CN213231584U - 一种脱硫废水高温闪蒸处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种脱硫废水高温闪蒸处理装置，包括废水预处理系统、太阳能集热系统、废水加热系统、蒸汽发生系统和蒸汽冷却系统；所述废水预处理系统的出口与冷凝器的壳程进口连接，冷凝器的壳程出口与换热器壳程进口相连接，换热器壳程出口与喷雾器相连接；汽水分离器的蒸汽出口冷凝器的管程进口相连接；所述集热外管分别连接换热器壳程的进、出口，所述循环水泵以使集热外管的流体进行循环，以实现对脱硫废水的处理及回收利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硫废水处理领域，具体是涉及一种脱硫废水高温闪蒸处理装置。
背景技术
虽然煤电在电力能源中的占比呈逐年下降的趋势，但与其他发电形式相比，煤电技术发展已相当成熟，短时间内煤电在电力生产中仍占主导地位。随着工业的快速发展，环保问题日益严重，未来煤电必然会走绿色环保经济的可持续发展道路。燃煤机组发电过程中，煤燃烧会产生大量的烟气，而烟气中含有的SO2如若直接排放到大气环境中，会导致温室效应、酸雨等一系列环境污染问题的出现，因此烟气脱硫已成为燃煤发电过程的重要环节。
燃煤电厂的烟气脱硫过程中，石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)是国内发展最成熟、应用最广泛的一种脱硫技术，该技术具有脱硫效率高、可靠性高、运行成本低等优点，是目前唯一大规模商业化运行的脱硫技术。石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中，其产物主要是石膏和脱硫废水，其中脱硫废水因其成分复杂难以处理，是当前电力环保面临的难题。脱硫废水具有水量大、污染种类多，含盐量高等特点，不能直接排入火电厂废水处理系统，需要单独设置处理系统。
目前，脱硫废水处理技术大多采用传统的三联箱工艺，但该工艺废水处理效率低，出水含有大量的可溶性盐，因此需要深度处理。针对以上存在的问题，本实用新型提出一种脱硫废水高温闪蒸处理装置，实现废水脱硫处理、水资源回收利用。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种脱硫废水高温闪蒸处理装置，以实现对脱硫废水的处理及回收利用。
具体方案如下：
一种脱硫废水高温闪蒸处理装置，包括废水预处理系统、太阳能集热系统、废水加热系统、蒸汽发生系统和蒸汽冷却系统；
所述废水预处理系统对脱硫废水进行预处理；
所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、集热外管以及循环水泵；
所述废水加热系统包括管壳式换热器，其具有换热器管程进、出口和换热器壳程进、出口；
所述蒸汽发生系统包括闪蒸罐和汽水分离器，所述闪蒸罐内具有喷雾器，闪蒸罐的蒸汽出口设置在喷雾器的上方；汽水分离器相对的两侧分别开设有蒸汽进口和蒸汽出口，闪蒸罐的蒸汽出口与汽水分离器的蒸汽进口相连接；
所述蒸汽冷却系统包括冷凝器，其具有冷凝器管程进、出口和换热器壳程进、出口；
所述废水预处理系统的出口与冷凝器的壳程进口连接，冷凝器的壳程出口与换热器壳程进口相连接，换热器壳程出口与喷雾器相连接；汽水分离器的蒸汽出口冷凝器的管程进口相连接；所述集热外管分别连接换热器壳程的进、出口，所述循环水泵以使集热外管的流体进行循环。
进一步的，所述废水预处理系统包括脱硫废水依序流经的调节箱、沉降箱、絮凝箱和澄清池。
进一步的，所述太阳能集热器为槽式抛物面太阳能集热器。
进一步的，所述太阳能集热器和集热外管中的循环介质是水。
进一步的，所汽水分离器底部的排水管路与凝汽器管侧出水管路合并后接入废水加热系统。
进一步的，所述汽水分离器的蒸汽通道上设有吸附垫。
进一步的，所述闪蒸罐的底部经一排水管与一浓缩废液箱连接，该浓缩废液箱与一干燥器连接。
本实用新型提供的脱硫废水高温闪蒸处理装置与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型的脱硫废水高温闪蒸处理装置利用太阳能作为能量来源，并通过各系统之间合理化的布设，大大提高了能量的利用效率，再利用闪蒸的方式实现废水的快速蒸发，提高废水的蒸发效率和淡水产率，获得高品质的纯水和可利用的结晶杂盐，实现了脱硫废水的资源化回收。
附图说明
图1示出了脱硫废水高温闪蒸处理装置的示意图。
图2示出了废水预处理系统的示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参考图1和图2，本实施例提供了一种脱硫废水高温闪蒸处理装置，包括废水预处理系统1、太阳能集热系统2、废水加热系统3、蒸汽发生系统4和蒸汽冷却系统5。
其中，废水预处理系统1用于对脱硫废水进行预处理，以使脱硫废水软化为澄清废水。在本实施例中，废水预处理系统1内包括有脱硫废水依序流经的调节箱、沉降箱、絮凝箱和澄清池。脱硫废水首先流经调节箱，该调节箱内添加有石灰乳药剂，以减少脱硫废水中的易沉淀离子和重金属离子，降低脱硫废水的硬度；然后脱硫废水溢流进入至沉降箱中，该沉降箱内添加有有机硫药液以进一步除去脱硫废水中的重金属离子；然后脱硫废水再溢流进入至絮凝箱中，该絮凝箱内添加有高分子絮凝剂，以除去水中含有的悬浮物和胶体物，使脱硫废水的浊度降低，并达到改善废水水质的目的，最后通过澄清池达到澄清效果。在本实施例中，脱硫废水储存于废水箱11中。
