CN214456965U - 一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统 - Google Patents

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王泽鹏
于凤新
郭旭
李文东
尚卫军
胡继增
于胜利
咏梅
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Northeast Electric Power Design Institute of China Power Engineering Consulting Group
North United Power Co Ltd
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Northeast Electric Power Design Institute of China Power Engineering Consulting Group
North United Power Co Ltd
Xilingol Thermal Power Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统,该系统包括回转式干燥器,其热源入口与所述空冷岛前的乏汽抽汽口相连,乏汽进入所述回转式干燥器并加热脱硫废水,使其中亚硫酸盐、硫酸盐、重金属有害物质结晶析出,并达到废水零排放的效果。

Description

一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种废水脱硫净化设备领域,特别是涉及发电机组的脱硫废水处理系统。
背景技术
燃煤电站脱硫塔排出的脱硫废水含有大量的硫酸盐、亚硫酸盐、重金属等大量杂质,成分复杂、对环境污染较大并且较难处理,国内传统的处理工艺是通过加碱中和脱硫废水,调整废水的PH在6-9范围,使废水中的大部分重金属形成沉淀物,常用的碱性中和剂有石灰石、石灰等,再加入絮凝剂使其沉淀浓缩成为污泥,最终污泥被送至灰场堆放,不能实现针对脱硫浓缩废水的无害化处理。
目前,国内脱硫废水零排放技术主要有3种,分别是蒸发池、蒸发结晶及烟道蒸发。蒸发池是通过自然蒸发减少废水体积的一种方法,在美国约有10余个电厂应用此技术进行脱硫废水的处理。蒸发池的处理效率取决于废水水量而非污染物浓度,因此,该方法适用于处理高浓度、总量少的含盐废水。此外,蒸发池处理废水成本低,适用于土地价格低的半干旱或干旱地区使用。为提高蒸发池的蒸发速率,减少蒸发池的占地面积,可考虑采用机械雾化蒸发。机械雾化蒸发技术利用高速旋转的扇叶或是高压喷嘴将废水雾化成细小液滴,通过液滴与空气的强烈对流进行蒸发。在上世纪90年代,此技术已经应用于矿井高含盐水及电厂高含盐水的处理。此种方式的主要缺点是蒸发池需要做防渗处理,且当废水处理量大时,所需土地面积增加,处理成本增加。为提高蒸发池的蒸发速率,减少蒸发池的占地面积,可考虑采用机械雾化蒸发。但该技术存在液滴的风吹损失,造成周边环境的盐污染。
蒸发结晶技术主要包括3个步骤,即预处理+膜/热力浓缩+结晶:预处理主要是去除脱硫废水中的硬度离子;浓缩主要是将脱硫废水减量化,产生可用水和浓水;浓水经过结晶器形成盐分然后回收利用或者填埋。蒸发结晶技术是一项成熟的技术,在国内外都有部分应用。蒸发结晶技术经济上存在着投资和运行费用高等问题,限制了此技术的广泛应用。
烟道蒸发技术是利用气液两相流喷嘴将脱硫废水雾化并喷入空预器与除尘器之间的烟道中,利用烟气余热将废水完全蒸发,使废水中的污染物转化为结晶物或盐类,随飞灰一起被除尘器捕集。烟道蒸发技术受限于两方面:处理废水量少,且受锅炉负荷影响大;不适用于除尘器前安装烟冷器的电厂。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提供一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统,其包括燃煤锅炉,汽轮机,发电机,空冷岛,脱硫塔,高压加热器,热井,除氧器,低压加热器,静电除尘器,烟囱;所述燃煤锅炉、汽轮机、发电机、空冷岛、热井、低压加热器、除氧器、高压加热器依次相连,构成一个完整的燃煤电厂循环热力系统,所述燃煤锅炉排出的烟气出口与所述静电除尘器、脱硫塔、烟囱依次相连,所述脱硫塔用于对烟气进行脱硫净化,所述系统还包括回转式干燥器,所述回转式干燥器的热源入口与所述空冷岛前的乏汽抽汽口相连,乏汽进入所述回转式干燥器并为其提供热量;回转式干燥器的冷源入口与所述脱硫塔的废水排出口相连,废水进入所述回转式干燥器并在其中与被乏汽加热并析出结晶。
进一步的,所述乏汽在所述回转式干燥器中热交换冷凝成水,并进入所述热井之中。
进一步的,所述回转式干燥器为汽-水热交换设备。
进一步的,所述回转式干燥器为非接触式换热,乏汽进入管束内侧,废水在管束外侧流过。
进一步的,所述汽轮机排出的乏汽温度为50~60℃。
进一步的,所述空冷岛为直接空气冷凝器或间接空气冷凝器。
本实用新型所提供的脱硫废水处理系统,相对于国内常采用的传统工艺,能够低能耗地将浓缩废水中的杂质去除,达到高效脱硫、废水零排放的效果,空冷岛乏汽作为回转式干燥器的热源,能够有效利用汽轮机乏汽的余热,提高乏汽的热利用率。与传统工艺相比,利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统更具有普适性,比传统工艺的局限性更小。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本实用新型所提供的一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统的结构示意图。
