CN213623349U - 一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备 - Google Patents
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Abstract
一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，包括烟气换热系统、蒸发换热系统、冷却系统、真空系统、原料管路和尾液处理系统；该烟气换热系统包括下管、上管和换热盘管；该上管顶部设有闪蒸室；该蒸发换热系统包括多效蒸发单元，每一效蒸发单元均包括换热器和蒸发器；该闪蒸室与第一效蒸发单元的换热器侧方的气体入口通过管路连接；该冷却系统包括冷却塔和冷凝器，该真空系统包括若干真空单元，各真空单元包括冷凝水罐、气液分离器、真空泵；该原料管路包括主路和若干支路，各支路分别连接至各蒸发器底部侧方的液体入口；最后一效蒸发单元的蒸发器底部的液体出口还通过排料管路连接至该尾液处理系统，该排料管路上设有排料泵。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种化工设备，特别是一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备。
背景技术
脱硫工艺中，脱硫石膏废水由于含有硫酸钙、氯化镁、硫酸镁等不溶物，在工艺生产中需要使用热源对脱硫石膏废水进行加热蒸发，而传统的蒸汽加热由于温度过高，在加热时会导致石膏等不溶物析出，从而导致蒸发系统结垢、装置无法正常运行。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其工艺中低压蒸汽能够循环使用，充分利用烟气余热，可以防止结垢并且节能环保。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，包括烟气换热系统、蒸发换热系统、冷却系统、真空系统、原料管路和尾液处理系统；
该烟气换热系统包括下管和位于该下管上方的上管，该下管和上管之间通过位于烟道内的换热盘管连通；该上管顶部设有闪蒸室，与该上管通过管路连通；
该蒸发换热系统包括多效蒸发单元，每一效蒸发单元均包括换热器和蒸发器，各效蒸发单元的换热器顶部的液体出口与蒸发器底部侧方的液体入口通过管路连接，各效蒸发单元的蒸发器底部的液体出口与换热器底部的液体入口通过管路连接；相邻的蒸发单元间，上一效蒸发单元的蒸发器顶部的气体出口与下一效蒸发单元的换热器侧面的气体入口通过管路连接；该闪蒸室与第一效蒸发单元的换热器侧方的气体入口通过管路连接；
该冷却系统包括冷却塔和冷凝器，该冷却塔的气体入口与最后一效蒸发单元的蒸发器顶部的气体出口通过管路连接，该冷却塔的热水出口与该冷凝器的热水入口通过管路连接；
该真空系统包括若干真空单元，各真空单元包括冷凝水罐，该冷凝水罐顶部设有气液分离器，该气液分离器侧方和底部分别与该冷凝水罐顶部通过管路连接，该气液分离器顶部与真空泵通过管路连接；第一效蒸发单元的换热器侧方的气体出口通过管路连接至一个真空单元的冷凝水罐，且该冷凝水罐与该下管通过管路连通；剩余各效蒸发单元的换热器侧方的气体出口通过管路连接至一个或多个真空单元的冷凝水罐；该冷凝器侧方的气体出口通过管路连接至一个真空单元的冷凝水罐；
该原料管路包括主路和若干支路，各支路分别连接至各蒸发器底部侧方的液体入口；
最后一效蒸发单元的蒸发器底部的液体出口还通过排料管路连接至该尾液处理系统，该排料管路上设有排料泵。
进一步的，所述换热盘管为省煤器。
进一步的，所述蒸发器、所述冷凝水罐侧面设有液位计。
进一步的，所述冷却塔为喷淋式冷却塔，且设有带循环泵的循环管路。
进一步的，所述真空泵为水环真空泵和/或罗茨真空泵。
进一步的，所述尾液处理系统为圆盘式脱水机、离心式脱水机或喷雾塔干化机。
进一步的，所述换热器为中央循环管式结构或分体式结构。
进一步的，所述多效蒸发单元为三效，包括三个蒸发单元。
