CN220555645U - 高盐水和高湿烟气协同处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高盐水和高湿烟气协同处理系统，包括依次相连的高盐水源、传热去污装置、高盐水冷却浓缩装置和浓缩液池，所述传热去污装置用于将高湿烟气余热传递给高盐水，同时去除高湿烟气中的污染物。

Description

高盐水和高湿烟气协同处理系统

相关申请的交叉引用

本实用新型要求申请日为2022年7月28日、申请号为202210897745.7、发明名称为“发高盐水和高湿烟气协同处理系统及方法”的中国发明专利申请的优先权，在此通过引用将其全文并入本文。

技术领域

本实用新型涉及高盐水和高湿烟气协同处理系统。

背景技术

随着我国节水意识、环保意识的提升，许多运行燃煤锅炉的厂家要求全厂废水“零排放”设计。为满足脱硫系统正常运行及系统内物料平衡，需排放脱硫废水。脱硫废水含盐分高，具有高腐蚀、易结垢等特性，无法循环利用。此外海水淡化、钢铁、化工等行业水处理环节产生的最终废液也多为与脱硫废水类似的高盐水，不能循环利用。

国内外现有的高盐水“零排放”工艺路线通常分为4个步骤：1高盐水预处理单元；2高盐水浓缩单元；3浓缩水结晶单元；4固体废弃物处置。按照此技术路线，95％的废水转化为可循环利用的纯水，其余部分被干燥结晶为固体颗粒，再依据固体颗粒物的组份纯度，确定按照产品销售还是作为废弃物再次处理。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高湿烟气和高盐水协同处理系统以及方法。本实用新型的系统和方法可以利用高湿烟气余热加热高盐水，协同实现高盐水的浓缩结晶、回收水分、提取高纯盐分，去除高湿烟气中污染物。特别地，本实用新型的系统和方法可以对燃煤、燃气锅炉或工业窑炉后高湿烟气与高盐水进行协同处理。所述高盐水以燃煤锅炉产生的脱硫废水为主，还可以包括海水、其它水处理环节产生的废液及各类盐份溶解后的水溶液。本实用新型适用于电力、海水淡化、造纸、化工、钢铁等领域的高盐水的处理。高盐水的腐蚀性较强，难于工业应用，自然界中的海水就是典型的高盐水。

本实用新型的涉及高盐水和高湿烟气协同处理系统，包括依次相连的高盐水源、传热去污装置、高盐水冷却浓缩装置和浓缩液池，所述传热去污装置用于将高湿烟气余热传递给高盐水，同时去除高湿烟气中的污染物。

在一些实施方案中，浓缩液池包括出水口，所述出水口与所述传热去污装置相连。

在一些实施方案中，冷却浓缩装置的空气出口与烟道相连。

在一些实施方案中，所述系统进一步包括风机和设置于烟道中的气流引射器，冷却浓缩装置的空气出口、风机和气流引射器入口依次相连。

在一些实施方案中，所述传热去污装置包括设置于高湿烟气烟道内的烟气冷凝器，所述高盐水源与所述烟气冷凝器的工作流体入口相连，所述烟气冷凝器的工作流体出口与所述冷却浓缩装置的入水口相连。

在一些实施方案中，所述传热去污装置包括相连的第一传热装置和第二传热装置，其中所述第一传热装置用于将高湿烟气余热传递给热媒，所述第二传热装置用于使热量从所述热媒传递给高盐水。

在一些实施方案中，所述第一传热装置为喷淋装置或烟气冷凝器，所述第二传热装置为第二换热器或热泵。

在一些实施方案中，所述系统进一步包括冷凝水收集装置，用于收集高湿烟气降温过程中形成的冷凝水。

在一些实施方案中，所述系统其进一步包括加热装置，所述加热装置连接于所述传热去污装置和冷却浓缩装置之间，用于进一步加热高盐水。

在一些实施方案中，所述加热装置为热水加热器、电加热器或蒸气加热器，或者所述加热装置为设置于高温烟气烟道中的烟道换热器，所述高温烟气的烟温高于所述高湿烟气。

在一些实施方案中，与高盐水接触的烟气冷凝器或第二传热装置由抗腐蚀材料制成。

在一些实施方案中，所述抗腐蚀材料为不锈钢、钛、导热塑料、氟塑料或搪瓷。

在一些实施方案中，所述系统包括多于一组的冷却浓缩装置和浓缩液池，各组之间是并联或者串联连接。

在一些实施方案中，所述浓缩液池内设有捞渣机，用于捞取结晶盐。

在一些实施方案中，所述系统还包括盐离子浓度检测装置，用于检测浓缩液池中浓缩高盐水中的离子浓度。

在一些实施方案中，所述系统还包括设置于所述高盐水源与所述传热去污装置之间的调质装置，用于调节待处理的高盐水中的离子浓度。

附图说明

图1是本实用新型的高盐水和高湿烟气协同处理系统及工艺的第一实施方案的示意图。

图2是本实用新型的高盐水和高湿烟气协同处理系统及工艺的第二实施方案的示意图。

图3是本实用新型的高盐水和高湿烟气协同处理系统及工艺的第三实施方案的示意图。

具体实施方案

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。两个装置或两个部件的相连包括在其间还具有其他装置和其他部件的情况。例如，两个装置或两个部件之间可以具有管道或其他装置。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型中的“第一”、“第二”等用词仅仅是用于区分不同部件和装置，并不意味着所述部件或装置具有特定的结构。当使用“第二”部件的名称时，可将“第二”视为其名称的一部分，不意味着必须存在与其对应的“第一”部件。

本实用新型中，当提及“％”时，如果没有特别说明，其是指质量/质量百分比。

本实用新型中，当提及温度单位“度”时，如果没有特别说明，其是指摄氏度。

本实用新型涉及高湿烟气和高盐水的协同处理系统和方法。利用本实用新型的系统和方法可以达到利用高湿烟气余热、回收水分、提纯盐分、减排大气污染物和/或实现高盐水零排放等的效果。

所述协同处理方法包括：利用高湿烟气余热加热待处理的高盐水，高湿烟气中的污染物在高湿烟气传热降温的同时被去除，加热后的高盐水进入冷却浓缩装置内，通过与空气接触进行降温和浓缩后进入浓缩液池。高湿烟气可以经烟气冷凝器降温形成大量冷凝水或可以经热媒水喷淋，这种冷凝过程或喷淋过程可以通过冲刷、吸收和或吸附等机制去除高湿烟气中的污染物，冷凝水或喷淋水可去除烟气中的粉尘、逃逸浆液液滴、SO₂等污染物质，改善工厂周边空气质量。浓缩的高盐水可以在浓缩液池中析出结晶盐，例如可在浓缩液池内稳定结晶析出并沉淀在底部，所析出的结晶盐可以是高纯结晶盐。“高纯结晶盐”是指纯度相对较高的结晶盐，例如纯度不低于90％、不低于91％、不低于92％、不低于93％、不低于94％、不低于95％、不低于96％、不低于97％、不低于98％或不低于99％；本领域技术人员知道不同结晶盐的高纯标准，例如，对于氯化钠，“高纯”可以指其纯度不低于97.2％。在一些实施方案中，浓缩液池中的浓缩高盐水还可以被取用做其他用途，例如用于干灰调湿等。

为实现上述处理方法，本实用新型提供一种协同处理系统，所述处理系统包括依次相连的高盐水源、传热去污装置、冷却浓缩装置和浓缩液池；所述传热去污装置用于将高湿烟气余热传递给高盐水，同时形成冷凝水并去除烟气中的污染物。

本实用新型中的“传热去污装置”是指可以使高湿烟气降温，使高盐水升温，同时还可以使烟气中的污染物通过冲刷、吸收和/或吸附机制被去除的装置。在一些实施方案中，所述传热去污装置可以通过高湿烟气冷凝形成的冷凝水或者用于喷淋所述高湿烟气而使高湿烟气降温的喷淋水对污染物的冲刷、吸收和/或吸附，而去除所述污染物。

来自高盐水源的待处理的高盐水进入所述传热去污装置，在所述传热去污装置中吸收高湿烟气的热量，从而被加热。所述传热去污装置与冷却浓缩装置相连，以使加热后的高盐水能够进入冷却浓缩装置进行降温和浓缩。所述传热去污装置可以通过任何适当的方式与所述冷却浓缩装置相连，例如，所述传热去污装置的高盐水出口可以与冷却浓缩装置的入水口相连。经加热的高盐水在冷却浓缩装置中作为热源与冷空气进行热交换，其温度降低，其中的水分蒸发，从而被浓缩并降温。所述浓缩液池与冷却浓缩装置的出水口相连，以容纳从冷却浓缩装置流出的高盐水。在一些实施方案中，浓缩液池还可以提供浓缩高盐水稳定结晶析出并沉淀的必要环境。

