CN214087812U - 一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统 - Google Patents

Abstract

一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，包括原水箱系统、负压多级蒸发浓缩系统、烟气余热利用系统、真空系统和烟气喷雾蒸发塔系统；该原水箱系统包括原水箱；该负压多级蒸发浓缩系统包括若干蒸发单元，各蒸发单元包括加热器和闪蒸器；加热器顶部的液体出口与闪蒸器底部侧方的液体入口通过管路连通，闪蒸器底部的液体出口与加热器底部的液体入口通过带有轴流泵的循环管连通；该烟气余热利用系统包括下进水总管和位于该下进水总管上方的上蒸汽总管；该真空系统包括若干真空单元，各真空单元包括凝结水箱、气液旋流器和真空泵；该烟气喷雾蒸发塔系统包括蒸发塔，该蒸发塔顶部设有烟气分配器，内部中央设有旋转雾化器。

Description

一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，特别是一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统。

背景技术

火电厂湿法脱硫工艺中，产生大量含有硫酸钙、氯化镁、硫酸镁等不溶物的脱硫废水，此类废水水量大且难处理，如采用膜法浓缩的话其浓缩倍率有限，采用MVR机械压缩蒸发的话又需要复杂的预处理，采用烟道蒸发的话处理量有限同时又容易在烟道结垢；因此，急需开发无预处理的热法浓缩和旁路雾化蒸发结合的工艺系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其利用电厂除尘器后或前的烟气余热来产生蒸汽，利用废水中硫酸钙晶种法多效闪蒸装置来浓缩脱硫废水，利用真空系统实现低压蒸汽的往复利用，利用电厂脱硝后的高温烟气喷雾蒸发多效闪蒸系统的浓缩液，最终硫酸钙类杂盐进入石膏库，达到近排放，此工艺系统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：

一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，包括原水箱系统、负压多级蒸发浓缩系统、烟气余热利用系统、真空系统和烟气喷雾蒸发塔系统；

该原水箱系统包括原水箱，该原水箱内设有搅拌器，该原水箱下部出料口与原料泵通过管路连通；

该负压多级蒸发浓缩系统包括若干蒸发单元，各蒸发单元包括加热器和闪蒸器；各蒸发单元的加热器顶部的液体出口与闪蒸器底部侧方的液体入口通过管路连通，各蒸发单元的闪蒸器底部的液体出口与加热器底部的液体入口通过带有轴流泵的循环管连通；相邻的蒸发单元间，上一级蒸发单元的闪蒸器顶部的蒸汽出口与下一级蒸发单元的加热器侧面的蒸汽入口通过管路连通；上一级蒸发单元的闪蒸器底部的循环管与平衡桶上部的原料入口通过管路连通，该平衡桶下部的原料出口与下一级蒸发单元的闪蒸器下部的原料入口通过带转料泵的管路连通；第一效蒸发单元的闪蒸器下方侧面的进料口与该原料泵的出口通过管路相连；最后一效蒸发单元的闪蒸器上部蒸汽出口与冷凝器侧方的蒸汽入口通过管路连通；

该烟气余热利用系统包括横向的下进水总管和位于该下进水总管上方的上蒸汽总管，该下进水总管和上蒸汽总管之间通过若干位于烟道内的换热翅片管贯通连接；该下进水总管与上蒸汽总管通过竖向的连通管连通；该下进水总管底部设有排污口；该上蒸汽总管上部的蒸汽出口通过管路与第一效蒸发单元的加热器上部侧方的蒸汽入口相连；

该真空系统包括若干真空单元，各真空单元包括凝结水箱、气液旋流器和真空泵；该气液旋流器设于该凝结水箱顶部，该气液旋流器侧方和底部分别与该凝结水箱顶部通过管路连接，该气液旋流器顶部与该真空泵通过管路连接；第一效蒸发单元的加热器侧方的凝结水出口通过管路连接至第一真空单元的凝结水箱，该凝结水箱底部的液体出口与该下进水总管端部进水口通过带凝结水泵的管路连接；其余各效蒸发单元的加热器侧方的凝结水出口通过管路连接至第二真空单元的凝结水箱；该冷凝器侧方的凝结水出口通过管路连接至该第二真空单元的凝结水箱；

