CN214088117U - 光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高盐废水处理技术领域，具体涉及光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，包括包括锅炉、废水处理模块、压缩空气供应模块以及太阳能供能模块，所述废水处理模块包括加热水箱、SCR反应器、第一双流体雾化装置、第二双流体雾化装置、除尘器以及脱硫吸收塔；所述压缩空气供应模块分别通过第一空气输送管道和第二空气输送管道与第一双流体雾化装置和第二双流体雾化装置连接；所述太阳能供能模块为所述加热水箱提供电能。所述光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统设计合理、符合环保需求且投资运行成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及高盐废水处理技术领域，尤其涉及光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统。
背景技术
燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统运行过程中会产生脱硫废水，化学车间离子交换设备再生时产生酸碱再生废水，这两路废水均为高盐废水，成为火电厂废水“零排放”处理的核心内容。脱硫废水具有成分复杂、含盐量高、水质水量不稳定等特点，所以其处理难度大且处理成本高。随着环保要求的不断提高，脱硫废水的处理越来越受到重视。目前脱硫废水常见的处理方式包括常规的“中和-沉淀-混凝”三联箱处理技术、机械蒸汽再压缩蒸发结晶处理技术以及烟气蒸发干燥零排放处理技术等。常规的“中和-沉淀-混凝”三联箱处理工艺应用广泛，能够有效去除脱硫废水中的固体悬浮物、重金属等，但是经处理后的废水含盐量仍然较高，难以满足回用和排放要求。因此，多种脱硫废水“零排放”处理技术相继被开发出来，并进行了示范应用。如机械蒸汽再压缩蒸发结晶处理技术包括软化除浊处理、膜浓缩减量处理和末端浓盐水的蒸发结晶处理，该处理技术工艺流程较长，系统的投资成本和运行成本较高，并且经处理后的产物难以处理或是对后续产品工艺造成影响，无法实现资源化利用。目前已有的烟气蒸发干燥零排放处理技术多采用新建旁路烟道蒸发塔工艺或将废水在除尘器入口前雾化蒸发工艺，虽然能够将废水蒸发干燥，但是也存在投资运行成本高或蒸发水量小、易对烟道产生积灰结垢风险等问题，增加了技术应用的难度。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，所述光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统设计合理、符合环保需求且投资运行成本低。
为达到上述技术效果，本实用新型采用了以下技术方案：
光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，包括锅炉、废水处理模块、压缩空气供应模块以及太阳能供能模块，所述废水处理模块包括加热水箱、SCR反应器、第一双流体雾化装置、第二双流体雾化装置、除尘器以及脱硫吸收塔；所述加热水箱和锅炉分别通过第一输送管道和第二输送管道与所述第一双流体雾化装置连接，所述第一双流体雾化装置通过第三输送管道与SCR反应器连接，所述SCR反应器通过第四输送管道与第二双流体雾化装置连接，所述第二双流体雾化装置通过第五输送管道与除尘器连接，所述除尘器通过第六输送管道连接有脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔的下游设有烟囱；所述压缩空气供应模块分别通过第一空气输送管道和第二空气输送管道与第一双流体雾化装置和第二双流体雾化装置连接；所述太阳能供能模块为所述加热水箱提供电能。
进一步地，所述所述第一输送管道上还设置有废水缓冲箱。
进一步地，加热水箱顶部设置有过滤网，所述过滤网的过滤孔径≦1mm。
进一步地，所述过滤网采用塑料或双相不锈钢制成。
进一步地，所述SCR反应器的内部设有SCR催化剂填料。
进一步地，所述锅炉的空气入口处设有第三空气输送管道，所述废水处理模块还包括空预器，所述第三空气输送管道和第四输送管道均经过所述空预器。
进一步地，所述太阳能供能模块包括光热模块，所述光热模块包括设置在地面上的太阳能反射板，所述加热水箱的底部设置有导热水箱平台，所述导热水箱平台通过水箱支架与地面固定连接，所述太阳能反射板通过反射阳光对导热水箱平台进行加热。
进一步地，所述太阳能供能模块包括电加热模块，所述加热水箱中设置有电加热装置，所述电加热模块包括蓄电装置和若干太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与所述蓄电装置电连接，且所述蓄电装置与电加热装置电连接。