本文中所述的“高盐水”也可被称为“高盐废水”，通常指工业生产中产生的含盐量较高的废水，包括但不限于电厂脱硫废水、其他行业(如海水淡化、钢铁、化工等行业)产生的含盐废液、海水或废盐溶解后的水溶液，还包括它们经过处理(例如浓缩处理)之后的处理液。术语“废盐”指以无机盐为主要成分的固体废弃物，如工业生产过程中排出的各种废渣、粉尘等；本领域中通常将工业生产中产生的副产结晶盐类，统称废盐，其主要来源于农药、制药、精细化工、印染等多个行业。术语“高盐水源”是指本实用新型中待处理的高盐水的来源，例如可以任何产生、容纳高盐水的设备或装置。术语“待处理的高盐水”在本实用新型中指任何待通过本实用新型的协同处理系统进行处理的高盐水，亦包括虽已通过本实用新型的协同处理系统处理过一轮或更多轮，但还要再次进入本实用新型的协同处理系统进行处理的浓缩高盐水。待处理的高盐水的温度通常低于高湿烟气的烟温，例如可以比高湿烟气的烟温低约10至约30度。在一些方案中，待处理的高盐水的温度(例如传热去污装置入口处的高盐水温度)可以是例如约10度至约40度，例如约15度至约35度，例如约20度至约30度。在一些实施方案中，所处理的高盐水可以包括脱硫废水和其它工业废盐/废水，包括脱硫废水与其它工业废盐/废水的混合物，或者脱硫废水与其它工业废盐/废水混合并预处理后得到的高盐水。

本文中所述的“高湿烟气”是指相对湿度在50％以上、60％以上、70％以上、80％以上或90％以上的烟气，如近饱和湿烟气。由于烟气温度越低，余热值(品质)越低，热价格越低，用来处理高盐水的经济性越好。本实用新型所述的高湿烟气优选是经湿法脱硫喷淋处理后的烟气或者通过对烟气降温所形成的高湿烟气。本文中所述的高湿烟气的烟温可以是不超过60℃，优选不超过55℃，例如可以是约45℃至55℃。高湿烟气的余热也可被称为高湿烟气的热量。所述“烟气”可以指电厂、钢铁、化工、垃圾焚烧等行业燃烧产生的烟气。所述“高湿烟气”可以是电厂、钢铁、化工、垃圾焚烧等行业燃烧后经浆液喷淋或降温后形成的近饱和湿烟气。

本文所述的“低温”、“冷”与“高温”、“热”并非是指其温度低于某特定温度或高于某特定温度，而是相对概念。低温流体或冷流体是指其温度低于其他流体，例如低于高温流体，而高温流体或热流体是指其温度高于其他流体，例如高于低温流体。

本文所述的“流体”包括各种形式的液体和气体，例如水、高盐水、烟气、空气以及其他可作为换热介质的流体。本文所述的术语“换热介质”亦可称为“热媒”或换热器的“工作流体”，是指可以吸收和放出热量的气体或液体。本文所述的术语“循环水”是指在系统中循环使用的换热介质，通常为水或水溶液。本实用新型中，可以使用高盐水作为循环水。本实用新型中，所述将传热去污装置可以利用高湿烟气的热量加热高盐水，但不排除还利用其他来源的热量加热高盐水。

在本实用新型的方法中，可以将高湿烟气的余热直接传递给高盐水(直接传热方案)或者通过另外的热媒间接传递给高盐水(间接传热方案)。

在直接传热方案中，可以使用间壁式换热器，如烟气冷凝器将高湿烟气的余热传递给高盐水，即，使高湿烟气通过烟气冷凝器与所述高盐水进行热交换。相应地，所述传热去污装置包括烟气冷凝器，高盐水源与所述烟气冷凝器的工作流体入口相连，所述烟气冷凝器的工作流体出口(在直接传热方案中即为传热去污装置的高盐水出口)与所述冷却浓缩装置的入水口相连。高湿烟气通过烟气冷凝器时可以通过热交换将其热量传递给工作流体。高湿烟气在烟气冷凝器外表面会冷凝形成大量冷凝水，冷凝水可以冲刷、吸收和/或吸附高湿烟气中的污染物，以实现对污染物的去除，例如，冷凝过程中及冷凝水的淋落能显著去除烟气中的粉尘、液滴和酸性气体，当烟气冷凝器为高密度翅片管结构时，还可以显著去除可凝结颗粒物等微细颗粒物及SO₃、重金属、VOC等蒸气态污染物。所述烟气冷凝器可以是一组、两组或更多组，各组烟气冷凝器之间可以是串联或并联连接。

本文中的“烟气冷凝器”是指设置在高湿烟气烟道中的烟道换热器。高湿烟气通过烟气冷凝器降温时，其中包含的水蒸气可以冷凝成水。烟气冷凝器是一种间壁式换热器。烟气冷凝器可以是任何形式的换热器，例如管式换热器或板式换热器等，优选是翅片管换热器。

本文所述的“高湿烟气烟道”是指高湿烟气段的烟道，即，该段烟道中的烟气为高湿烟气。高湿烟气烟道可以是脱硫塔后的烟道，例如脱硫塔、湿电除尘器、烟囱中的任意两者之间的连接烟道。

在间接传热方案中，将高湿烟气的余热传递给热媒，再由所述热媒将热量传递给高盐水。

将高湿烟气的余热传递给热媒可以通过任何适当的方法进行，例如通过直接接触式换热(例如喷淋)或非接触式换热(例如间壁热交换)，如通过混合式换热器、蓄热式换热器或间壁式换热器。在一些实施方案中，通过烟气冷凝器将高湿烟气的余热传递给所述热媒，即所述热媒作为所述烟气冷凝器的工作流体，与高湿烟气进行热交换并吸热升温。在一些实施方案中，通过喷淋的方式将高湿烟气的余热传递给所述热媒，即，使用热媒喷淋高湿烟气，吸取高湿烟气热量，此时可以使用混合式换热器进行所述喷淋。

由所述热媒将热量传递给高盐水可以通过任何适当的方法进行，例如通过另外的换热器和/或热泵。

通常脱硫后的高湿烟气温度在50℃左右，烟气冷凝器的高盐水进/出口温度控制在20℃-30℃左右经济性较好。冷却浓缩装置处空气温湿度的高低直接影响高盐水的蒸发量，在夏季高温高湿时，高盐水与空气温差较小甚至没有温差，空气湿度又高，空气湿球温度临近或高于高盐水水温时，水分难以或不能蒸发，高盐水难以实现降温，当在烟气冷凝器中循环流动时吸收的热量较少，影响系统的正常工作。为解决此问题，可以通过设置热泵，将高盐水水温提高，从而保证在高温高湿天气下，系统能够正常地取热工作。

本文所述的“热泵”是能够使热量从低温物体流向高温物体的装置。本实用新型中所述的热泵可以是吸收式热泵，也可以是压缩式热泵，或其他能够实现热泵功能的设备。

基于上述考虑，在本实用新型的一些实施方案中，通过热泵提取热媒的热量并传递给高盐水。在一些实施方案中，热泵的工作流体在蒸发段(或称吸热段)吸收所述热媒的热量，并在冷凝段将热量传递给高盐水，以加热高盐水。通过热泵加热后的高盐水的温度可以超过空气湿球温度1℃、2℃、3℃、5℃或10℃以上，从而保证在环境温湿度较高时，高盐水仍能大量蒸发。

可以通过两个或更多个传热装置实现上述间接传热方案，首先通过第一传热装置将高湿烟气的余热传递给热媒，再通过第二传热装置或再加上其他的传热装置提取热媒的热量传递给高盐水。第二传热装置的高盐水出口或所述两个或更多个传热装置中的末端传热装置的高盐水出口(在间接传热方案中即为传热去污装置的高盐水出口)与冷却浓缩装置的入水口相连。

所述第一传热装置可以是混合式换热器、蓄热式换热器或间壁式换热器。所述第一传热装置可以设置于高湿烟气烟道中。在一些实施方案中，所述第一传热装置是混合式换热器，例如喷淋装置。在所述喷淋装置中可以使用热媒喷淋高湿烟气，通过直接接触式换热将高湿烟气的热量传递给所述热媒。在一些实施方案中，所述第一传热装置是烟气冷凝器，所述热媒作为所述烟气冷凝器的工作流体，与高湿烟气进行热交换并吸热升温。所述第一传热装置为一组或更多组，它们之间可以是串联和/或并联连接，其中每一组传热装置可以独立地选自烟气冷凝器和喷淋装置。在一些实施方案中，所述第一传热装置可以包括一组或更多组烟气冷凝器和/或一组或更多组喷淋装置，