其中,1-燃煤锅炉;2-汽轮机;3-发电机;4-空冷岛;5-高压加热器;6-热井;7-除氧器;8-低压加热器;9-静电除尘器;10-脱硫塔;11-回转式干燥器;12-烟囱。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,在本实用新型的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
进一步地,在下述任何方法的说明中,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。
本实施例披露一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统,其包括燃煤锅炉1、汽轮机2、发电机3、空冷岛4、高压加热器5、热井6、除氧器7、低压加热器8、静电除尘器9、脱硫塔10、回转式干燥器11、烟囱12,所述燃煤锅炉1、汽轮机2、发电机3、空冷岛4、热井6、低压加热器8、除氧器7、高压加热器5依次相连,构成一个完整的燃煤电厂循环热力系统,所述燃煤锅炉1排出的烟气出口与所述静电除尘器9、脱硫塔10、烟囱12依次相连,所述脱硫塔10用于对烟气进行脱硫净化,随后经过净化的烟气通过烟囱12排出。
本实用新型的创新之处在于回转式干燥器11的热源入口与所述空冷岛4前的乏汽抽汽口相连,乏汽进入所述回转式干燥器11并为其提供热量;回转式干燥器11的冷源入口与所述脱硫塔10的废水排出口相连,废水进入所述回转式干燥器11并在其中与被乏汽加热并析出结晶。具体来说,脱硫塔排出的浓缩废水主要含有亚硫酸盐、硫酸盐、重金属等成分,在回转式干燥器中与空冷岛乏汽发生热交换析出盐类结晶。该结晶物质可以集中处理,使系统达到废水零排放的效果。
具体的,所述乏汽在所述回转式干燥器11中热交换冷凝成水,并进入所述热井6之中,并可以实现再循环利用。
具体的,所述回转式干燥器11为汽-水热交换设备。
具体的,所述回转式干燥器11为非接触式换热,乏汽进入管束内侧,废水在管束外侧流过。
具体的,所述汽轮机2排出的乏汽温度为50~60℃。
具体的,所述空冷岛4为直接空气冷凝器或间接空气冷凝器。
本实施例所披露的系统的工作过程如下:燃煤锅炉燃烧燃料加热给水,使给水变成过热蒸汽,过热蒸汽进入汽轮机做功带动发电机发电,其中部分抽汽从汽轮机中抽出,依次进入到高压加热器、除氧器、低压加热器中加热给水,而蒸汽在汽轮机中做功后,乏汽排入空冷岛进行冷却,部分乏汽引入回转式干燥器作为干燥热源,汽轮机排出的乏汽经空冷岛冷却之后凝结成凝结水,经过热井后进入低压加热器;燃煤锅炉排出的烟气经静电除尘器降低烟气中的飞灰含量,后经脱硫塔吸收烟气中的硫化物,由脱硫塔排出的净化后的烟气经烟囱排入大气;脱硫塔净化烟气后,循环浆液会产出脱硫废水,经过浓缩后送入回转式干燥器,与空冷岛引来的乏汽发生热交换,被干燥后析出结晶,将回转式干燥器中的结晶物集中处理,可达到废水零排放的目的,空冷岛乏汽在回转式干燥器中放热后凝结成水,凝结水进入热井实现再循环利用。
本实用新型能够达到如下技术效果:
1、本实用新型所提供的脱硫废水处理系统,相对于国内常采用的传统工艺,能够低能耗地将浓缩废水中的杂质去除,达到高效脱硫、废水零排放的效果,是一项深度处理废水的新技术。
2、空冷岛乏汽作为回转式干燥器的热源,能够有效利用汽轮机乏汽的余热,提高乏汽的热利用率。
3、与传统工艺相比,利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统更具有普适性,比传统工艺的局限性更小。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种利用空冷岛乏汽干燥的火电机组脱硫废水处理系统,其包括燃煤锅炉(1),汽轮机(2),发电机(3),空冷岛(4),高压加热器(5),热井(6),除氧器(7),低压加热器(8),静电除尘器(9),脱硫塔(10),回转式干燥器(11),烟囱(12);所述燃煤锅炉(1)、汽轮机(2)、发电机(3)、空冷岛(4)、热井(6)、低压加热器(8)、除氧器(7)、高压加热器(5)依次相连,构成一个完整的燃煤电厂循环热力系统,所述燃煤锅炉(1)排出的烟气出口与所述静电除尘器(9)、脱硫塔(10)、烟囱(12)依次相连,所述脱硫塔(10)用于对烟气进行脱硫净化,所述系统还包括回转式干燥器(11),所述回转式干燥器(11)的热源入口与所述空冷岛(4)前的乏汽抽汽口相连,乏汽进入所述回转式干燥器(11)并为其提供热量;回转式干燥器(11)的冷源入口与所述脱硫塔(10)的废水排出口相连,废水进入所述回转式干燥器(11)并在其中与被乏汽加热并析出结晶。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述乏汽在所述回转式干燥器(11)中热交换冷凝成水,并进入所述热井(6)之中。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述回转式干燥器(11)为汽-水热交换设备。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于:所述回转式干燥器(11)为非接触式换热,乏汽进入管束内侧,废水在管束外侧流过。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述汽轮机(2)排出的乏汽温度为50~60℃。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述空冷岛(4)为直接空气冷凝器或间接空气冷凝器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114262010A (zh) * 2021-12-21 2022-04-01 南方电网电力科技股份有限公司 一种复合式脱硫废水零排放处理系统

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