过200℃蒸发至100℃,是瞬间进行的,所以选取100℃。
实施例2(对应第二技术方案)
参见图2,一种脱硫废水零排放处理系统,设有锅炉1、烟道2、除尘器3、湿法脱硫装置4、废水预处理装置5、换热器6、第一蒸发罐7、第二蒸发罐7’、离心机9及结晶器10;
锅炉1烟气出口经烟道接除尘器3进口,换热器6设于烟道2内,且位于本系统界外已有的脱硝装置(未画出)与空气预热器(未画出)之间;除尘器3出口经烟道接湿法脱硫装置4进口,湿法脱硫装置4出口接废水预处理装置5进口,废水预处理装置5出口接换热器6进口,换热器6出口接第一蒸发罐7进口,第一蒸发罐7出口分别接第二蒸发罐7’进口和和废水预处理装置5出口,第二蒸发罐7’出口接离心机9进口,离心机9出口分别接结晶器10进口和第一蒸发罐7进口。其它结构及其余标记与实施例1对应一致。
本实施例2的工作原理如下:
虽然采用实施例1所述冷却罐8来冷却可以迅速收集到氯化钙晶体,但考虑到节能问题,本实施例2将实施例1所述冷却罐8采用第二蒸发罐7’来替代。第二蒸发罐7’可以再次蒸发出部份水蒸汽,温度降低的同时,可以蒸发出更多的晶体,比图1中的装置效率更高,但是更耗时。如果只用一个蒸发罐,由于第一蒸发罐7中会形成结晶体,结晶体在通入分离器9分离时,无法完全清除,这样过后重新利用第一蒸发罐7时,结晶体很容易进入换热器6管道中,堵塞换热器6管道,使换热器6无法正常工作。本实施例2可以解决该问题。
实施例3(对应第三技术方案)
参见图3,与实施例2类似。区别仅在于:换热器6出口分别接第一蒸发罐7进口和第二蒸发罐7’进口。其它结构及其余标记与实施例2对应一致。
被实施例3工作原理如下:当废水在第一蒸发罐7与换热器6循环得到接近饱和的氯化钙溶液时,把氯化钙溶液通入换热器6中,近饱和的氯化钙溶液会被加热至高于200℃,然后再通入第二蒸发罐7’中,此时的氯化钙溶液瞬间降到100℃,会有大量的氯化钙晶体析出,这时的氯化钙溶液又是饱和溶液,在蒸发水蒸汽和降温的时候又会有大量的晶体析出,本实施例3可最有效的析出氯化钙晶体,效率最高。
实施例4(对应第四技术方案)
参见图4,与实施例1类似。区别在于:换热器6设置位置在除尘器3进口烟道前端。即位于且位于本系统界外的已有的空气预热器(未画出)之后;将实施例所述的第一蒸发罐7改为负压蒸发罐7”。换热器6出口分别接负压蒸发罐7”和冷却罐8进口。其它结构及其余标记与实施例1对应一致。
本实施例4工作原理如下:考虑到配套的空预器需要加热空气,需要用到烟道温度,实施例1~3(图1~3)的装置虽然废水的量不是很大,但也会对空预器前端的烟气温度差生一定影响。本发明把加压的换热器6设置在除尘器进口烟道前端,此时烟道在130~150℃,所述换热器6把废水加热120℃以上,然后废水通入负压蒸发罐7”中,所述负压蒸发罐7”是利用风机把蒸发罐抽成负压,降低了废水的沸点,加强了沸腾蒸发的效果,所述负压蒸发罐使废水的沸点在80℃以下,废水被蒸发后降到80℃以下,此时废水再通入换热器6中再加热,如此循环,可以得到80℃以下的接近饱和的氯化钙溶液,再把接近饱和的氯化钙溶液通入换热器6中加热至120℃,加热的浓缩的氯化钙溶液通入冷却罐8中,所述冷却罐8装有冷却装置,可以使氯化钙溶液的温度迅速降低,由于氯化钙溶液饱和度会随溶液温度的降低而减小,氯化钙溶液在降温的过程中,氯化钙溶液会先达到饱和,然后过饱和,最后会有氯化钙晶体析出,当降至常温时,一部分的氯化钙晶体会被析出,再经过离心机9分离晶体和溶液,分离的晶体再经过结晶器10,所述结晶器10原配设有热风吹扫装置和带式传送装置,晶体通过热风吹扫和带式传送后,得到干燥的工业用盐。同时离心机9分离的常温下的饱和溶液再次通入负压蒸发罐7”,在常温的负压蒸发罐7”中储存,此时的氯化钙溶液如果量比较多,可以再次通入加压换热器6中,然后再经过第一蒸发罐7、冷却罐8、离心机9,得到少量的饱和溶液后,再通入负压蒸发罐7”中储存,当需要再次处理脱硫废水时,少量的饱和溶液再与经换热器6处理后的脱硫废水混合,再经上述循环,如此可以达到脱硫废水零排放,同时又可以充分利用烟道中温度加热脱硫废水,达到有效节省能源的目的。
本装置脱硫废水由于量不是非常多,通入换热器6为间隔性通入,当处理完循环中的废水后,再次通入。
综上所述,上述加压换热器6是使脱硫废水能够吸收更多的热量,通入第一蒸发罐7时,可以蒸发更多的水份,得到更浓的溶液;上述提到冷却罐8,可以快速的降低氯化钙溶液温度,这样可以使氯化钙溶液达到过饱和,析出氯化钙晶体。上述提到的冷却罐8可以理解为现有冷却器技术,可以采用喷淋式冷却器等。上述提到负压蒸发罐7”,是使氯化钙溶液沸点降低,可以蒸发出更多的水份,氯化钙溶液浓度更高。上述提到的废水预处理装置5把脱硫废水絮凝,并除去沉淀污泥为现有常规技术。
Claims (4)
1.一种脱硫废水零排放处理系统,其特征在于,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口接蒸发罐进口,蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口,冷却罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和蒸发罐进口。
2.一种脱硫废水零排放处理系统,其特征在于,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口接第一蒸发罐进口,第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口,第二蒸发罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。
3.一种脱硫废水零排放处理系统,其特征在于,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口分别接第一蒸发罐进口和第二蒸发罐进口,第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口,第二蒸发罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。
4.一种脱硫废水零排放处理系统,其特征在于,设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、负压蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器;
锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口,换热器设于烟道内,且位于本系统界外已有的空气预热器之后;除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口,湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口,废水预处理装置出口接换热器进口,换热器出口分别接负压蒸发罐进口和冷却罐进口,负压蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口,冷却罐出口接离心机进口,离心机出口分别接结晶器进口和负压蒸发罐进口。
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