CN216445187U - 一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置 - Google Patents

Abstract

一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，属于火电厂节能与污水零排放技术领域。针对脱硫废水零排放存在处理链条长、易结垢、设备复杂、投资高、运行能耗及费用过大等，本专利采用了真空闪蒸浓缩器对脱硫废水进行浓缩，二次乏汽由除盐水及工业水预热器或蒸发冷却式冷凝器冷凝放热并回收水资源，浓缩循环液则防结垢余热加热器进行加热，其热源是来自脱硫后低温烟气喷淋循环水出水，剩余高浓液及母液则掺混到燃煤后入炉实现高温无害化焚烧，实现了采用低温余热驱动回收水资源及物料资源。

Description

一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置

技术领域

本实用新型涉及一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，属于火电厂节能与污水零排放技术领域。

背景技术

目前火电厂及燃煤热源厂的锅炉排烟、或钢铁厂烧结机排烟等的脱硫处理系统中大量采用湿法脱硫方式，该方式需要排出较多的脱硫废水，因为脱硫水循环中与烟气接触而吸收了大量的污染物及反应产物，使得脱硫塔低池水的成分复杂且腐蚀性强、易结垢等，需要及时排出一部分高浓度脱硫浆液，并及时补充新水进行稀释及烟气降温，以保证送入脱硫塔内的喷淋循环水的水质满足脱硫过程持续正常运行的需要。但所排出的这部分高浓度脱硫浆液属于危废污水，目前往往被直接掺混的燃煤中，但因水量较大往往难以完全消化；掺混到外运灰渣中、或简单的与除盐水浓水及冷却塔排污水等混合外排，均属污染物的转移而非有效消除污染危害。如拟实现脱硫废水零排放，将脱硫废水混入到厂内污水处理池统一处理时会增大后处理流程难度、并花费更多的投入；如能单独对该部分脱硫废水进行处理将有效减轻其它污水的处理难度和成本，但单独处理脱硫废水、乃至实现零排放的处理存在流程链条长、投资高、运行能耗及费用过大等困难，也因此脱硫废水零排放成为目前的全行业性难题。

实用新型内容

本实用新型的目的和任务是，针对脱硫废水零排放存在处理链条长、易结垢、设备复杂、投资高、运行能耗及费用过大等，采用了以低温烟气余热作为驱动热源，送入真空闪蒸浓缩器对脱硫废水进行浓缩，剩余高浓液及母液则掺混到燃煤后入炉实现高温无害化焚烧，实现了采用低温余热驱动回收水资源及物料资源。

本实用新型的具体描述是：一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，包括预处理子系统和余热法真空蒸发浓缩子系统两部分，其特征在于，预处理子系统包括混水预处理池4、超滤装置5和压滤机10，余热法真空蒸发浓缩子系统包括防结垢余热加热器6、真空闪蒸浓缩器7、冷却器组件8和真空泵9，其中混水预处理池4设置有氧化剂O的进口、杂污水G的进口、药剂F的进口、悬浮高浓水G1的出口和处理水出口，混水预处理池4的脱硫废水进口与脱硫排污池3的出口相连，脱硫排污池3的进口与脱硫塔1的塔底水池的脱硫排污水A的出口相连，混水预处理池4的处理水出口与超滤装置5的原水进口相连，超滤装置5的处理水出口与真空闪蒸浓缩器7的原水进口和防结垢余热加热器6的循环水出口相连，真空闪蒸浓缩器7的循环水出口经再热循环泵与防结垢余热加热器6的循环水进口相连，防结垢余热加热器6的余热源进水J1的进口与低温烟气余热喷淋塔2的高温余热水G5的出口相连，防结垢余热加热器6的余热源出水J2的出口与低温烟气余热喷淋塔2的喷淋装置进口相连，净化水出口与真空闪蒸浓缩器7的原水进口相连，真空闪蒸浓缩器7的高浓液H和母液G4分别与煤场喷水管进口相通，真空闪蒸浓缩器7的不凝气体P的出口与真空泵9的进口相连，真空泵9还设置有外排气P1的出口，真空闪蒸浓缩器7的污水二次蒸汽L的出口与冷却器组件8的高温侧进口相连，冷却器组件8的高温侧冷凝水出口与回用清水D的集水管相连。

