CN210030094U - 一种电厂废水蒸发处理*** - Google Patents

Abstract

一种电厂废水蒸发处理***，包括废水蒸发器、冷凝器和传热介质加热器，从废水蒸发器出来的水蒸汽一部分被送到冷凝器冷凝成水，另一部分水蒸汽被收集送到传热介质加热器受热升温后重新回到废水蒸发器加热蒸发废水；所述传热介质加热器的热源来自汽轮机主蒸汽或回热***里抽出的高温蒸汽；所述冷凝器的冷源来自汽轮机凝结水***温度较低的凝结水。从汽轮机抽汽***或主蒸汽引出一部分高温蒸汽加热传热介质，释放热量后形成的凝结水送回汽轮机凝结水***或疏水***。用循环冷却水泵从汽轮机凝结水***引出一部分低温凝结水，换热后全部回到汽轮机凝结水***。整个工艺过程中，热量的损失非常少，不会对汽轮机热力***产生任何影响。

Description

一种电厂废水蒸发处理***

技术领域

本实用新型涉及一种水处理技术，特别是一种电厂废水蒸发处理***。

背景技术

在废水蒸发处理工艺中，人们最关心的是能耗问题，尤其是电厂烟气脱硫脱硝***排出的废水非常难以处理，若用目前的蒸发方法处理，能耗太大。若用反渗透处理，最后也要对浓水进行蒸发处理，同样也要消耗大量能源，而且，其***过于复杂，运行处理和维修成本也非常大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种耗能低、运行成本低的电厂废水蒸发处理***。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种电厂废水蒸发处理***，其特点是：

它包括废水蒸发器、传热介质加热器和冷凝器，

传热介质加热器设有被加热介质入口、被加热介质出口，传热介质加热器为表面换热管式换热器，换热管的进口与从汽轮机抽汽***或主蒸汽引出高温蒸汽管连接，换热管的出口连接疏水管，疏水管与汽轮机凝结水***或疏水***相连通，在疏水管上装有疏水回收水箱和疏水回收泵；

废水蒸发器设有蒸发罐体，在蒸发罐体中部设有水蒸气和废水混合蒸发室，在水蒸气和废水混合蒸发室的下部设有浓水池；在水蒸气和废水混合蒸发室的顶部设有待蒸发废水喷淋装置，待蒸发废水喷淋装置与待蒸发废水管连接；

废水蒸发器的传热介质为水蒸气，水蒸气和废水混合蒸发室设有传热介质水蒸气的接入口，该接入口与传热介质加热器的被加热介质出口相接；

水蒸气和废水混合蒸发室设有蒸汽收集装置，蒸汽收集装置设有两个蒸汽出口，蒸汽出口Ⅰ与传热介质加热器的被加热介质入口相接；蒸汽出口Ⅱ与冷凝器蒸汽入口相接；

冷凝器设有设有蒸汽进口、凝结水排出口和排气口，蒸汽进口通过管路与上述蒸汽收集装置的蒸汽出口Ⅱ相接，冷凝器内设有表面式管式换热器，表面式管式换热器的进口端与通过循环冷却水泵从汽轮机凝结水***引出低温凝结水的冷凝水管相接，表面式管式换热器的出口端通过管路输送回汽轮机凝结水***。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在废水蒸发器浓水池内设有旋转刮板，废水池底部通过管路与废液结晶槽相通。旋转刮板旋转过程中将结晶析出的固体盐渣等刮入连通废水结晶槽的管道内，并随浓水进入废水结晶槽。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在废水蒸发器的水蒸气和废水混合蒸发室的中上部设有浓水喷淋装置，浓水喷淋装置相连有浓水再循环管，浓水再循环管上装有浓水再循环泵，浓水再循环管与废水结晶槽的上部相连通。浓水再循环泵将废水结晶槽内析出结晶后的废水输送到浓水喷淋装置重新喷淋受热蒸发。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在废水蒸发器的水蒸气和废水混合蒸发室的上方或下方设有汽水分离器，用于将水和蒸汽彻底分离，汽水分离器分出的水通过分水管与浓水池相接，汽水分离器分出的水蒸气通过管路与蒸汽收集装置相接。分出的水回到浓水池，分出的水蒸气进入蒸汽收集装置。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述传热介质加热器设有电辅加热器。