该烟气喷雾蒸发塔系统包括蒸发塔，该蒸发塔顶部设有烟气分配器，内部中央设有旋转雾化器；最后一效蒸发单元的加热器下部循环管与排料泵通过排料管路相连，该排料泵另一端与进料管路相连，该进料管路另一端与该旋转雾化器相连；该烟气分配器与电厂空预器前的烟气管道相连，该蒸发塔下部的出烟口与电厂除尘器前的烟道通过管路相连；该蒸发塔下部的排料口与脱硫石膏暂存库相连。

进一步的，所述原水箱侧方设有密度计、电导率计和液位计。

进一步的，所述闪蒸器、所述平衡桶、所述凝结水箱、所述连通管侧面均设有液位计。

进一步的，所述液位计为磁翻板式或超声波式。

进一步的，所述蒸发单元的数量为3个。

进一步的，所述闪蒸器上设有温度计和压力计，所述上蒸汽总管上设有温度计，最后一效蒸发单元的闪蒸器下部循环管上设有密度计或压差计。

进一步的，所述换热翅片管为高频焊翅片管换热器，上下部均设有阀门；所述下进水总管和上蒸汽总管截面为圆形或方形。

进一步的，所述真空泵为水环真空泵和/或罗茨真空泵，所述凝结水箱上设有电导率计。

进一步的，所述冷凝器为管式冷凝器，且设有带循环泵的循环管路。

进一步的，所述蒸发塔为离心式喷雾、双流体喷雾或三流体喷雾。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过利用电厂烟气的余热换热获取蒸汽，通过多级闪蒸系统蒸发浓缩脱硫废水，通过利用脱硫废水中的硫酸钙晶种达到防垢的目的，浓缩液通过喷雾蒸发塔蒸发，蒸发塔利用电厂空预器前烟气作为热源，最终形成的石膏杂盐进入脱硫石膏库，整个工艺流程系统无外排废水和盐，不需要外部蒸汽，运行中不易结垢，节能环保。

附图说明

图1是本实用新型脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统的结构示意图。

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脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，包括原水箱系统1、负压多级蒸发浓缩系统2、烟气余热利用系统3、真空系统4和烟气喷雾蒸发塔系统5。

该原水箱1系统包括原水箱11，该原水箱11内设有搅拌器12，该原水箱11下部出料口与原料泵13通过管路连通。

该负压多级蒸发浓缩系统2包括若干蒸发单元20，各蒸发单元20包括加热器21和闪蒸器22。各蒸发单元20的加热器21顶部的液体出口与闪蒸器22底部侧方的液体入口通过管路连通，各蒸发单元20的闪蒸器22底部的液体出口与加热器21底部的液体入口通过带有轴流泵23的循环管24连通。相邻的蒸发单元20间，上一级蒸发单元20的闪蒸器22顶部的蒸汽出口与下一级蒸发单元20的加热器21侧面的蒸汽入口通过管路连通。上一级蒸发单元20的闪蒸器22底部的循环管24与平衡桶25上部的原料入口通过管路连通，该平衡桶25下部的原料出口与下一级蒸发单元20的闪蒸器22下部的原料入口通过带转料泵26的管路连通。第一效蒸发单元的闪蒸器22下方侧面的进料口与该原料泵13的出口通过管路相连。最后一效蒸发单元的闪蒸器22上部蒸汽出口与冷凝器27侧方的蒸汽入口通过管路连通。该冷凝器27为管式冷凝器，且设有带循环泵28的循环管路，具体来说，该冷凝器27下部液体入口与厂区循环冷却水进管通过管路相连，冷凝器27上部液体出口与循环冷却水回管通过管路相连。该蒸发单元20的数目为二、三、四，尤以三个为最优，此时效率最高。

该烟气余热利用系统3包括横向的下进水总管31和位于该下进水总管31上方的上蒸汽总管32，该下进水总管31和上蒸汽总管32之间通过若干位于烟道内的换热翅片管33贯通连接。该下进水总管31与上蒸汽总管32通过竖向的连通管34连通。该下进水总管31底部设有排污口35。该上蒸汽总管32上部的蒸汽出口通过管路与第一效蒸发单元的加热器21上部侧方的蒸汽入口相连。优选的，该换热翅片管33为高频焊翅片管换热器，上下部均设有阀门36。该下进水总管31和上蒸汽总管32截面为圆形或方形。