所述第二传热装置可以是热泵或第二换热器，所述第二换热器可以是混合式换热器、蓄热式换热器或间壁式换热器。在一些实施方案中，所述第二传热装置是热泵，高盐水源、热泵的冷凝段、冷却浓缩装置和浓缩液池依次相连，第一传热装置与热泵蒸发段相连。在一些实施方案中，高盐水源与热泵冷凝段入口相连，热泵冷凝段出口与冷却浓缩装置的入水口相连，第一传热装置的热媒出口与热泵蒸发段入口相连。在一些实施方案中，热媒可以在热泵蒸发段与第一传热装置中循环流动，反复吸热和放热，此种情况下，热泵蒸发段出口与所述第一传热装置的热媒入口相连。

在一些优选的实施方案中，先将高湿烟气的余热通过烟气冷凝器传递给热媒，再通过热泵提取热媒的热量传递给高盐水，即，可以使用烟气冷凝器和热泵的组合将高湿烟气的余热传递给高盐水。相应地，所述传热去污装置包括烟气冷凝器和热泵。

在另一些优选的实施方案中，先将高湿烟气的余热通过喷淋传递给热媒，再通过热泵提取热媒的热量传递给高盐水，即，可以使用喷淋装置和热泵的组合将高湿烟气的余热传递给高盐水。相应地，所述传热去污装置包括喷淋装置和热泵。所述喷淋装置可以是设置在高湿烟气烟道内的混合式换热器。

本文中所述的“混合式换热器”是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器，又称接触式换热器。

本文中所述的“蓄热式换热器”是指利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面，从而进行热量交换的换热器。

本文中所述的“间壁式换热器”是指冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的换热器，又称表面式换热器。

本系统冷源是环境空气，夏季，冬季空气温度相差较大，经过计算，相同规模的烟气冷凝器(都是16层)、高湿烟气(都是120万立方米，52度)，在夏季，环境温度在30度左右，高盐水温约为35-40度，高温烟气只能降温3度，提供15MW热量，处理16t/h高盐水，在冬季，环境温度为5度左右，高盐水温15-25度，高湿烟气可以降8度，提供33MW热量，处理41t/h高盐水，这样就出现了余热的差异，因此，还可以在冬季利用热泵系统，将高湿烟气多余的热量转去供暖。

例如，在一些实施方案中，可以在协同处理系统中增设第二热泵，在使用第一传热装置取得高湿烟气热量后，将其中一部分热量通过第二热泵供暖，例如，利用第一传热装置使热媒吸收高湿烟气的热量后，一部分热媒进入作为第二传热装置的第一热泵，由该热泵吸取该部分热媒的热量并传递给高盐水，另一部分热媒进入第二热泵，由该第二热泵吸取该部分热媒的热量传递给供暖用水，以用于冬季供暖；进入作为第二传热装置的热泵的热媒的量和进入第二热泵的热媒的量可以调节。

在另一些实施方案中，所述协同处理系统中包括两组或更多组的第一传热装置，以及作为第二传热装置的热泵。所述两组或更多组的第一传热装置可以是串联或并联连接。所述两组或更多组第一传热装置可以分为两部分，在冬季，一部分第一传热装置以高盐水作为工作流体，使高盐水吸收高湿烟气热量后升温，随后进入冷却浓缩装置进行降温和浓缩，另一部分第一传热装置以热媒作为工作流体，热媒吸收高湿烟气热量后升温，随后使用热泵提取所述升温后的热媒的热量，并传递给供暖用水，以用于冬季供暖；在夏季，两部分第一传热装置均以高盐水作为工作流体，使高盐水吸收高湿烟气热量后升温，随后进入冷却浓缩装置进行降温和浓缩。在一些实施方案中，所述两组和更多组第一传热装置的工作流体入口与热媒管道相连且其工作流体出口与热泵蒸发段相连，并且至少一部分第一传热装置的工作流体入口还与高盐水源相连且其工作流体出口还与冷却浓缩装置喷淋液入口相连；热泵的蒸发段入口与第一传热装置的热媒管道相连，冷凝段与高盐水源和供暖水管分别连通。这些装置之间的连接管路上可以安装有可以开关的阀门，以控制管路打开或封闭，从而通过阀门的切换实现冬季和夏季的不同工作模式。

为了防止高盐水对换热器与管路的腐蚀，与高盐水接触的烟气冷凝器或第二传热装置还可以使用抗腐蚀材料制成，所述抗腐蚀材料例如可以是金属材质或非金属材质，金属材质例如可以是钛或不锈钢，如316L，2205等，非金属材质例如可以是导热塑料、氟塑料或搪瓷等。

为了防止腐蚀，还可以在待处理的高盐水中加入缓蚀剂。所述缓蚀剂可以是本领域常规的缓蚀剂，例如无机缓蚀剂，如亚硝酸盐、硅酸盐等；有机缓蚀剂，如膦酸盐、苯并三唑等；和/或聚合物类缓蚀剂，如聚乙烯类、POCA等。

本实用新型中，高湿烟气在降温过程中会形成冷凝水并淋落。可以通过在高湿烟气烟道底部设置排水口来收集该冷凝水。相应地，本实用新型的协同处理系统中还可以包含冷凝水收集装置，用于收集该冷凝水。所收集的冷凝水含盐量较低，可以作为工艺补给水使用，或作为锅炉补给水的原水。

本实用新型中，当在将高湿烟气余热传递给高盐水的过程中使用了烟气冷凝器时，由于高湿烟气为近饱和湿烟气，高湿烟气在降温时会在烟气内部以及烟气冷凝器外表面形成大量的凝结水，这些冷凝水会淋落，并可以被收集。在相同换热量的前提下，烟气冷凝器表面的凝结水量大于冷却浓缩装置内蒸发的水汽量，水回收效益更好。此外，高湿烟气冷凝在烟气冷凝器外表面会冷凝形成大量冷凝水，冷凝水可以冲刷、吸收和/或吸附高湿烟气中的污染物，以实现对污染物的去除，例如，冷凝过程及冷凝水的淋落能显著去除烟气中的粉尘、液滴和酸性气体，当烟气冷凝器为高密度翅片管结构时，还可以显著去除可凝结颗粒物等微细颗粒物及SO₃、重金属、VOC等蒸气态污染物，此处污染物减排量大大超过冷却浓缩装置排放空气中的飘滴量。

本实用新型中，应当理解，高盐水或者间接传热方案中的热媒的温度应当低于高湿烟气的温度。在一些实施方案中，所述高盐水在吸收高湿烟气热量前的温度在约15℃至约35℃的范围内，例如可以在约15℃至约20℃的范围内。在一些实施方案中，间接传热方案中的热媒在吸收高湿烟气热量前的温度在约15℃至约35℃的范围内，例如可以在约15℃至约20℃的范围内。

在一些实施方案中，高盐水吸收高湿烟气的热量升温之后，在进入冷却浓缩装置内进行喷淋之前，可以被进一步加热，从而保证有足够大的温差维持高盐水分的蒸发。

所述进一步加热可以使用热水源加热器、蒸汽源加热器或电源加热器，或者还可以通过烟道换热器利用高温烟气的热量对所述高盐水进行进一步加热。

因此，在一些实施方案中，本实用新型的协同处理系统还包括位于所述传热去污装置和冷却浓缩装置之间的加热装置，用于进一步加热高盐水。所述加热装置可以是热水源加热器、蒸汽源加热器或电源加热器，或设置于高温烟气烟道中的烟道换热器。

本文中所述的“烟道换热器”是指布置在烟道中的换热器。所述烟道可以指任何烟气的通道，例如省煤器、SCR脱硝系统、空气预热器、除尘器、脱硫塔、湿电除尘器、烟囱中的任意两者之间的连接烟道。

本文中所述的“高温烟气”并非是指烟气温度高于某特定温度，而是指其温度高于所述的高湿烟气。

当通过烟道换热器利用高温烟气的热量对所述高盐水进行进一步加热时，所述烟道换热器被设置在高温烟气烟道中，且可以为一个或多个串联或并联的烟道换热器，所述传热去污装置的高盐水出口与所述烟道换热器的工作流体入口相连，所述烟道换热器的工作流体出口与冷却浓缩装置的喷淋液入口相连。本文中所述的“高温烟气烟道”是指该段烟道中的烟气为本文所定义的温度高于高湿烟气的高温烟气。在一些实施方案中，所述烟道换热器设置在烟气冷凝器的烟气入口之前的烟道中。