进一步地，所述太阳能供能模块包括光热模块和电加热模块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
第一方面，本实用新型利用将第二输送管道与第一双流体雾化装置进行连接，通过将第二输送管道中的高热烟道作为热源对废水进行蒸发干燥蒸发，降低了高盐废水“零排放”的处理成本。
第二方面，本实用新型中高盐废水的雾化采用双流体雾化方式，废水的雾化粒径可以通过调节压缩空气量和压缩空气压力进行控制。
第三方面，本实用新型通过设置太阳能供能模块为加热水箱供能，并且通过设置太阳能反射板对加热水箱进行加热的方式直接实现加热水箱中废水的升温，同时，在光照强度较弱时，还通过设置太阳能光伏板为蓄电装置蓄电，以光热与光伏光热耦合功能的方式有效地降低能源的使用，进一步降低运行成本，提高处理效率。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统的整体结构示意图；
附图标记为：10，加热水箱，11，第一输送管道，20，废水缓冲箱，21，搅拌器，30，第一双流体雾化装置，31，第三输送管道，40，SCR反应器，41，第四输送管道，42，SCR催化剂填料，50，第二双流体雾化装置，51，第五输送管道，60，除尘器，61，第六输送管道，62，脱硫吸收塔，63，烟囱，70，锅炉，71，第二输送管道，81，太阳能反射板，82，导热水箱平台，83，水箱支架，84，地面，85，太阳能光伏板，86，蓄电装置，87，电加热装置，91，第一空气输送管道，92，第二空气输送管道，93，第三空气输送管道，94，空预器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，包括锅炉70、废水处理模块、压缩空气供应模块以及太阳能供能模块，所述废水处理模块包括加热水箱10、SCR反应器40、第一双流体雾化装置30、第二双流体雾化装置50、除尘器60、脱硫吸收塔62以及烟囱63。所述压缩空气供应模块分别通过第一空气输送管道91和第二空气输送管道92与第一双流体雾化装置30和第二双流体雾化装置50连接；所述太阳能供能模块为所述加热水箱10提供电能。在具体实施时，高盐废水依次经过加热水箱10、第一双流体雾化装置30、SCR反应器40、第二双流体雾化装置50以及脱硫吸收塔62进行处理，最后通过烟囱63进行排放，使其达到排放标准。
在本实施例中，所述废水经由废水输送管道输送至该加热水箱10中进行初步处理，所述废水输送管道上设置有废水提升泵，所述加热水箱10可采用三联箱，且所述加热水箱10和锅炉70分别通过第一输送管道11和第二输送管道71与所述第一双流体雾化装置30连接。所述第一输送管道11上还设置有废水缓冲箱20，且所述废水缓冲箱20中设置有搅拌器21。所述第一双流体雾化装置30通过第三输送管道31与SCR反应器40连接，所述SCR反应器40的内部设有SCR催化剂填料42。具体地，所述第一双流体雾化装置30设置有多个并在SCR反应器40的入口前烟道内均匀布置，并且该第一双流体雾化装置30的布置位置距离SCR催化剂填料42的距离≥5m。优选地，所述第一双流体雾化装置30的雾化角≤90°。具体地，高盐废水和压缩空气在第一双流体雾化装置30内混合后，废水被雾化形成直径为20-100μm的液滴，喷入SCR反应器40入口前的烟道内。在SCR反应器40内，在烟气的加热作用下该高盐废水的液滴被蒸发干燥，水蒸气随烟气进入SCR反应器40，废水蒸发产生的结晶盐也进入烟气与粉煤灰混合。在具体实施时，通过SCR反应器40入口前烟道内的高热烟气作为热源将雾化后的废水液滴加热蒸发，利用压缩空气将废水雾化并且液滴大小可以调节，可有效地节约能源并提高处理效率。
在本实施例中，所述太阳能供能模块用于为所述加热水箱10供能。具体地，所述太阳能供能模块包括光热模块和电加热模块。所述加热水箱10中设置有电加热装置87，所述电加热装置87可选择电加热丝或者电加热板，所述电加热模块包括蓄电装置86和若干太阳能光伏板85，所述太阳能光伏板85与所述蓄电装置86电连接，且所述蓄电装置86与电加热装置87电连接。所述光热模块包括设置在地面84上的太阳能反射板81，所述加热水箱10的底部设置有导热水箱平台82，所述导热水箱平台82采用导热材料制成，所述导热水箱平台82通过水箱支架83与地面84固定连接，所述太阳能反射板81通过反射阳光对导热水箱平台82进行加热。在具体实施时，高盐废水通过该废水提升泵输送至该加热水箱10中，并通过该太阳能供能模块对该加热水箱10功能，以提高废水在处理时的温度，提高处理效率。同时，所述加热水箱10的内部还配套搅拌器21，能够使水箱内的水均匀加热，以便于通过控制加热水箱10的液位和采用电加热装置87可以将加热水箱10中的高盐废水加热到90℃左右。在具体实施时，可通过太阳光反射板的反射聚焦作用将太阳光集中聚焦在加热水箱10上，实现提高废水温度的效果，在光照强度较弱时，所述太阳能光伏板85在阳光照射下产生的电能通过电缆进入蓄电装置86，在需要开启电加热装置87时，可以通过蓄电装置86给电加热装置87供电，以保证对废水的加热效果。