太阳能集热系统2包括槽式抛物面的太阳能集热器21、集热外管22以及循环水泵23，其中太阳能集热器21和集热外管22中的循环介质均是水，该太阳能集热器21可以对太阳光进行聚焦而加热集热外管22内的水，从而产生高温的热水。在本实施例中，该阳能集热系统2中的水由供水箱24提供。
废水加热系统3包括管壳式换热器30组成，脱硫废水自下而上流经管壳式换热器30的管程，集热外管22的出水自上而下流经换热器的壳程，以使太阳能集热系统2产生高温的热水与低温的脱硫废水进行热交换，以起到间接加热脱硫废水的目的，高温的热水经管壳式换热器30热交换后再次进入至太阳能集热器中进行循环利用。
蒸汽发生系统4包括闪蒸罐41和汽水分离器42，闪蒸罐41上部安装多个大致均布的喷雾器411，闪蒸罐41的蒸汽出口设置在喷雾器411的上方。汽水分离器42相对的两侧分别开设有蒸汽进口和蒸汽出口，汽水分离器内部的蒸汽通道上还设有吸附垫421。该吸附垫421用来捕获蒸汽中夹带的水滴，水滴大到一定程度后落到汽水分离器42的底部收集。
闪蒸罐41内的压力环境设置为一个大气压，经废水加热系统3加热后的脱硫废水达到闪蒸温度后进入到闪蒸罐41中，通过喷雾器411实现喷雾闪蒸，脱硫废水蒸发产生的蒸汽从闪蒸罐41的顶部排出，而未蒸发的浓缩废水则落入底部经排水管排入浓缩废液箱6中收集。由于闪蒸的蒸汽中携带着细小液滴，所以蒸汽需要通入到汽水分离器42中过滤，产出较为纯净的蒸汽，从而在蒸汽冷却系统5中获得高品质的冷凝水。
浓缩废液箱6中的浓缩废水通过干燥器8将水分蒸发获得结晶杂盐而进行收集。
蒸汽冷却系统5为冷凝器，汽水分离器42流出的蒸汽上在该冷凝器冷凝成冷凝水后收集于淡水箱7中。在本实施例中，该冷凝器的冷凝水为经过废水预处理系统1处理的脱硫废水，从而使得该冷凝器能够在对脱硫废水起到预加热作用的同时，脱硫废水也起到冷凝介质的作用，实现热能的有效利用以及节水的目的。
本实施例提供的脱硫废水高温闪蒸处理装置的工作原理是：废水箱中的脱硫废水依次流入废水预处理系统的调节箱、沉淀箱、絮凝箱和澄清池，然后从澄清池溢流而出的澄清废水进入至蒸汽冷却系统的冷凝器中，在冷凝器中与汽水分离器排出的纯净蒸汽进行换热处理，以提高脱硫废水的初始温度。脱硫废水升温后进入管壳式换热器，在管壳式换热器中与太阳能集热系统流出热水进行热交换，以使脱硫废水达到闪蒸温度后进入闪蒸罐中，部分脱硫废水闪蒸变为蒸气，未蒸发的浓缩液通过排水管排入浓缩废液箱；闪蒸罐中产生的蒸汽进入汽水分离器中进行汽水分离，蒸汽中的细小液滴被汽水分离器中的吸附垫捕集，产生纯净的蒸汽，然后进入冷凝器中冷却凝结成冷凝水进行回收。
本实施例提供的脱硫废水高温闪蒸处理装置利用太阳能作为能量来源，并通过各系统之间合理化的布设，大大提高了能量的利用效率，再利用闪蒸的方式实现废水的快速蒸发，提高废水的蒸发效率和淡水产率，获得高品质的纯水和可利用的结晶杂盐，实现了脱硫废水的资源化回收。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：包括废水预处理系统、太阳能集热系统、废水加热系统、蒸汽发生系统和蒸汽冷却系统；
所述废水预处理系统对脱硫废水进行预处理；
所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、集热外管以及循环水泵；
所述废水加热系统包括管壳式换热器，其具有换热器管程进、出口和换热器壳程进、出口；
所述蒸汽发生系统包括闪蒸罐和汽水分离器，所述闪蒸罐内具有喷雾器，闪蒸罐的蒸汽出口设置在喷雾器的上方；汽水分离器相对的两侧分别开设有蒸汽进口和蒸汽出口，闪蒸罐的蒸汽出口与汽水分离器的蒸汽进口相连接；
所述蒸汽冷却系统包括冷凝器，其具有冷凝器管程进、出口和换热器壳程进、出口；
所述废水预处理系统的出口与冷凝器的壳程进口连接，冷凝器的壳程出口与换热器壳程进口相连接，换热器壳程出口与喷雾器相连接；汽水分离器的蒸汽出口冷凝器的管程进口相连接；所述集热外管分别连接换热器壳程的进、出口，所述循环水泵以使集热外管的流体进行循环。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：所述废水预处理系统包括脱硫废水依序流经的调节箱、沉降箱、絮凝箱和澄清池。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：所述太阳能集热器为槽式抛物面太阳能集热器。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：所述太阳能集热器和集热外管中的循环介质是水。
5.根据权利要求1所述的脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：所汽水分离器底部的排水管路与凝汽器管侧出水管路合并后接入废水加热系统。
6.根据权利要求1所述的脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：所述汽水分离器的蒸汽通道上设有吸附垫。
7.根据权利要求1所述的脱硫废水高温闪蒸处理装置，其特征在于：所述闪蒸罐的底部经一排水管与一浓缩废液箱连接，该浓缩废液箱与一干燥器连接。
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