本实用新型与现有技术相比，是把电厂或核电站汽轮机凝结水***和回热抽汽*** (或主蒸汽***)与废水蒸发处理***结合起来而成的废水蒸发处理工艺，该工艺用汽轮机凝结水***的低温凝结水作为蒸发***的冷却水，用汽轮机回热抽汽***蒸汽或主蒸汽(或电加热器)作为蒸发***的热源，对电厂废水进行蒸发处理。也就是说，本实用新型是对电厂或核电站传统的热力***进行的技术革新，将废水蒸发***与电厂热力***结合起来，使废水蒸发***成为电厂或核电站热力***的一个组成部分，在发电(或发电供热)的同时将发电过程中产生的废水进行蒸发处理回收，达到保护环境的目的。

对汽轮机热力***来讲，新增加的废水蒸发***，相当于增加了一个“凝结水低压加热器”，也就是说，通过用热力***的蒸汽加热蒸发废水和用汽轮机低温凝结水冷却废水蒸发形成的蒸汽的这种方式，间接地加热汽轮机的低温凝结水，使汽轮机的低温凝结水水温度得到升高。这样既达到了蒸发处理废水的目的，也达到了加热汽轮机凝结水的目的。

在本实用新型的废水蒸发处理新工艺的整个工艺过程中，热量的损失为废水蒸发***设备的保温热损失、产水和待蒸发废水的温差热损失、风机和水泵等的机电能耗，但这些能量的损失与非本实用新型的废水蒸发处理需要的热量相比，是非常少的。

在本实用新型的废水蒸发处理工艺的整个工艺过程中，加热用的蒸汽和冷却用的凝结水只通过换热管的热交换面传热，不与废水和废水蒸发形成的蒸汽接触，完成换热后的水和水蒸气凝结成的水全部被送回到热力***，也就是说，在整个废水蒸发处理工艺过程中，没有热力***工质的损失。由于本实用新型采用的热交换器被加热的传热介质(蒸汽或空气)压力远远低于加热蒸汽的压力，被冷却的废水蒸发形成的水蒸气压力也远远低于汽轮机凝结水的压力，所以，在本实用新型的废水蒸发处理工艺的整个工艺过程中，也不会对汽轮机热力***的水质产生任何影响。

在本实用新型的废水蒸发处理新工艺整个工艺过程中，由于用水泵(或汽轮机凝结水泵)从汽轮机凝结水***引出的凝结水只通过废水蒸发冷凝器的换热管，不通过任何阀门，直接回到汽轮机凝结水***，整个流通通道相当于汽轮机凝结水管道的一个旁路管道，所以，不会造成汽轮机凝结水“断水”，即不会对汽轮机运行安全产生任何影响。

本实用新型是对汽轮机热力***的改进，即将本实用新型的废水蒸发处理***加入汽轮机***，使汽轮机***具有日常废水蒸发处理功能。

另外，本实用新型的废水蒸发处理工艺的热源也可以采用电能，采用电能来加热废水或废水蒸发的传热工作介质(水蒸气或空气)来蒸发废水，其冷源仍然采用汽轮机的低温凝结水。

总之，通过上述对汽轮机热力***的改进，在不影响汽轮机热力***运行安全的情况下，用很少的能量损耗，完成废水蒸发处理，是非常经济可行的。

附图说明

图1为本实用新型的电厂废水蒸发处理工艺流程示意图；

图2为本实用新型废水蒸发***Ⅰ型示意图；

图3为本实用新型废水蒸发***Ⅱ型示意图；

图4为本实用新型废水蒸发***Ⅲ型示意图；

具体实施方式

以下进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。

一种电厂废水蒸发处理***，它包括废水蒸发器、传热介质加热器和冷凝器，

传热介质加热器设有被加热介质入口、被加热介质出口，传热介质加热器为表面换热管式换热器，换热管的进口与从汽轮机抽汽***或主蒸汽引出高温蒸汽管连接，换热管的出口连接疏水管，疏水管与汽轮机凝结水***或疏水***相连通，在疏水管上装有疏水回收水箱和疏水回收泵；