该真空系统4包括若干真空单元40，各真空单元40包括凝结水箱41、气液旋流器42和真空泵43。该气液旋流器42设于该凝结水箱41顶部，该气液旋流器42侧方和底部分别与该凝结水箱41顶部通过管路连接，该气液旋流器42顶部与该真空泵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，该凝结水箱41上设有电导率计。第一效蒸发单元的加热器21侧方的凝结水出口通过管路连接至第一真空单元401的凝结水箱41，该凝结水箱41底部的液体出口与该下进水总管31端部进水口通过带凝结水泵44的管路连接。其余各效蒸发单元的加热器21侧方的凝结水出口通过管路连接至第二真空单元402的凝结水箱41。该冷凝器27侧方的凝结水出口通过管路连接至该第二真空单元402的凝结水箱41。

该烟气喷雾蒸发塔系统5包括蒸发塔51，该蒸发塔51顶部设有烟气分配器52，内部中央设有旋转雾化器53。优选的，该蒸发塔51为离心式喷雾、双流体喷雾或三流体喷雾。最后一效蒸发单元的加热器21下部循环管24与排料泵29通过排料管路相连，该排料泵29另一端与进料管路54相连，该进料管路54另一端与该旋转雾化器53相连。该烟气分配器52与电厂空预器前的烟气管道相连，该蒸发塔51下部的出烟口与电厂除尘器前的烟道通过管路相连。该蒸发塔51下部的排料口与脱硫石膏暂存库相连。

具体来说，该原水箱11侧方设有密度计、电导率计和液位计。该闪蒸器22、该平衡桶25、该凝结水箱41、该连通管34侧面均设有液位计。该液位计为磁翻板式或超声波式。该闪蒸器22上设有温度计和压力计，该上蒸汽总管32上设有温度计，最后一效蒸发单元的闪蒸器22下部循环管24上设有密度计或压差计。

本实用新型的工作原理和过程如下：由废水旋流器过来的脱硫废水进入带搅拌的原水箱11，通过原水箱11的搅拌器12搅拌后，由原水箱1下部侧方的管路进入原料泵13，原料泵13的原料经过管路向第一效蒸发单元的闪蒸器22底部侧方的液体入口供料，进入第一效蒸发单元的闪蒸器22的原料通过其下方的循环管24由轴流泵23打到管路内，从而进入第一效蒸发单元的加热器21的换热管内，通过换热管上升到上部后再次进入第一效蒸发单元的闪蒸器22的中部进料口，从而循环往复；原料液一定浓缩后在第一效蒸发单元的闪蒸器22下方循环管24处由分支管路进入平衡桶25，平衡桶25的原料液由转料泵26通过管路进入第二效蒸发单元的闪蒸器22内，第二效蒸发单元的闪蒸器22内的原料液再次进行循环，继而循环往复；第三效蒸发单元的闪蒸器22同理。第三效蒸发单元的闪蒸器22下部分料液达到设定浓度或压差后系统开启排料程序，料液由第三效蒸发单元的加热器22下部和轴流泵23间的管路排到排料泵29，排料泵29通过管路将尾液输送到烟气喷雾蒸发塔系统5内进行蒸发处理。来自空预器前的烟气由烟气分配器52进入蒸发塔51内，尾液通过管路后进入旋转雾化器53内雾化，烟气与尾液在蒸发塔51内进行混合蒸发换热，最终形成的固体物由蒸发塔51下部排料口排出进入脱硫石膏暂存库，换热后的烟气通过蒸发塔下部的烟气出口进入电除尘前烟道。第一效蒸发单元的加热器21下部侧方的凝结水进入凝结水箱41，凝结水箱41上部连接有气液旋流器42和真空泵43等，用于抽负压和不凝气，凝结水箱41内的凝结水通过下方的凝结水泵44进入烟气余热利用系统的下进水总管31，凝结水经下部阀门进入翅片换热管33内，经过烟气换热后生成蒸汽经过上部阀门到上蒸汽总管32内，然后蒸汽经管路进入第一效蒸发单元的加热器21上部侧方的蒸汽入口，给第一效蒸发单元的加热器21内的原料液加热，循环往复；同理，第一效蒸发单元、第二效蒸发单元的加热器21的凝结水进入凝结水箱，经由凝结水泵44排出供工艺留用。第三效蒸发单元的闪蒸器22上部的蒸汽经管路进入冷凝器27上部侧方的进气口，经过冷凝器27的换热后，凝结水通过冷凝器27下部侧方的排水口进入凝结水箱41，冷凝器27底部通入厂区来的循环冷却水，由冷凝器27上部回水到厂区循环水管，整个工艺流程无外排废水。