脱硫塔1的脱硫循环水B的出口与脱硫补水C的进口、回用清水D的进口和脱硫塔1的喷淋装置的混合进水B1的进口相连。

脱硫塔1的烟气进口与来自锅炉或除尘器的高温排烟Y的烟道相通，脱硫塔1的脱硫烟气Y0的出口与低温烟气余热喷淋塔2的中温烟气Y1的进口相连，低温烟气余热喷淋塔2的净化烟气Y2的出口与大气相通。

混水预处理池4的悬浮高浓水G1的出口与压滤机10的原水进口相连，压滤机10的净化水G2与混水预处理池4的杂污水G的进口相连，压滤机10设置有污泥K的排出口。

超滤装置5的再生污水G3的出口与混水预处理池4的杂污水G的进口相连。

冷却器组件8包括除盐水及工业水预热器81，除盐水及工业水预热器81的低温侧进口与除盐水或工业水来水M1相通，除盐水及工业水预热器81的低温侧出口与除盐水或工业水去水M2相通，除盐水及工业水预热器8的高温侧进口与真空闪蒸浓缩器7的污水二次蒸汽L的出口相连，除盐水及工业水预热器8的高温侧第一排水D1的出口与回用清水D的集水管相连，回用清水D的集水管与脱硫补水C的进口相通，或者不相通。

冷却器组件8包括蒸发冷却式冷凝器82，蒸发冷却式冷凝器82的喷淋管进口与回用清水D的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器9的高温侧第二排水D2的出口与回用清水D的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器82的喷淋退水N2的出口与回用清水D的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器9还设置有冷却空气N1的进口和出口。

真空闪蒸浓缩器7采用不锈钢2205或碳钢内衬防腐层或高强度非金属材质的空塔喷淋结构。

防结垢余热加热器6采用晶种防垢法或颗粒防垢法立式列管换热器结构。

本实用新型解决了目前广泛存在的锅炉排烟湿法脱硫过程中产生大量高浓度危废污水需要外排的难题，实现了常用脱硫塔后低温烟气的余热作为驱动热源，通过真空蒸发方式大比例浓缩脱硫废水，实现了清水回用，高浓度浆液掺混到燃煤中通过高温焚烧实现无害化、并随着灰渣实现资源化利用，同时大幅节省了人工能源的耗费及其运行费用。其中与常规脱硫废水零排放及废盐提纯回收技术相比，可降低80%～90%左右的人工能源需求，并可将运行费用降低一个数量级，成为大多数热电厂、锅炉房及有关工业用户建得起、用得起的全面污水治理及资源化回收的全新技术方式。本实用新型可使燃煤锅炉、钢铁厂烧结机等工厂实现由高污染高排放方式向近零排放、工艺废水零排放、水资源消耗显著降低、烟气更为净化的清洁生产型绿色化动力工厂模式转变，兼具技术、经济价值和环保、社会效果。

同时，本实用新型所设计的技术方法及其装置与工程实施方案，也可进一步推广到钢铁厂烧结机、水泥厂等其它行业的排烟超低排放等类似脱硫工艺乃至其它相关危废物处理工艺中去，具有更普遍的产业应用价值与社会经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

图1中各部件编号与名称如下。

脱硫塔1、低温烟气余热喷淋塔2、脱硫排污池3、混水预处理池4、超滤装置5、防结垢余热加热器6、真空闪蒸浓缩器7、冷却器组件8、真空泵9、压滤机10、脱硫排污水A、脱硫循环水B、混合进水B1、脱硫补水C、回用清水D、高温侧第一排水D1、高温侧第二排水D2、药剂F、杂污水G、悬浮高浓水G1、净化水G2、再生污水G3、母液G4、高温余热水G5、高浓液H、余热源进水J1、余热源出水J2、污泥K、污水二次蒸汽L、除盐水或工业水来水M1、除盐水或工业水去水M2、冷却空气N1、喷淋退水N2、氧化剂O、不凝气体P、外排气P1、高温排烟Y、脱硫烟气Y0、中温烟气Y1、净化烟气Y2。