在本实施例中，所述SCR反应器40通过第四输送管道41与第二双流体雾化装置50连接，所述第二双流体雾化装置50通过第五输送管道51与除尘器60连接，所述第五输送管道51上设有引风机，所述除尘器60还通过第六输送管道61连接有脱硫吸收塔62，所述烟囱63设置在脱硫吸收塔62的下游。具体地，高盐废水在压力和压缩空气的作用下通过第二双流体雾化装置50形成微小液滴，废水雾化后的液滴直径可以通过控制压缩空气流量进行调节，优选地，可将废水雾化的平均粒径控制在50μm-90μm，便于其在烟气的加热作用下快速蒸发，蒸发后的水蒸气和结晶盐与烟气混合后进入除尘器60。在具体实施时，结晶盐可在除尘器60中被去除，水蒸气则随烟气在脱硫吸收塔62中冷凝成液态水进入脱硫浆液回用，从而实现高盐废水的零排放处理。
在本实施例中，加热水箱10顶部设置有过滤网，以便于对固体废弃物进行拦截，所述过滤网的过滤孔径≦1mm。且所述过滤网采用塑料或双相不锈钢或者其他耐腐蚀材料制成，以保证使用寿命。
在本实施例中，所述锅炉70的空气入口处设有第三空气输送管道93，所述废水处理模块还包括空预器94，所述第三空气输送管道93和第四输送管道41均经过所述空预器94。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (9)
1.光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：包括锅炉(70)、废水处理模块、压缩空气供应模块以及太阳能供能模块，所述废水处理模块包括加热水箱(10)、SCR反应器(40)、第一双流体雾化装置(30)、第二双流体雾化装置(50)、除尘器(60)以及脱硫吸收塔(62)；所述加热水箱(10)和锅炉(70)分别通过第一输送管道(11)和第二输送管道(71)与所述第一双流体雾化装置(30)连接，所述第一双流体雾化装置(30)通过第三输送管道(31)与SCR反应器(40)连接，所述SCR反应器(40)通过第四输送管道(41)与第二双流体雾化装置(50)连接，所述第二双流体雾化装置(50)通过第五输送管道(51)与除尘器(60)连接，所述除尘器(60)通过第六输送管道(61)连接有脱硫吸收塔(62)，所述脱硫吸收塔(62)的下游设有烟囱(63)；所述压缩空气供应模块分别通过第一空气输送管道(91)和第二空气输送管道(92)与第一双流体雾化装置(30)和第二双流体雾化装置(50)连接；所述太阳能供能模块为所述加热水箱(10)提供电能。
2.如权利要求1所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述第一输送管道(11)上还设置有废水缓冲箱(20)。
3.如权利要求1所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：加热水箱(10)顶部设置有过滤网，所述过滤网的过滤孔径≤1mm。
4.如权利要求3所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述过滤网采用塑料或双相不锈钢制成。
5.如权利要求1所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述SCR反应器(40)的内部设有SCR催化剂填料(42)。
6.如权利要求1所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述锅炉(70)的空气入口处设有第三空气输送管道(93)，所述废水处理模块还包括空预器(94)，所述第三空气输送管道(93)和第四输送管道(41)均经过所述空预器(94)。
7.如权利要求1所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述太阳能供能模块包括光热模块，所述光热模块包括设置在地面(84)上的太阳能反射板(81)，所述加热水箱(10)的底部设置有导热水箱平台(82)，所述导热水箱平台(82)通过水箱支架(83)与地面(84)固定连接，所述太阳能反射板(81)通过反射阳光对导热水箱平台(82)进行加热。
8.如权利要求1所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述太阳能供能模块包括电加热模块，所述电加热模块包括蓄电装置(86)和若干太阳能光伏板(85)，所述太阳能光伏板(85)与所述蓄电装置(86)电连接，且所述蓄电装置(86)与电加热装置(87)电连接。
9.如权利要求7-8任意一项所述的光伏光热耦合供能的火电厂高盐废水零排放处理系统，其特征在于：所述太阳能供能模块包括光热模块和电加热模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210831 |