废水蒸发器设有蒸发罐体，在蒸发罐体中部设有水蒸气和废水混合蒸发室，在水蒸气和废水混合蒸发室的下部设有浓水池；在水蒸气和废水混合蒸发室的顶部设有待蒸发废水喷淋装置，待蒸发废水喷淋装置与待蒸发废水管连接；

废水蒸发器的传热介质为水蒸气，水蒸气和废水混合蒸发室设有传热介质水蒸气的接入口，该接入口与传热介质加热器的被加热介质出口相接；

水蒸气和废水混合蒸发室设有蒸汽收集装置，蒸汽收集装置设有两个蒸汽出口，蒸汽出口Ⅰ与传热介质加热器的被加热介质入口相接；蒸汽出口Ⅱ与冷凝器蒸汽入口相接；

冷凝器设有设有蒸汽进口、凝结水排出口和排气口，蒸汽进口通过管路与上述蒸汽收集装置的蒸汽出口Ⅱ相接，冷凝器内设有表面式管式换热器，表面式管式换热器的进口端与通过循环冷却水泵从汽轮机凝结水***引出低温凝结水的冷凝水管相接，表面式管式换热器的出口端通过管路输送回汽轮机凝结水***。

在废水蒸发器浓水池内设有旋转刮板，废水池底部通过管路与废液结晶槽相通。

旋转刮板旋转过程中将结晶析出的固体盐渣等刮入连通废水结晶槽的管道内，并随浓水进入废水结晶槽。

在废水蒸发器的水蒸气和废水混合蒸发室的中上部设有浓水喷淋装置，浓水喷淋装置相连有浓水再循环管，浓水再循环管上装有浓水再循环泵，浓水再循环管与废水结晶槽的上部相连通。

浓水再循环泵将废水结晶槽内析出结晶后的废水输送到浓水喷淋装置重新喷淋受热蒸发。

在废水蒸发器的水蒸气和废水混合蒸发室的上方或下方设有汽水分离器，用于将水和蒸汽彻底分离，汽水分离器分出的水通过分水管与浓水池相接，汽水分离器分出的水蒸气通过管路与蒸汽收集装置相接。

分出的水回到浓水池，分出的水蒸气进入蒸汽收集装置。

所述传热介质加热器设有电辅加热器。

如图1本实用新型的电厂废水蒸发处理工艺流程示意图所示，从汽轮机抽汽***(或主蒸汽***)引出一部分高温蒸汽送给废水蒸发传热介质蒸汽加热器(15)加热蒸发用工作介质(即水蒸气和空气)，引来的高温蒸汽在废水蒸发传热介质加热器(15)的换热管(24)内通过，将热量传递给换热管(24)外的蒸发用工作介质后形成的凝结水(即疏水) 由疏水回收泵(20)送回汽轮机凝结水***或疏水***。

在蒸汽加热器(15)内被加热升温的蒸发用工作介质由风机(18)输送到废水蒸发器(13)内加热废水。在废水蒸发器(13)内被冷却的工作介质重新回到加热器(15)内加热，重新加热后再由风机(18)再次送到废水蒸发器(13)，依此循环往复。废水在废水蒸发器(13)内受热蒸发形成的水蒸气被吸到废水蒸发蒸汽冷凝器(14)内。

废水蒸发循环冷却水泵(16)从汽轮机凝结水***(21)点引出一部分低温凝结水到废水蒸发蒸汽冷凝器(14)内。低温凝结水在废水蒸发蒸汽冷凝器(14)的换热管(23) 内通过，冷却换热管(23)外的从废水蒸发器(13)来的水蒸气，之后在凝结水***(22) 点被送回到汽轮机凝结水***。

汽轮机凝结水***凝结水引出点(21)在汽轮机凝结水泵(2)和汽轮机轴封加热器(3)之间。一般情况下，汽轮机凝结水***凝结水回送点(22)在引出点(21)的下游。根据回送的凝结水升温情况，凝结水回送点(22)可在汽轮机轴封加热器(3)上游，也可在汽轮机轴封加热器(3)下游。根据实际情况，凝结水回送点(22)也可设在(21)点的上游。例如，凝结水回送点(22)设在汽轮机凝结水泵(2)的入口，就可以省去废水蒸发循环冷却水泵(16)，使***更加简单化。

废水蒸发***Ⅰ型(基本型)