进一步的，所述上管和下管为圆管或方管，所述闪蒸室为圆筒形。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过利用已有烟气省煤器或增加换热器和真空系统来获取低压蒸汽，通过低压蒸汽供给强制循环换热器来加热脱硫石膏废水，通过真空系统闪蒸得到低压蒸汽再循环利用，通过喷淋冷却塔来直接冷却尾部蒸汽，脱水机或喷雾塔来处理尾液，从而可以防止结垢并且节能环保。
附图说明
图1是本实用新型利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备的系统示意图。
具体实施方式
以下仅以实施例说明本实用新型可能的实施态样，然而并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，先予叙明。
如图1所示，本实用新型提供一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，包括烟气换热系统1、蒸发换热系统2、冷却系统3、真空系统4、原料管路5和尾液处理系统6。
该烟气换热系统1包括下管11和位于该下管11上方的上管12，该下管11和上管12之间通过位于烟道7内的换热盘管13连通。优选的，该换热盘管13为省煤器。该上管12顶部设有闪蒸室14，与该上管12通过管路连通。具体来说，该上管12和下管11为圆管或方管，该闪蒸室14为圆筒形。
该蒸发换热系统2包括多效蒸发单元，每一效蒸发单元均包括换热器21和蒸发器22，各效蒸发单元的换热器21顶部的液体出口与蒸发器22底部侧方的液体入口通过管路连接，各效蒸发单元的蒸发器22底部的液体出口与换热器21底部的液体入口通过带输送泵23的管路连接。相邻的蒸发单元间，上一效蒸发单元的蒸发器22顶部的气体出口与下一效蒸发单元的换热器21侧面的气体入口通过管路连接。该闪蒸室14与第一效蒸发单元的换热器21侧方的气体入口通过管路连接。
该冷却系统3包括冷却塔31和冷凝器32，该冷却塔31的气体入口与最后一效蒸发单元的蒸发器22顶部的气体出口通过管路连接，该冷却塔31的热水出口与该冷凝器32的热水入口通过管路连接。优选的，该冷却塔31为喷淋式冷却塔，且设有带循环泵33的循环管路。
该真空系统4包括若干真空单元，各真空单元包括冷凝水罐41，该冷凝水罐41顶部设有气液分离器42，该气液分离器42侧方和底部分别与该冷凝水罐41顶部通过管路连接，该气液分离器42顶部与真空泵43通过管路连接，该真空泵43为水环真空泵和/或罗茨真空泵。第一效蒸发单元的换热器21侧方的气体出口通过管路连接至一个真空单元的冷凝水罐41，且该冷凝水罐41与该下管11通过带水泵15的管路连通。剩余各效蒸发单元的换热器21侧方的气体出口通过管路连接至一个或多个真空单元的冷凝水罐41。该冷凝器32侧方的气体出口通过管路连接至一个真空单元的冷凝水罐41。
该原料管路5包括主路51和若干支路52，各支路52分别连接至各蒸发器22底部侧方的液体入口。
最后一效蒸发单元的蒸发器22底部的液体出口还通过排料管路53连接至该尾液处理系统6，该排料管路53上设有排料泵54。该尾液处理系统6为圆盘式脱水机、离心式脱水机或喷雾塔干化机。
优选的，该多效蒸发单元为三效，包括三个蒸发单元，此时效率最高。该换热器21为中央循环管式结构或分体式结构。该蒸发器22、该冷凝水罐41侧面设有液位计8。
本实用新型的工作原理和过程如下：原料管路5向各蒸发器22底部侧方的液体入口供料，达到自平衡的目的；通过供水泵将蒸发换热系统的冷凝水输送到下管11内，进而进入换热盘管13(省煤器换热管)内进行换热。该换热盘管13内的冷凝水经换热后达到60-100℃，此时到在换热盘管13和闪蒸室14内，闪蒸室14通过真空系统4抽负压-20～-100kpa下产生低压蒸汽，低压蒸汽通过管路输入到第一效蒸发单元的换热器21内，在换热器21内，低压蒸汽通过管外加热管内的脱硫石膏废水，使其达到所需温度，进而进入上部蒸发器22内，在真空系统4作用下迅速闪蒸生成蒸汽。闪蒸生成的蒸汽可进入下一个效蒸发单元的换热器21，作为加热蒸汽热源，以此类推，多可达五次利用，考虑能耗和经济性，三次利用较合理。最后一效蒸发单元的蒸发器22排出的尾部蒸汽，进入喷淋式冷却塔31，进而进入冷凝器32，利用电厂冷却塔循环水进行喷淋冷却尾部蒸汽。最后一效蒸发单元的蒸发器22内脱硫石膏废水在达到一定浓度后，其通过排料泵54及排料管路53进入脱水机，可通过盘式脱水机或真空脱水机及旁路烟气喷雾塔来进行脱水或干化，从而达到不外排母液，无固废的目的。脱水机脱水后形成的脱水石膏进入石膏库，母液回到脱硫石膏废水旋流器再次循环。