本实用新型中，冷却浓缩装置用于使加热后的高盐水与干冷空气接触，从而降温并浓缩。加热后的高盐水在冷却浓缩装置中与干冷空气接触，使得高盐水中的水分蒸发，高盐水降温并浓缩，浓缩后的高盐水进入浓缩液池。干冷空气升温并吸收水蒸气后变为湿热空气，从冷却浓缩装置排出。相应地，冷却浓缩装置与浓缩液池连通，使得浓缩后的高盐水能够进入浓缩液池。在一些实施方案中，冷却浓缩装置包括入水口和出水口，空气入口和空气出口。加热后的高盐水可以从入水口进入所述冷却浓缩装置，降温并浓缩后的高盐水从出水口排出至浓缩液池。干空气从空气入口进入冷却浓缩装置，吸收水蒸气并升温后的湿热空气从空气出口排出。在一些实施方案中，所述冷却浓缩装置还包括布置在空气入/出口前/后驱动空气流动的风机。本文中的“冷却浓缩装置”可以是任何可以利用低温空气(即干冷空气)与高温液体的接触来冷却液体的设备，其原理是是利用高温液体与流动的空气接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到降温的目的，其中空气与液体的接触是直接的。这样的设备是本领域技术人员熟知的，例如开式冷却塔，其中高温液体直接喷淋至填料(如散热材料)表面，与空气直接接触并与空气之间产生热交换作用，高温液体中的部分水分被蒸发为水蒸气，热量一同被排放至空气中；或鼓泡塔，其通过将空气鼓入加热后的高温液体中，空气吸热增湿后再从高温液体中排出。这些设备均可以在本实用新型中作为冷却浓缩装置使用，在冷却浓缩装置为开式冷却塔的情况下，加热后的高盐水作为高温的喷淋液喷淋填料；在冷却浓缩装置为鼓泡塔的情况下，空气被鼓入加热后的高盐水中。

冷却浓缩装置的顶部还可以设置收水器，用来收集逃逸的高盐液滴。冷却浓缩后的高盐水进入浓缩液池中，还可以利用循环泵将其送至传热去污装置中再次吸收热量。

本文中所述的“干冷空气”和“湿热空气”并非是指空气的温度湿度高于或低于某一特定值，而是指温度和湿度的相对程度，该相对程度使其能够在工艺过程中达到所要达到的目的。例如冷却浓缩装置中与高盐水接触换热的“干冷空气”是指空气的温度和相对湿度较低，以能够达到使高盐水降温并吸收高盐水的水蒸气的目的，“湿热空气”是指相对于与高盐水接触前的干冷空气而言，温度和湿度更高。本文中所述的“高温液体”并非是指液体的温度高于某一特定值，当其用于冷却浓缩装置时，其是指该液体的温度高于与之接触的空气。

冷却浓缩装置出口空气中含有一定量的细小水滴，称为飘滴。当使用高盐水作为喷淋液时，飘滴内会含有较高浓度的盐分及其他有毒有害物质，形成对空气的污染。

在一些实施方案中，可以将从冷却浓缩装置中排出的湿空气引入锅炉空气入口，使其进入锅炉作为助燃空气，可以实现排放空气所吸收的热量进一步在锅炉内回收利用。在一些实施方案中，可以将从冷却浓缩装置中排出的湿空气引入烟道中。从冷却浓缩装置中排出的湿空气引入烟道的位置可以是锅炉至烟囱之间的任一段烟道，例如烟气冷凝器入口前烟道、烟气冷凝器的烟气入口处或烟气出口处的烟道中，以进一步降低烟气的温度及湿度，回收水分，削弱乃至消除烟囱出口白烟现象的出现。在一些实施方案中，可以将从冷却浓缩装置中排出的湿空气引入高湿烟气烟道中，与高湿烟气混合。由于冷却浓缩装置排放空气温度低于高湿烟气，其与高湿烟气混合后会有大量水气凝结成为液滴，可以达到对混合烟气进行冲刷的效果，并能去除混合烟气中的飘滴，颗粒物及SO₂等大气污染物，同时也达到去除冷却浓缩装置排放空气中的飘滴的效果。

相应地，在本实用新型的协同处理系统中，冷却浓缩装置空气出口可以与烟道，例如高湿烟气烟道相连。冷却浓缩装置空气出口与烟道之间可以设置风机，以将从冷却浓缩装置中排出的湿空气输送至高湿烟气烟道。在一些实施方案中，从冷却浓缩装置中排出的湿空气可以被引入至烟气冷凝器入口处的烟道中。当所述协同处理装置中包括多组烟气冷凝器时，烟气冷凝器的入口可以是任一组烟气冷凝器的入口。在一些实施方案中，冷却浓缩装置空气出口与烟气冷凝器的烟气入口处的烟道相连。冷却浓缩装置排放空气混入高湿烟气后，再通过烟气冷凝器进一步降温，混合烟气内会有更大量液滴形成，对混合烟气大气污染物去除效率更高。

在一些实施方案中，可以在烟道(如高湿烟气烟道)内设置气流引射器，气流引射器入口与风机出口相连，空气经过风机加压提速后进入到气流引射器，引射气流流速高于高湿烟气风速，可以是高湿烟气风速的1.5倍、2倍、3倍或4倍，从而提高高湿烟气的气压/风速，以解决当前电厂增压风机压头普遍不足，影响锅炉高负荷运行的问题。所述空气可以是冷却浓缩装置出口空气。在一些实施方案中，气流引射器的位置在传热去污装置的烟气入口上游。

本文所述的“引射”是把不同压力的两股流体在同向流动中，混合形成一种中间压力的流体。在通风装置中，引射器可用来形成风道的主要动力，实现不间断的空气流动。由于烟气治理设备的增加，锅炉出口烟道的风阻越来越大，这部分风阻主要是靠增压风机来抵消，但是主流应用的轴流增压风机的压头限值为9000Pa，很多机组增压风机压头已达到此限值，高负荷运行时，烟道阻力大大超过此限值，由于无法再进行风机增压改造，只能在低负荷工况下维持稳定运行。此种情况，可以通过引射高压气流来实现烟气的增压。

浓缩液池通常位于冷却浓缩装置下部，收集浓缩后的高盐水。其与冷却浓缩装置之间可以通过管路连接，也可以不通过管路连接。浓缩液池用于储存浓缩的高盐水。浓缩的高盐水可以进一步分盐结晶，也可用于熄渣、干灰调湿等。

本实用新型的协同处理系统中，冷却浓缩装置和浓缩液池可以是一组或更多组，各组之间可以是串联或并联连接，或以串联和并联组合的形式连接，以实现高盐水水温的大幅度降低，或者是并联关系，以实现对更大量的高盐水的降温处理。

当高盐水浓缩到一定程度后，其中的盐分会在循环系统温度最低的地方(正常是浓缩液池内)结晶析出可将。在一些实施方案中，浓缩的高盐水可在浓缩液池中析出结晶盐，浓缩液池适合于使其中的浓缩高盐水中的盐稳定析出结晶和沉淀。这部分结晶盐可以被捞出，烘干后作为工业盐再利用。剩余少量混盐溶液(原有高盐废水量的1/10-1/20)可以通过其他分盐装置继续分盐结晶，也可用于熄渣、干灰调湿等生产环节。从而实现高盐水的高纯盐分提取及零排放。

高盐水中含有的不同盐分在水溶液中的溶解度和浓度存在不同，各盐分在不同工作温度下溶解度也有所不同，不同盐分的结晶存在先后顺序，可通过监测高盐水内离子浓度，实现单一盐分在浓缩液池内结晶，在其他盐分浓度达到饱和浓度前，停止结晶(例如去除浓缩高盐水或结晶盐)，以获得高纯结晶盐。不同来源的高盐水中所含有的盐分种类和浓度不同，在浓缩液池中析出的先后顺序可能也会有所不同，但应当理解，本领域技术人员可以通过高盐水中所含有的不同盐的浓度，结合溶解度和工作温度计算出各种盐分的析出顺序，例如，当高盐水浓度增大时，首先析出的盐可被称为第一顺序析出的盐，其次析出的盐可被称为第二顺序析出的盐。