具体实施方式

图1是本实用新型的系统示意图。

本实用新型的具体实施例如下：一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，包括预处理子系统和余热法真空蒸发浓缩子系统两部分，其中预处理子系统包括混水预处理池4、超滤装置5和压滤机10，余热法真空蒸发浓缩子系统包括防结垢余热加热器6、真空闪蒸浓缩器7、冷却器组件8和真空泵9，其中混水预处理池4设置有氧化剂O的进口、杂污水G的进口、药剂F的进口、悬浮高浓水G1的出口和处理水出口，混水预处理池4的脱硫废水进口与脱硫排污池3的出口相连，脱硫排污池3的进口与脱硫塔1的塔底水池的脱硫排污水A的出口相连，混水预处理池4的处理水出口与超滤装置5的原水进口相连，超滤装置5的处理水出口与真空闪蒸浓缩器7的原水进口和防结垢余热加热器6的循环水出口相连，真空闪蒸浓缩器7的循环水出口经再热循环泵与防结垢余热加热器6的循环水进口相连，防结垢余热加热器6的余热源进水J1的进口与低温烟气余热喷淋塔2的高温余热水G5的出口相连，防结垢余热加热器6的余热源出水J2的出口与低温烟气余热喷淋塔2的喷淋装置进口相连，净化水出口与真空闪蒸浓缩器7的原水进口相连，真空闪蒸浓缩器7的高浓液H和母液G4分别与煤场喷水管进口相通，真空闪蒸浓缩器7的不凝气体P的出口与真空泵9的进口相连，真空泵9还设置有外排气P1的出口，真空闪蒸浓缩器7的污水二次蒸汽L的出口与冷却器组件8的高温侧进口相连，冷却器组件8的高温侧冷凝水出口与回用清水D的集水管相连。

脱硫塔1的脱硫循环水B的出口与脱硫补水C的进口、回用清水D的进口和脱硫塔1的喷淋装置的混合进水B1的进口相连。

脱硫塔1的烟气进口与来自锅炉或除尘器的高温排烟Y的烟道相通，脱硫塔1的脱硫烟气Y0的出口与低温烟气余热喷淋塔2的中温烟气Y1的进口相连，低温烟气余热喷淋塔2的净化烟气Y2的出口与大气相通。

混水预处理池4的悬浮高浓水G1的出口与压滤机10的原水进口相连，压滤机10的净化水G2与混水预处理池4的杂污水G的进口相连，压滤机10设置有污泥K的排出口。

超滤装置5的再生污水G3的出口与混水预处理池4的杂污水G的进口相连。

冷却器组件8包括除盐水及工业水预热器81，除盐水及工业水预热器81的低温侧进口与除盐水或工业水来水M1相通，除盐水及工业水预热器81的低温侧出口与除盐水或工业水去水M2相通，除盐水及工业水预热器8的高温侧进口与真空闪蒸浓缩器7的污水二次蒸汽L的出口相连，除盐水及工业水预热器8的高温侧第一排水D1的出口与回用清水D的集水管相连，回用清水D的集水管与脱硫补水C的进口相通，或者不相通。

冷却器组件8还包括蒸发冷却式冷凝器82，蒸发冷却式冷凝器82的喷淋管进口与回用清水D的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器9的高温侧第二排水D2的出口与回用清水D的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器82的喷淋退水N2的出口与回用清水D的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器9还设置有冷却空气N1的进口和出口。