本实用新型在运行过程中也可利用电厂烟道的低温省煤器进行改造，有效节省投资，同时避免对烟道的大量改造，有效利用低温省煤器换热的热量，达到节能的目的。本实用新型利用多个真空机组，烟气换热系统和第一效蒸发单元共用一个真空机组；第二效蒸发单元、第三效蒸发单元和冷凝器共用一个真空机组；具有真空度高，稳定各闪蒸室压力梯度等优点，同时在脱硫废水水质变化和机组负荷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 (10)

1.一种脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于，包括原水箱系统、负压多级蒸发浓缩系统、烟气余热利用系统、真空系统和烟气喷雾蒸发塔系统；

该原水箱系统包括原水箱，该原水箱内设有搅拌器，该原水箱下部出料口与原料泵通过管路连通；

该负压多级蒸发浓缩系统包括若干蒸发单元，各蒸发单元包括加热器和闪蒸器；各蒸发单元的加热器顶部的液体出口与闪蒸器底部侧方的液体入口通过管路连通，各蒸发单元的闪蒸器底部的液体出口与加热器底部的液体入口通过带有轴流泵的循环管连通；相邻的蒸发单元间，上一级蒸发单元的闪蒸器顶部的蒸汽出口与下一级蒸发单元的加热器侧面的蒸汽入口通过管路连通；上一级蒸发单元的闪蒸器底部的循环管与平衡桶上部的原料入口通过管路连通，该平衡桶下部的原料出口与下一级蒸发单元的闪蒸器下部的原料入口通过带转料泵的管路连通；第一效蒸发单元的闪蒸器下方侧面的进料口与该原料泵的出口通过管路相连；最后一效蒸发单元的闪蒸器上部蒸汽出口与冷凝器侧方的蒸汽入口通过管路连通；

该烟气余热利用系统包括横向的下进水总管和位于该下进水总管上方的上蒸汽总管，该下进水总管和上蒸汽总管之间通过若干位于烟道内的换热翅片管贯通连接；该下进水总管与上蒸汽总管通过竖向的连通管连通；该下进水总管底部设有排污口；该上蒸汽总管上部的蒸汽出口通过管路与第一效蒸发单元的加热器上部侧方的蒸汽入口相连；

该真空系统包括若干真空单元，各真空单元包括凝结水箱、气液旋流器和真空泵；该气液旋流器设于该凝结水箱顶部，该气液旋流器侧方和底部分别与该凝结水箱顶部通过管路连接，该气液旋流器顶部与该真空泵通过管路连接；第一效蒸发单元的加热器侧方的凝结水出口通过管路连接至第一真空单元的凝结水箱，该凝结水箱底部的液体出口与该下进水总管端部进水口通过带凝结水泵的管路连接；其余各效蒸发单元的加热器侧方的凝结水出口通过管路连接至第二真空单元的凝结水箱；该冷凝器侧方的凝结水出口通过管路连接至该第二真空单元的凝结水箱；

该烟气喷雾蒸发塔系统包括蒸发塔，该蒸发塔顶部设有烟气分配器，内部中央设有旋转雾化器；最后一效蒸发单元的加热器下部循环管与排料泵通过排料管路相连，该排料泵另一端与进料管路相连，该进料管路另一端与该旋转雾化器相连；该烟气分配器与电厂空预器前的烟气管道相连，该蒸发塔下部的出烟口与电厂除尘器前的烟道通过管路相连；该蒸发塔下部的排料口与脱硫石膏暂存库相连。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述原水箱侧方设有密度计、电导率计和液位计。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述闪蒸器、所述平衡桶、所述凝结水箱、所述连通管侧面均设有液位计。

4.根据权利要求2或3所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述液位计为磁翻板式或超声波式。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述蒸发单元的数量为3个。

6.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述闪蒸器上设有温度计和压力计，所述上蒸汽总管上设有温度计，最后一效蒸发单元的闪蒸器下部循环管上设有密度计或压差计。

7.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述换热翅片管为高频焊翅片管换热器，上下部均设有阀门；所述下进水总管和上蒸汽总管截面为圆形或方形。

8.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述真空泵为水环真空泵和/或罗茨真空泵，所述凝结水箱上设有电导率计。

9.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述冷凝器为管式冷凝器，且设有带循环泵的循环管路。

10.根据权利要求1所述的脱硫废水利用余热闪蒸浓缩和雾化蒸发的系统，其特征在于：所述蒸发塔为离心式喷雾、双流体喷雾或三流体喷雾。

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