废水蒸发器以水蒸气或空气作为蒸发用传热介质(注：为了叙述方便，以下将蒸发用传热介质水蒸气或空气简称为风)，对废水进行蒸发。如图2废水蒸发器Ⅰ型流程示意图所示，废水蒸发器Ⅰ型(即基本型)由壳体(30)、热风分配器(31)、清理残渣旋转刮板(32)、浓水池(33)、待蒸发废水喷淋装置(34)、蒸汽收集装置(35)、汽水分离器(36)、浓水喷淋装置(37)和刮板旋转驱动装置(42)构成。由废水蒸发器(13)、热风加热器 (15)、蒸汽冷凝器(14)、热风风机(18)、真空泵(25)、待蒸发废水给水泵(26)、浓水再循环泵(27)、循环冷却水泵(16)、加热蒸汽疏水回收箱(19)、加热蒸汽疏水回收水泵(20)、蒸发蒸汽凝结水(产水)泵(17)、废液结晶槽(28)、蒸汽流量调节阀 (29)组成本实用新型的电厂废水蒸发器Ⅰ型的废水蒸发处理工艺***。

待蒸发废水给水泵(26)将待蒸发废水输送到废水蒸发器(13)的待蒸发废水喷淋装置(34)内，待蒸发废水喷淋装置(34)将废水喷淋雾化，废水以雾滴的形式均匀下落。

从汽轮机回热抽汽***(或主蒸汽)引出高温蒸汽到热风加热器(15)内作为加热蒸汽，加热蒸汽从热风加热器(15)的换热管(24)内通过并将热量传给管外的风，加热蒸汽释放出热量后凝结成的水(疏水)流入加热蒸汽疏水回收箱(19)，并由加热蒸汽疏水回收水泵(20)送回汽轮机疏水***(或凝结水***)。

热风风机(18)将集中到蒸汽收集装置(35)内的一部分风输送到热风加热器 (15)进行加热升温。进入热风加热器(15)的风从热风加热器(15)的换热管(24)外通过，吸收热量升温后回到热风分配器(31)，经热风分配器(31)分配后沿圆周方向进入热风蒸发器(13)的下部，之后螺旋上升，热风在螺旋上升的过程中与下落的废水雾滴接触，将热量传递给废水雾滴。将热量传递给废水雾滴后的风通过待蒸发废水喷淋装置(34)后进入汽水分离器(36)进行汽水分离，分离除水后进入蒸汽收集装置(35)，接着流入热风风机(18)，再由热风风机(18)送到热风加热器(15)内重新加热，循环往复。

废水蒸发成水蒸气后使蒸发传热工作介质风量增多，增多的风通过蒸汽流量调节阀 (29)被吸入蒸汽冷凝器(14)内冷却，风中的水蒸气被冷凝成水，由蒸发蒸汽凝结水(产水)泵(17)抽出；风中不能凝结的空气，由真空泵(25)抽出并排入大气。

废水蒸发器(13)***启动初期，蒸发工作介质风主要成分为空气。随着废水蒸发过程的进行，风中水蒸气的含量逐渐上升，蒸发工作介质风被吸入蒸汽冷凝器(14)内被冷却凝结成水，不能凝结的空气被真空泵(25)抽出并排入大气后，蒸发***蒸发工作介质空气的含量逐渐减少而水蒸气的相对含量逐渐增大，最后工作介质基本变为水蒸气。

待蒸发废水被待蒸发废水喷淋装置(34)喷淋成雾滴，废水雾滴在下落过程中与热风接触受热蒸发，没被蒸发的废水和雾滴析出的盐渣等落到浓水池(33)内，之后由清理残渣旋转刮板(32)将盐渣和浓水刮入废液结晶槽(28)。浓水在结晶槽(28)内结晶析出盐分后，被浓水再循环泵(27)输送到浓水喷淋装置(37)，由浓水喷淋装置(37)喷淋雾化后重新蒸发。

废水蒸发循环冷却水泵(16)从汽轮机凝结水***引出一部分低温凝结水到废水蒸发蒸汽冷凝器(14)内，低温凝结水在蒸汽冷凝器(14)的换热管(23)内通过并吸收换热管(23)外的蒸汽的热量，之后被全部送回到汽轮机凝结水***。