真空闪蒸浓缩器7采用不锈钢2205的空塔喷淋结构。

防结垢余热加热器6采用晶种防垢法立式列管换热器结构。

需要说明的是，本实用新型提出了如何采用换热方法、余热蒸发与能源梯级利用方法等全面解决脱硫危废污水的水资源与物料资源的回用问题的方法，而按照该总体解决方案可有不同的具体实施措施和不同结构的具体实施装置，上述具体实施方式仅仅是其中的一种而已，任何其它类似的简单变形的实施方式，例如涉及所述余热回收换热器型式的选型及台数变化；将污水预处理池与脱硫排污池合并，及其它简单地对处理设备或过程合并或分开设计；或进行普通专业人士均可想到的其它变形方式等，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，包括预处理子系统和余热法真空蒸发浓缩子系统两部分，其特征在于，预处理子系统包括混水预处理池（4）、超滤装置（5）和压滤机（10），余热法真空蒸发浓缩子系统包括防结垢余热加热器（6）、真空闪蒸浓缩器（7）、冷却器组件（8）和真空泵（9），其中混水预处理池（4）设置有氧化剂（O）的进口、杂污水（G）的进口、药剂（F）的进口、悬浮高浓水（G1）的出口和处理水出口，混水预处理池（4）的脱硫废水进口与脱硫排污池（3）的出口相连，脱硫排污池（3）的进口与脱硫塔（1）的塔底水池的脱硫排污水（A）的出口相连，混水预处理池（4）的处理水出口与超滤装置（5）的原水进口相连，超滤装置（5）的处理水出口与真空闪蒸浓缩器（7）的原水进口和防结垢余热加热器（6）的循环水出口相连，真空闪蒸浓缩器（7）的循环水出口经再热循环泵与防结垢余热加热器（6）的循环水进口相连，防结垢余热加热器（6）的余热源进水（J1）的进口与低温烟气余热喷淋塔（2）的高温余热水（G5）的出口相连，防结垢余热加热器（6）的余热源出水（J2）的出口与低温烟气余热喷淋塔（2）的喷淋装置进口相连，净化水出口与真空闪蒸浓缩器（7）的原水进口相连，真空闪蒸浓缩器（7）的高浓液（H）和母液（G4）分别与煤场喷水管进口相通，真空闪蒸浓缩器（7）的不凝气体（P）的出口与真空泵（9）的进口相连，真空泵（9）还设置有外排气（P1）的出口，真空闪蒸浓缩器（7）的污水二次蒸汽（L）的出口与冷却器组件（8）的高温侧进口相连，冷却器组件（8）的高温侧冷凝水出口与回用清水（D）的集水管相连。

2.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的脱硫塔（1）的脱硫循环水（B）的出口与脱硫补水（C）的进口、回用清水（D）的进口和脱硫塔（1）的喷淋装置的混合进水（B1）的进口相连。

3.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的脱硫塔（1）的烟气进口与来自锅炉或除尘器的高温排烟（Y）的烟道相通，脱硫塔（1）的脱硫烟气（Y0）的出口与低温烟气余热喷淋塔（2）的中温烟气（Y1）的进口相连，低温烟气余热喷淋塔（2）的净化烟气（Y2）的出口与大气相通。

4.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的混水预处理池（4）的悬浮高浓水（G1）的出口与压滤机（10）的原水进口相连，压滤机（10）的净化水（G2）与混水预处理池（4）的杂污水（G）的进口相连，压滤机（10）设置有污泥（K）的排出口。

5.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的超滤装置（5）的再生污水（G3）的出口与混水预处理池（4）的杂污水（G）的进口相连。

6.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的冷却器组件（8）包括除盐水及工业水预热器（81），除盐水及工业水预热器（81）的低温侧进口与除盐水或工业水来水（M1）相通，除盐水及工业水预热器（81）的低温侧出口与除盐水或工业水去水（M2）相通，除盐水及工业水预热器（81）的高温侧进口与真空闪蒸浓缩器（7）的污水二次蒸汽（L）的出口相连，除盐水及工业水预热器（81）的高温侧第一排水（D1）的出口与回用清水（D）的集水管相连，回用清水（D）的集水管与脱硫补水（C）的进口相通，或者不相通。

7.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的冷却器组件（8）包括蒸发冷却式冷凝器（82），蒸发冷却式冷凝器（82）的喷淋管进口与回用清水（D）的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器（82）的高温侧第二排水（D2）的出口与回用清水（D）的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器（82）的喷淋退水（N2）的出口与回用清水（D）的集水管相连，蒸发冷却式冷凝器（82）还设置有冷却空气（N1）的进口和出口。

8.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的真空闪蒸浓缩器（7）采用不锈钢2205或碳钢内衬防腐层或高强度非金属材质的空塔喷淋结构。

9.如权利要求1所述的余热驱动的闪蒸式脱硫废水零排放装置，其特征在于所述的防结垢余热加热器（6）采用晶种防垢法或颗粒防垢法立式列管换热器结构。

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