本实用新型的协同处理方法可以进一步包括确定高盐水中的盐分在浓缩液池内的析出顺序，允许第一顺序析出的盐在所述浓缩液池内结晶，并监测浓缩液池内的不同盐离子浓度，在第二顺序析出的盐达到其饱和浓度之前取出浓缩高盐水或结晶盐，收集高纯的第一顺序析出的盐。本实用新型的协同处理系统可以进一步包括盐离子浓度检测装置，用于检测或监测浓缩液池内的盐离子浓度，特别是第二顺序析出的盐的离子浓度。本实用新型的方法可以进一步包括在浓缩液池中捞取结晶盐，如高纯的单一结晶盐。相应地，本实用新型的系统可以包括在浓缩液池内设置的捞渣机，用于捞取结晶盐。

在一些实施方案中，浓缩液池中的浓缩高盐水的全部或部分可以被再引入所述传热去污的装置，再次吸热升温，重复换热循环并进一步浓缩。此时，高盐水可作为整个系统中的循环水。浓缩液池中的浓缩高盐水可以通过循环泵被再次引入所述传热去污装置。相应地，本实用新型的协同处理系统中，浓缩液池包括出水口，所述出水口与所述传热去污装置连通。本实用新型的协同处理系统还可以包括设置在浓缩液池与所述传热去污装置之间的管路上的循环泵，以使浓缩液池的出水口通过循环泵与所述传热去污装置连通。

为减少出水过程对于浓缩液池内高盐水浓缩液结晶沉淀的干扰，出水取水口可布置在浓缩液池偏上位置。

在一些实施方案中，浓缩液池中的浓缩高盐水的全部或部分也可以被再引入冷却浓缩装置的入水口，再次与低温空气混合降温，进一步浓缩。

应当理解，浓缩液池中的浓缩高盐水还可以先与其他来源的高盐水、工业废盐混合，再进入所述传热去污装置，其流量可调节。

在一些实施方案中，当浓缩液池中的浓缩高盐水浓缩到一定程度时，可以全部或部分取出，进一步进行分盐处理或用于其他用途。应当理解，所述的“一定程度”是指浓缩高盐水中的一种或更多种的盐浓度达到或接近于某一阈值，所述阈值并不是指某一确定的浓度，而是可以根据实际情况和实际需求人为确定。例如，当技术人员认为浓缩高盐水中的一种或更多种的盐达到某一浓度时，继续通过本实用新型的方法进行浓缩的效率较低，不经济，此时可将该浓度设为阈值。再例如，当浓缩高盐水中的一种或更多种的盐达到某一浓度，且该浓度使得该浓缩高盐水适合于其他用途时，可将该浓度设为阈值。在一些实施方案中，所述阈值为某种特定盐的饱和浓度值。

本实用新型中，可以对待处理的高盐水进行预处理，包括去除固态物质、去除重金属和/或进行调质处理。所述调质处理包括调整所含盐分的种类和浓度，以提高高盐水结晶盐的质量、纯度，和/或避免盐结晶堵塞管路系统。为避免盐结晶堵塞管路系统，所述调质可以包括在待处理的高盐水中降低可能会堵塞管路系统的盐的离子的浓度。所述可能会堵塞管路系统的盐例如可能是在待处理的高盐水中含量较高的盐和/或其溶解度随温度变化较大的盐，例如硫酸盐。为提高高盐水结晶盐的纯度，得到高纯结晶盐，所述调质可以包括在待处理的高盐水中降低除目的结晶盐(即第一顺序析出的盐，或者说所希望获得的高纯结晶盐)以外的其他盐的离子浓度和/或调整高盐水的pH值等，例如当目的结晶盐是氯化钠时，所述调质可以包括在待处理的高盐水中降低镁离子、钙离子和/或硫酸根离子的浓度。本实用新型的系统处理系统可以进一步包括调质装置，用于对待处理的高盐水进行调质。所述调质装置适于容纳待处理的高盐水并适于添加用于调质的试剂，其非限制性示例包括沉淀池。调质装置设置于传热去污装置之前，从调质装置流出的待处理的高盐水流入传热去污装置。

以电厂脱硫废水为例，其盐分中阳离子主要是镁离子、钙离子或钠离子，阴离子主要是硫酸根、氯离子。

从已有的脱硫废水水质报告来看，其中钙离子的浓度通常在600-1200mg/L，受硫酸钙溶解度影响，浓度较低，脱硫废水浓缩过程中钙离子增高，如溶液中有硫酸根、碳酸根、氢氧根，会与钙离子结合，在管路内沉淀结垢。

脱硫废水中镁离子浓度较高，可达5000-11000mg/L，硫酸镁可大量溶于水，但是碳酸镁，氢氧化镁会形成沉淀，堵塞管路系统。

脱硫废水中的硫酸根离子浓度较高，甚至高于氯离子浓度，可达10000-50000mg/L，硫酸盐的溶解度多随温度变化很大，高温时溶解度高，低温时溶解度低，例如硫酸钠，10度时溶解度为9.5g/100g水，20度升为20.5g/100g水，30度时升为40.8g/100g水。

脱硫废水浓缩时，硫酸镁、硫酸钠浓度逐步升高，当换热系统工作温度与环境温度差异较大时，溶液温度受环境温度波动影响而降低，此时硫酸镁、硫酸钠会因溶液温度降低，大量析出凝结，堵塞管路。

以某电厂脱硫废水为例，其盐组分如下：

脱硫废水主要盐分的溶解度表

去除钙离子后，对脱硫废水进行浓缩，溶液工作温度在20-30度之间循环，经计算可知，浓缩倍率到5.8倍时，20度浓溶液中硫酸钠达到饱和会有盐分析出，如果此时环境温度稍有降低，可能会有大量十水硫酸钠析出，造成管路堵塞。

针对钙离子，所述调质可以包括去除其中部分或全部的钙离子，例如通过加入能够与钙离子反应形成沉淀的物质(如碳酸盐)来进行。在一些实施方案中，可以加入碳酸钠去除钙离子，这样可以使得在去除钙离子的同时，提高高盐水的氯化钠浓度，以便于将氯化钠作为第一顺序析出的盐，获取高纯氯化钠结晶盐。加入的碳酸盐，如碳酸钠的量没有特别限制，其量可以适于去除部分钙离子，也可以适于去除全部钙离子。可以通过本领域众所周知的方法，例如通过沉淀或通过旋转滤网除去碳酸钙沉淀。在一些实施方案中，所述调质包括将钙离子的浓度降低至不超过20mg/L。

针对镁离子，所述调质可以包括去除其中部分或全部的镁离子或者将pH调节为酸性，例如将pH调节为7.0以下、6.5以下或6.0以下。去除镁离子可以通过加入能够与镁离子反应形成沉淀的物质来去除它们，例如，Mg离子的去除可以通过加入碱以形成难溶的氢氧化镁沉淀来进行。可以通过本领域众所周知的方法，例如通过沉淀或通过旋转滤网除去氢氧化镁沉淀。

在一些实施方案中，可以向待处理的高盐水中先加入氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠中的一种或多种碱性物质形成难溶的氢氧化镁沉淀，再向其中加入碳酸钠，形成碳酸钙沉淀，去除高盐水中的钙、镁离子，同时还可以提高高盐水的氯化钠浓度与纯度，以便于将氯化钠作为第一顺序析出的盐，获取高纯氯化钠结晶盐。加入的氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠和碳酸钠的量没有特别限制，其量可以适于去除部分钙、镁离子，也适于可以去除全部钙、镁离子。

针对硫酸根离子，所述调质可以包括去除全部或部分硫酸根离子，以降低硫酸根离子浓度，以避免浓缩过程中硫酸盐结晶析出堵塞管路。去除硫酸根离子浓度可以通过向高盐水中加入能够与硫酸根离子反应生成沉淀的物质，例如钙盐(氯化钙和/或氢氧化钙)、铝盐和/或钡盐等形成硫酸盐沉淀物。在一些实施方案中，可以去除部分硫酸根离子，即将高盐水中的硫酸根降低到一定的浓度阈值以下，所述浓度阈值使得在特定的浓缩倍率和最低工作温度下，硫酸盐(如硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙和硫酸钾中的一种、两种或更多种，如硫酸镁和/或硫酸钠)在浓缩后的高盐水中不达到饱和浓度即可。例如，在一些实施方案中，浓度阈值的计算公式为：浓度阈值＝最低可能工作温度下特定硫酸盐的饱和浓度(或称溶解度)/浓缩倍率。在这种情况下，无需使用价格昂贵的钡盐，可以使用钙盐如氢氧化钙或氯化钙，与硫酸根反应生成难溶于水硫酸钙沉淀，将硫酸根降低到上述浓度阈值即可。此外，如以氯化钠作为目的结晶盐，降低硫酸根离子的浓度可以避免硫酸钠析出，从而保证结晶氯化钠的纯度。在一些实施方案中，所述调质可以包括将硫酸根离子的浓度降低至不高于6000mg/L，例如不高于5000mg/L、不高于4000mg/L或不高于2000mg/L。