废水蒸发***Ⅱ型

如图3所示，废水蒸发器Ⅱ型结构与废水蒸发器Ⅰ型基本相同，不同的是废水蒸发器Ⅱ型的蒸汽收集装置(35)和汽水分离器(36)在下部，热风分配器(31)在上部，热风在废水蒸发器(13)内从上向下流动，加热热风流向与下落的废水雾滴流向相同。其它流程与废水蒸发器Ⅰ型流程基本相同。

废水蒸发***Ⅲ型

如图4所示，废水蒸发器Ⅲ型结构与废水蒸发器Ⅰ型结构有所不同，它在废水蒸发器 (13)内中央增加了一个风导流筒(44)，热风分配器(31)在蒸发室上部。蒸发传热介质风经热风分配器(31)沿圆周方向进入废水蒸发器(13)的蒸发室内，在风导流筒(44)和废水蒸发器内壁之间的通道内螺旋向下流动，与下落的废水雾滴接触放热。当风流到下部时，风的旋转带动废水雾滴和盐渣等沿圆周方向旋转，产生的离心力将废水雾滴和盐渣等抛向蒸发器(13)内壁上并落到浓水池(33)，使风和雾滴盐渣彻底分离。将水分和盐渣分离后的风从风导流筒(44)下部流入风导流筒内，从风导流筒(44)内流到上部并进入汽水分离器(36)，进一步进行汽水分离，之后进入汽水收集装置(35)。在汽水分离器(36)和蒸发室之间设有分隔板，将汽水分离器(36)和蒸发室分开。其它流程与废水蒸发器Ⅰ型流程相同。

Claims (5)

1.一种电厂废水蒸发处理***，其特征在于：

它包括废水蒸发器、传热介质加热器和冷凝器，

传热介质加热器设有被加热介质入口、被加热介质出口，传热介质加热器为表面换热管式换热器，换热管的进口与从汽轮机抽汽***或主蒸汽引出高温蒸汽管连接，换热管的出口连接疏水管，疏水管与汽轮机凝结水***或疏水***相连通；

废水蒸发器设有蒸发罐体，在蒸发罐体中部设有水蒸气和废水混合蒸发室，在水蒸气和废水混合蒸发室的下部设有浓水池；在水蒸气和废水混合蒸发室的顶部设有待蒸发废水喷淋装置，待蒸发废水喷淋装置与待蒸发废水管连接；

废水蒸发器的传热介质为水蒸气，水蒸气和废水混合蒸发室设有传热介质水蒸气的接入口，该接入口与传热介质加热器的被加热介质出口相接；

水蒸气和废水混合蒸发室设有蒸汽收集装置，蒸汽收集装置设有两个蒸汽出口，蒸汽出口Ⅰ与传热介质加热器的被加热介质入口相接；蒸汽出口Ⅱ与冷凝器蒸汽入口相接；

冷凝器设有设有蒸汽进口、凝结水排出口和排气口，蒸汽进口通过管路与上述蒸汽收集装置的蒸汽出口Ⅱ相接，冷凝器内设有表面式管式换热器，表面式管式换热器的进口端与通过循环冷却水泵从汽轮机凝结水***引出低温凝结水的冷凝水管相接，表面式管式换热器的出口端通过管路输送回汽轮机凝结水***。

2.根据权利要求1所述的废水蒸发处理***，其特征在于：在废水蒸发器浓水池内设有旋转刮板，废水池底部通过管路与废液结晶槽相通。

3.根据权利要求2所述的废水蒸发处理***，其特征在于：在废水蒸发器的水蒸气和废水混合蒸发室的中上部设有浓水喷淋装置，浓水喷淋装置相连有浓水再循环管，浓水再循环管上装有浓水再循环泵，浓水再循环管与废水结晶槽的上部相连通。

4.根据权利要求1所述的废水蒸发处理***，其特征在于：在废水蒸发器的水蒸气和废水混合蒸发室的上方或下方设有汽水分离器，用于将水和蒸汽彻底分离，汽水分离器分出的水通过分水管与浓水池相接，汽水分离器分出的水蒸气通过管路与蒸汽收集装置相接。

5.根据权利要求1所述的废水蒸发处理***，其特征在于：所述传热介质加热器设有电辅加热器。

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