本实用新型在运行过程中可利用省煤器进行改造，有效节省投资；同时避免对电厂烟道的大量改造，并且利用了烟气的多余热量，达到节能的目的。本实用新型利用多个真空机组，分别为烟气省煤器换热系统和第一效蒸发单元共用一个真空机组；以此类推，第二效、第三效蒸发单元共用一个真空机组；末效蒸发单元和尾冷器共用一个真空机组，具有真空度高，保持蒸发温度的优点，同时在脱硫石膏废水水质变化和烟气温度变化导致蒸发温度变化时有效保持真空度的优点。
本实用新型是以权利要求所限定的。但基于此，本领域的普通技术人员可以做出种种显然的变化或改动，都应在本实用新型的主要精神和保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于，包括烟气换热系统、蒸发换热系统、冷却系统、真空系统、原料管路和尾液处理系统；
该烟气换热系统包括下管和位于该下管上方的上管，该下管和上管之间通过位于烟道内的换热盘管连通；该上管顶部设有闪蒸室，与该上管通过管路连通；
该蒸发换热系统包括多效蒸发单元，每一效蒸发单元均包括换热器和蒸发器，各效蒸发单元的换热器顶部的液体出口与蒸发器底部侧方的液体入口通过管路连接，各效蒸发单元的蒸发器底部的液体出口与换热器底部的液体入口通过管路连接；相邻的蒸发单元间，上一效蒸发单元的蒸发器顶部的气体出口与下一效蒸发单元的换热器侧面的气体入口通过管路连接；该闪蒸室与第一效蒸发单元的换热器侧方的气体入口通过管路连接；
该冷却系统包括冷却塔和冷凝器，该冷却塔的气体入口与最后一效蒸发单元的蒸发器顶部的气体出口通过管路连接，该冷却塔的热水出口与该冷凝器的热水入口通过管路连接；
该真空系统包括若干真空单元，各真空单元包括冷凝水罐，该冷凝水罐顶部设有气液分离器，该气液分离器侧方和底部分别与该冷凝水罐顶部通过管路连接，该气液分离器顶部与真空泵通过管路连接；第一效蒸发单元的换热器侧方的气体出口通过管路连接至一个真空单元的冷凝水罐，且该冷凝水罐与该下管通过管路连通；剩余各效蒸发单元的换热器侧方的气体出口通过管路连接至一个或多个真空单元的冷凝水罐；该冷凝器侧方的气体出口通过管路连接至一个真空单元的冷凝水罐；
该原料管路包括主路和若干支路，各支路分别连接至各蒸发器底部侧方的液体入口；
最后一效蒸发单元的蒸发器底部的液体出口还通过排料管路连接至该尾液处理系统，该排料管路上设有排料泵。
2.根据权利要求1所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述换热盘管为省煤器。
3.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述蒸发器、所述冷凝水罐侧面设有液位计。
4.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述冷却塔为喷淋式冷却塔，且设有带循环泵的循环管路。
5.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述真空泵为水环真空泵和/或罗茨真空泵。
6.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述尾液处理系统为圆盘式脱水机、离心式脱水机或喷雾塔干化机。
7.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述换热器为中央循环管式结构或分体式结构。
8.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述多效蒸发单元为三效，包括三个蒸发单元。
9.根据权利要求1或2所述的利用低压蒸汽的脱硫石膏废水蒸发浓缩设备，其特征在于：所述上管和下管为圆管或方管，所述闪蒸室为圆筒形。
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