可以针对一种或多种硫酸盐确定浓度阈值，当希望两种或更多种硫酸盐均不会达到饱和浓度时，取各硫酸盐浓度阈值中最低者作为最终的浓度阈值。

浓度阈值的计算可以下述情况为例来进行说明：高盐水的正常工作温度在20-30度之间，浓缩倍率为10倍，环境温度最低为10度，其中硫酸钠在10度对应的饱和浓度为9.5g/100g，约为95000mg/l，对应的硫酸根离子浓度为64230mg/l，将脱硫废水中硫酸根离子浓度处理到6423mg/l以下，即可保证在浓缩倍率10倍，溶液温度在20-30度正常工作，即使受环境温度影响，溶液工作温度波动到10度左右时，都不会有硫酸钠结晶析出。在这种情况下，不需用钡盐，用钙盐如氢氧化钙或氯化钙，与硫酸根反应生成难溶于水硫酸钙沉淀，可把硫酸根降到1800mg/l，保证后面的浓缩过程即使溶液温度降到10度也不会有硫酸钠结晶析出，从而保证结晶氯化钠的纯度。

本文所说的“浓缩倍率”是指高盐水浓缩前体积与浓缩后体积的比值。浓缩倍率可以根据实际生产需求设定，可以是5-10倍，工程人员可以依据设定的浓缩倍率确定系统中的其他工作参数。当要求在浓缩液池内有氯化钠结晶析出时，浓缩倍率不低于氯化钠饱和浓度除以高盐水中氯化钠浓度值，通常要大于10倍，NaCl结晶量越大，浓缩倍率越高，对应的硫酸盐浓度阈值越低。

本文所述的“最低可能工作温度”是指高盐水所处的环境以及运行过程中可能经历的最低温度。在一些实施方案中，高盐水的最低可能工作温度等同于环境温度(或称大气温度)，此时该最低可能工作温度为环境温度的最低值。

应当理解，对于钙离子、镁离子、硫酸根离子的调质，可以选择其中任意一种、任意两种或三种进行，并且可以以任意顺序进行。在一些实施方案中，可以先针对硫酸根离子和/或镁离子进行调质，再针对钙离子进行调质。

在一些实施方案中，还可以通过以下措施中的任一种或全部，来减小高盐水运行过程中的温差，以避免硫酸盐沉淀物析出：

(1)选用中、低温烟气，例如脱硫塔后净烟气(烟温50度左右)，并以冷却浓缩装置进行浓缩冷却，以降低冷却浓缩装置进、出水温度与环境温度的温度差，避免硫酸镁、硫酸钠等因高盐水冷却而大量析出。

(2)对系统中的管路、泵和阀门等设备进行保温处理，以保证管路内高盐水温度稳定。

本实用新型包括但不限于以下有益效果：(1)本实用新型将利用高湿烟气余热，特别是脱硫后高湿烟气的余热(仅有50度左右，通常认为其无回收利用价值)对高盐水进行加热，再在冷却浓缩装置内对高盐水蒸发冷却，浓缩高盐水，最终实现盐分结晶析出，整体处理成本最低，只有3-8元/吨高盐水。(2)本实用新型利用过饱和盐溶液结晶来实现盐分的分离，获得的结晶盐纯度高，可作为工业盐再利用。(3)结晶后的高盐浓液只有处理前高盐废水量的1/10-1/20，可以用于干灰调湿、熄渣等生产环节，也可以进一步浓缩结晶，无固态废弃物产生。(4)利用高湿烟气余热处理高盐废水时，烟气冷凝水量高于冷却浓缩装置内的蒸发水量，冷凝水中盐分很低，水质优良，节水效益好。(5)高湿烟气经烟气冷凝器降温形成大量冷凝水或经热媒水喷淋，冷凝水或喷淋可去除烟气中的粉尘、逃逸浆液液滴、SO₂等污染物质，可大大抵消冷却浓缩装置内增加的飘滴污染。

本实用新型特别涉及以下方案：

方案1.高盐水和高湿烟气协同处理系统，包括依次相连的高盐水源、传热去污装置、高盐水冷却浓缩装置和浓缩液池，所述传热去污装置用于将高湿烟气余热传递给高盐水，同时去除高湿烟气中的污染物。

方案2.如方案1所述的系统，其中浓缩液池包括出水口，所述出水口与所述传热去污装置相连。

方案3.如方案1或2所述的系统，其中冷却浓缩装置的空气出口与烟道相连。

方案4.如方案3所述的系统，其中所述系统进一步包括风机和设置于烟道中的气流引射器，冷却浓缩装置的空气出口、风机和气流引射器入口依次相连。

方案5.如方案1-4任一项所述的系统，其中所述传热去污装置包括设置于高湿烟气烟道内的烟气冷凝器，所述高盐水源与所述烟气冷凝器的工作流体入口相连，所述烟气冷凝器的工作流体出口与所述冷却浓缩装置的入水口相连。

方案6.如方案1-4任一项所述的系统，其中所述传热去污装置包括相连的第一传热装置和第二传热装置，其中所述第一传热装置用于将高湿烟气余热传递给热媒，所述第二传热装置用于使热量从所述热媒传递给高盐水。

方案7.如方案6所述的系统，其中所述第一传热装置为喷淋装置或烟气冷凝器，所述第二传热装置为第二换热器或热泵。

方案8.如方案1-7任一项所述的系统，所述系统进一步包括冷凝水收集装置，用于收集高湿烟气降温过程中形成的冷凝水。

方案9.如方案1-8任一项所述的系统，其进一步包括加热装置，所述加热装置连接于所述传热去污装置和冷却浓缩装置之间，用于进一步加热高盐水。

方案10.如方案9所述的系统，其中所述加热装置为热水加热器、电加热器或蒸气加热器，或者所述加热装置为设置于高温烟气烟道中的烟道换热器，所述高温烟气的烟温高于所述高湿烟气。

方案11.如方案5-10任一项所述的系统，其中与高盐水接触的烟气冷凝器或第二传热装置由抗腐蚀材料制成。

方案12.如方案11所述的系统，其中所述抗腐蚀材料为不锈钢、钛、导热塑料、氟塑料或搪瓷。

方案13.如方案1-12任一项所述的系统，其中包括多于一组的冷却浓缩装置和浓缩液池，各组之间是并联或者串联连接。

方案14.如方案1-13任一项所述的系统，其中所述浓缩液池内设有捞渣机，用于捞取结晶盐。

方案15.如方案1-14任一项所述的系统，其还包括盐离子浓度检测装置，用于检测浓缩液池中浓缩高盐水中的离子浓度。

方案16.如方案1-15任一项所述的系统，其还包括设置于所述高盐水源与所述传热去污装置之间的调质装置，用于调节待处理的高盐水中的离子浓度。

方案17.高盐水和高湿烟气协同处理方法，所述方法包括：

(1)利用高湿烟气的余热加热待处理的高盐水并同时去除高湿烟气中的污染物；

(2)使加热后的高盐水进入冷却浓缩装置内降温并浓缩后进入浓缩液池。

方案18.如方案17所述的方法，其中所述方法进一步包括使浓缩后的高盐水在浓缩液池内结晶析出结晶盐。

方案19.如方案17或18所述的方法，其中所述高湿烟气是相对湿度80％以上的烟气。

方案20.如方案17-19任一项所述的方法，其中使浓缩液池中的浓缩高盐水的部分或全部作为待处理的高盐水的至少一部分，再次进行步骤(1)和步骤(2)。

方案21.如方案17-20任一项所述的方法，其中冷却浓缩装置排出的湿空气被引入烟道与烟气混合。

方案22.如方案21所述的方法，其中所述冷却浓缩装置排出的湿空气经过风机加压提速后作为引射气流进入烟道。

方案23.如方案17-22任一项所述的方法，其中步骤(1)包括使高湿烟气通过烟气冷凝器与所述高盐水进行热交换。

方案24.如方案17-22任一项的方法，其中步骤(1)包括使所述高湿烟气的余热通过热媒传递给所述高盐水。

方案25.如方案24的方法，其中步骤(1)包括利用高湿烟气通过第一传热装置对热媒进行加热，随后将所述热媒的热量通过第二传热装置传递给所述高盐水。

方案26.如方案25所述的方法，其中所述第一传热装置为喷淋装置或烟气冷凝器，所述第二传热装置为第二换热器或热泵。

方案27.如方案17-26任一项所述的方法，所述方法还包括收集高湿烟气降温形成的冷凝水。

方案28.如方案17-27任一项所述的方法，其中吸收了高湿烟气热量的高盐水在进入冷却浓缩装置前被再次加热。

方案29.如方案28所述的方法，其中所述再次加热通过热水源加热器、蒸汽源加热器或电加热器进行；或者通过设置于高温烟气烟道中的烟道换热器进行。

方案30.如方案17-29任一项的方法，其中当浓缩液池中的高盐水浓缩到一定程度时，全部或部分取出，进一步分盐处理或用于其他用途。

方案31.如方案17-30任一项的方法，所述方法还包括预先对待处理的高盐水进行调质，调整其中盐分的种类和浓度。

方案32.如方案31所述的方法，其中所述调质包括去除待处理的高盐水中的部分的钙离子。

方案33.如方案32所述的方法，其中所述调质包括将待处理的高盐水中的钙离子浓度降低至不超过20mg/L。

方案34.如方案31-33任一项所述的方法，其中所述调质包括去除待处理的高盐水中的部分或全部的硫酸根离子。

方案35.如方案34所述的方法，其中所述调质包括将待处理的高盐水中的硫酸根离子浓度降低到浓度阈值以下，所述浓度阈值使得在特定的浓缩倍率和最低可能工作温度下，一种或更多种硫酸盐在高盐水中的浓度低于其饱和浓度。

方案36.如方案34或35所述的方法，其中所述调质包括将待处理的高盐水中的硫酸根离子浓度降低至不超过6000mg/L。

方案37.如方案17-36任一项所述的方法，其中所述结晶盐为高纯的第一顺序析出的结晶盐。

方案38.如方案37所述的方法，其中所述第一顺序析出的结晶盐为氯化钠结晶盐。

方案39.如方案37或38的方法，所述方法还包括对浓缩液池中的浓缩高盐水中的离子浓度进行检测，在第二顺序析出的结晶盐达到饱和浓度之前，取出浓缩液池中的结晶盐或浓缩高盐水。

方案40.如方案1-16任一项所述的处理系统或如方案17-39任一项所述的方法，其中所述的高盐水由废盐溶解于水或其他高盐水后获得。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方案并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型的高盐水和高湿烟气协同处理系统及协同处理工艺的第一实施方案的示意图参见图1，该系统包括依次相连的烟气冷凝器、冷却浓缩装置、浓缩液池，浓缩液池通过循环泵与烟气冷凝器连通，烟气冷凝器位于脱硫塔后烟道内。其工艺过程为：高湿烟气经过烟气冷凝器降温，去除其中的污染物后从烟囱排出，高湿烟气在烟气冷凝器表面凝结形成冷凝液，该冷凝液可以被回收。高盐水通过循环泵进入烟气冷凝器作为工作流体，吸收高湿烟气余热后升温，再进入冷却浓缩装置，在冷却浓缩装置内与空气接触，实现高盐水降温和浓缩，空气升温并吸收水蒸气后排入大气，浓缩后的高盐水进入浓缩液池，浓缩液池中的浓缩高盐水再通过循环泵进入烟气冷凝器，循环换热。高盐水浓缩到一定程度时盐份超过其饱和浓度，在浓缩液池内析出结晶盐。剩余高盐水浓缩液可用于干灰调湿、熄渣等生产环节，或进一步浓缩盐分。

本实用新型的高盐水和高湿烟气协同处理系统及协同处理工艺的第二实施方案的示意图参见图2，该系统包括依次相连的第二烟气冷凝器、第一烟气冷凝器、冷却浓缩装置和浓缩液池，浓缩液池通过循环泵与烟气冷凝器连通，第一烟气冷凝器和第二烟气冷凝器位于脱硫塔后烟道内，且第一烟气冷凝器位于第二烟气冷凝器的烟气入口前的烟道中(即烟气先经过第一烟气冷凝器，在经过第二烟气冷凝器)。其工艺过程为：高湿烟气依次经过第一烟气冷凝器和第二烟气冷凝器降温，去除其中的污染物后从烟囱排出，高湿烟气在烟气冷凝器表面凝结形成冷凝液，该冷凝液可以被回收；高盐水通过循环泵依次进入第二烟气冷凝器和第一烟气冷凝器作为工作流体，吸收高湿烟气余热后升温，再进入冷却浓缩装置，在冷却浓缩装置内与空气接触实现高盐水降温和浓缩，空气升温并吸收水蒸气后被引入第一烟气冷凝器和第二烟气冷凝器之间的烟道中与烟气混合，随后通过第一烟气冷凝器；浓缩后的高盐水进入浓缩液池，浓缩液池中的浓缩高盐水再通过循环泵进入烟气冷凝器，循环换热。高盐水浓缩到一定程度时盐份超过其饱和浓度，在浓缩液池内析出结晶盐。剩余高盐浓水可用于干灰调湿。

本实用新型的高盐水和高湿烟气协同处理系统及协同处理工艺的第三实施方案的示意图参见图3，该系统包括喷淋装置、热泵、冷却浓缩装置和浓缩液池，其中热泵的冷凝段、冷却浓缩装置和浓缩液池依次相连，浓缩液池通过循环泵与热泵冷凝段连通，喷淋装置入口及喷淋水回收出口与热泵蒸发段相连，喷淋装置位于脱硫塔后净烟道内。其工艺过程为：高湿烟气在净烟道经过热媒水喷淋降温，去除其中的污染物后从烟囱排出，高湿烟气降温形成冷凝液，该冷凝液混入喷淋水中被回收；热媒水在净烟道喷淋的同时吸收高湿烟气的热量，升温后收集进入热泵蒸发段，热媒水被热泵吸取热量后降温并回到净烟道喷淋装置；高盐水通过循环泵进入热泵冷凝段，吸收热泵提供的热量后升温，再进入冷却浓缩装置，在冷却浓缩装置内与空气接触实现高盐水降温和浓缩，空气升温并吸收水蒸气后排入大气中，浓缩后的高盐水进入浓缩液池，浓缩液池中的浓缩高盐水再通过循环泵进入热泵冷凝段，循环换热。高盐水浓缩到一定程度时盐份超过其饱和浓度，在浓缩液池内析出结晶盐。剩余高盐水浓缩液可以在干燥器中进一步干燥和/或用于干灰调湿。

案例一：使用如图1所示的系统和工艺，电厂使用4台300MW燃煤机组，一台300MW燃煤锅炉烟气量为120万m³/h，脱硫后的饱和湿烟气温度为51度，在脱硫后烟道内设置一组烟气冷凝器，湿法脱硫系统每小时共产生16吨高盐水，氯离子浓度1％(10000PPM)。该高盐水首先进行预处理，先后加入氢氧化钙、碳酸钠后絮凝沉淀，去除废水中固态物质钙离子浓度降低到20mg/mL以下，硫酸根离子浓度降低到6000mg/mL以下，调整pH值在6.5左右后，作为循环水进入烟气冷凝器，温度为20℃，循环水量1500t/h，饱和湿烟气降3℃，放出16MWh热量，同时在烟道内析出约20t/h左右冷凝水，冷凝水淋落过程通过冲刷、吸收、吸附等机理去除烟气中的粉尘，酸性气体，蒸汽态污染物，收集这20t/h冷凝水作为锅炉补给水原水，高盐水从20℃升到30℃，高盐水升温后打入到开式冷却塔，与上升的空气混合，蒸发约15t/h水，高盐水降温到20℃，沉降到浓缩液池，通过循环泵再次进入烟气冷凝器内换热。冷却浓缩装置内部设有收水器，去除空气中携带的高盐水液滴。循环一段时间后，高盐水中氯化钠浓度过饱和后稳定析出，定期用捞渣机取出高纯氯化钠，脱水后按照工业盐售出，剩余浓盐水不足1吨/h，从浓缩液池内取出，用于干灰调湿。

案例二：使用如图1所示的系统和工艺，电厂使用4台300MW燃煤机组，一台300MW燃煤锅炉烟气量为120万m³/h，脱硫后的饱和湿烟气温度为51度，在脱硫后烟道内设置一组烟气冷凝器湿法，脱硫系统每小时共产生16吨高盐水，再将适量煤化工工业废盐(主要成分为钠、钙、镁离子及硫酸根、氯根)溶于高盐水中，控制Cl离子浓度不超过5％，进行预处理，去除高盐水中重金属，加入氧化钙、碳酸钠，絮凝沉淀，钙离子浓度降低到20mg/mL以下，硫酸根离子浓度降低到6000mg/mL以下，经过预处理的高盐水作为循环水进入烟气冷凝器，温度为20℃，循环水量1300t/h，饱和湿烟气降3℃，放出16MWh热量，同时在烟道内析出约20t/h左右冷凝水，冷凝水淋落过程通过冲刷、吸收、吸附等机理去除烟气中的粉尘，酸性气体，蒸气态污染物，收集这20t/h冷凝水作为锅炉补给水原水，高盐水从20℃升到30℃，高盐水升温后打入到开式冷却塔内，与上升的空气混合，蒸发约15t/h水，高盐水降温到20℃，沉降到浓缩液池，通过循环泵再次进入烟道换热器内换热。循环一段时间后，高盐水中NaCl浓度过饱和后，开始有盐分在浓缩液池内析出，当盐分积累到一定量后，利用捞渣机将盐分捞出，晾干，其中NaCl纯度超过98％，可以作为工业盐出售。剩余浓盐液从浓缩液池中取出，用于干灰调湿，或进一步分盐处理。

案例三：使用如图2所示的系统和工艺，电厂使用4台300MW燃煤机组，一台300MW燃煤锅炉烟气量为120万m³/h，脱硫后烟气温度51度，在脱硫后烟道内串联设置二组烟气冷凝器(分别为第一烟气冷凝器和第二烟气冷凝器)，脱硫系统每小时共产生16吨高盐水，氯离子浓度1％(10000PPM)，高盐水进行预处理，去除高盐水中重金属，加入氧化钙、碳酸钠，絮凝沉淀，钙离子浓度降低到20mg/mL以下，硫酸根离子浓度降低到5000mg/mL以下，作为循环水进入烟气冷凝器，温度为20℃，循环水量1500t/h，饱和湿烟气降3℃，放出16MWh热量，同时在烟道内析出约20t/h左右冷凝水，冷凝水淋落过程通过冲刷、吸收、吸附等机理去除烟气中的粉尘，酸性气体，蒸汽态污染物，收集这20t/h冷凝水作为锅炉补给水原水，高盐水从20℃升到30℃，高盐水升温后打入到开式冷却塔，与上升的空气混合，蒸发约15t/h水，高盐水降温到20℃，沉降到浓缩液池，通过循环泵再次进入烟气冷凝器内换热。冷却浓缩装置内部设有收水器，去除空气中携带的高盐水液滴。循环一段时间后，高盐水中NaCl浓度过饱和析出，剩余浓盐水不足1吨/h，将浓盐水从浓缩液池内取出，用于干灰调湿。冷却浓缩装置排出的高湿空气被引入第一、第二烟气冷凝器之间，与高湿烟气混合，并通过第二烟气冷凝器降温，大量水分析出，进一步去除混合烟气中的粉尘、飘滴、SO₂等大气污染物，同时对于高湿空气中的飘滴也有60％的去除效率。

案例四：使用如图1所示的系统和工艺，电厂使用一台300MW燃煤锅炉，烟气量为120万m³/h，脱硫后烟气温度51度，在脱硫后烟道内设置一组烟气冷凝器，以海水作为循环水进入烟气冷凝器，海水温度为18℃，循环水量7500t/h，饱和湿烟气降到35℃，放出60MWh热量，同时在烟道内析出70t/h冷凝水，冷凝水淋落过程通过冲刷、吸收、吸附等机理去除烟气中的粉尘，酸性气体，蒸汽态污染物，收集这70t/h冷凝水用于其他用途，海水从18℃升到25℃，海水升温后打入到冷却浓缩装置，雾化喷淋与上升的空气混合，蒸发70t/h水，高盐水降温到18℃，沉降到浓缩液池，通过循环泵再次进入烟气冷凝器内换热。循环一段时间后，高盐水中NaCl浓度过饱和后，开始有盐分在浓缩液池内析出，当盐分积累到一定量后，利用捞渣机将盐分捞出，晾干，其中氯化钠纯度超过98％，可以作为工业盐出售。

案例五：使用如图3所示的系统和工艺，电厂使用4台300MW燃煤机组，一台300MW燃煤锅炉烟气量为120万m³/h，脱硫后烟气温度51度，在脱硫后烟道内设置一组喷淋装置，脱硫系统每小时共产生16吨高盐废水，再将适量煤化工工业废盐(主要成分为钠、钙、镁离子及硫酸根、氯根)溶于高盐水中，控制Cl离子浓度不超过5％，以普通除盐水作为循环热媒水通过喷淋装置与高湿烟气接触换热，循环热媒水温度为15℃，水量700t/h，饱和湿烟气降1.5℃，放出7MWh热量，同时在烟道内析出8t/h冷凝水，热媒水喷淋过程通过冲刷、吸收、吸附等机理去除烟气中的粉尘，酸性气体，蒸汽态污染物，循环热媒水从15℃升到25℃，循环热媒水升温后经过吸收式热泵蒸发段，热泵泵取其中热量，循环热媒水温度降到15度，再通过循环泵打回烟道喷淋装置中。高盐水经过热泵冷凝段，高盐水循环量为每小时700吨，进口温度40度，经过热泵加热升温到50度，再打入到冷却浓缩装置，雾化喷淋与上升的空气混合，蒸发15t/h水，高盐水降温到40℃，沉降到浓缩液池，通过循环泵再次进入热泵内换热。循环一段时间后，高盐废水中氯化钠浓度接近饱和后，开始有盐分在浓缩液池内析出，当盐分积累到一定量后，利用捞渣机将盐分捞出，晾干，其中氯化钠纯度超过98％，可以作为工业盐出售，剩余浓缩液用于干灰调湿。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (19)

1.高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统包括依次相连的高盐水源、传热去污装置、高盐水冷却浓缩装置和浓缩液池，所述传热去污装置用于将高湿烟气余热传递给高盐水，同时去除高湿烟气中的污染物。

2.根据权利要求1所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，浓缩液池包括出水口，所述出水口与所述传热去污装置相连。

3.根据权利要求1所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，冷却浓缩装置的空气出口与烟道相连。

4.根据权利要求3所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统进一步包括风机和设置于烟道中的气流引射器，冷却浓缩装置的空气出口、风机和气流引射器入口依次相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述传热去污装置包括设置于高湿烟气烟道内的烟气冷凝器，所述高盐水源与所述烟气冷凝器的工作流体入口相连，所述烟气冷凝器的工作流体出口与所述冷却浓缩装置的入水口相连。

6.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述传热去污装置包括相连的第一传热装置和第二传热装置，其中所述第一传热装置用于将高湿烟气余热传递给热媒，所述第二传热装置用于使热量从所述热媒传递给高盐水。

7.根据权利要求6所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述第一传热装置为喷淋装置或烟气冷凝器，所述第二传热装置为第二换热器或热泵。

8.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统进一步包括冷凝水收集装置，用于收集高湿烟气降温过程中形成的冷凝水。

9.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统进一步包括加热装置，所述加热装置连接于所述传热去污装置和冷却浓缩装置之间，用于进一步加热高盐水。

10.根据权利要求9所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述加热装置为热水加热器、电加热器或蒸气加热器，或者所述加热装置为设置于高温烟气烟道中的烟道换热器，所述高温烟气的烟温高于所述高湿烟气。

11.根据权利要求5所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，与高盐水接触的烟气冷凝器由抗腐蚀材料制成。

12.根据权利要求11所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述抗腐蚀材料为不锈钢、钛、导热塑料、氟塑料或搪瓷。

13.根据权利要求6所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，与高盐水接触的第二传热装置由抗腐蚀材料制成。

14.根据权利要求13所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述抗腐蚀材料为不锈钢、钛、导热塑料、氟塑料或搪瓷。

15.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统包括多于一组的冷却浓缩装置和浓缩液池，各组之间是并联或者串联连接。

16.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述浓缩液池内设有捞渣机，用于捞取结晶盐。

17.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统还包括盐离子浓度检测装置，用于检测浓缩液池中浓缩高盐水中的离子浓度。

18.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述系统还包括设置于所述高盐水源与所述传热去污装置之间的调质装置，用于调节待处理的高盐水中的离子浓度。

19.根据权利要求1-4任一项所述的高盐水和高湿烟气协同处理系统，其特征是，所述的高盐水由废盐溶解于水或其他高盐水后获得。