CN219526302U - 一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，包括依次连接的烟道换热***、废水多效闪蒸浓缩***和浓缩废水脱水干燥***；烟道换热***包括烟道换热器、第一汽水分离器、一效冷凝水罐、一效凝结水泵和一效冷凝真空泵，第一汽水分离器连接在一效冷凝水罐进水端并与一效冷凝真空泵连接；废水多效闪蒸浓缩***设置有尾气冷凝水罐、第二汽水分离器和尾气真空泵，第二汽水分离器设置在尾气冷凝水罐进水端并与尾气真空泵连接，一效冷凝真空泵和尾气真空泵均用于提供负压工况；浓缩废水脱水干燥***包括浓液缓冲池、浓液泵、脱水机、滤液池、滤液泵和蒸发干燥塔。本实用新型能耗低且可减小氯盐对煤渣和粉煤灰影响。

Description

一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体是涉及一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***。

背景技术

在火电厂烟气脱硫过程中，通常采用石灰石-石膏湿法脱硫***，为维持脱硫***中氯离子平衡，需要定期从脱硫***排出脱硫废水。由于这部分废水中含有大量溶解盐等有害污染物，目前多采用多效蒸发技术对这部分废水进行回收处理，实现脱硫废水的零排放。

目前脱硫废水零排放的处理技术中多数是利用多效闪蒸***对脱硫废水进行浓缩，闪蒸产生的凝结水可回收利用，对浓缩后脱硫废水的处理技术主要分为以下几类：

1.将浓缩脱硫废水排至脱硫***石膏皮带机进行脱水，固体与石膏混合处理，滤液返回脱离***。该技术易导致少量氯离子随滤液返回至脱离***内，并且导致石膏中氯离子含量过高，影响石膏的销售和利用。

2.对浓缩脱硫废水进行脱水，固体作为固废排放处理，滤液排至灰场，作为喷洒降尘用水。该技术滤液中的氯离子含量较高，易造成灰场区域地表盐碱化，灰场喷洒所需水量有限，难以消耗所产生的滤液水量，而且易导致灰中氯离子含量过高，限制了灰的利用途径；

3.将浓缩脱硫废水直接喷入旁路烟道干燥塔，进行蒸发固化，滤液中的固体悬浮物及盐分与灰混合进行排放。该技术在运行过程中，极易发生设备堵塞；浓缩脱硫废水中固体含量较大，且多为石膏固体，易粘结造成风道堵塞；干燥塔出***尘量高，烟道阻力大，需设置风机、预除尘等设备；干燥塔底部需设置输灰设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能耗低且可减小氯盐对煤渣和粉煤灰影响的用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***。

为了实现上述的目的，本实用新型提供的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，包括依次连接的烟道换热***、废水多效闪蒸浓缩***和浓缩废水脱水干燥***，废水多效闪蒸浓缩***用于向浓缩废水脱水干燥***输送浓缩废水；烟道换热***包括烟道换热器、第一汽水分离器、一效冷凝水罐、一效凝结水泵和一效冷凝真空泵，烟道换热器与一效冷凝水罐之间设置有水蒸气换热通道，烟道换热器用于向废水多效闪蒸浓缩***提供热源，一效冷凝水罐和一效凝结水泵及烟道换热器串联连接，第一汽水分离器连接在一效冷凝水罐的进水端，一效冷凝真空泵与第一汽水分离器连接，一效冷凝真空泵用于对水蒸气换热通道提供负压工况；废水多效闪蒸浓缩***包括废水蒸气换热通道、尾气冷凝水罐、第二汽水分离器和尾气真空泵，第二汽水分离器设置在尾气冷凝水罐的进水端，尾气真空泵与第二汽水分离器连接，废水蒸气换热通道与水蒸气换热通道热交换，尾气真空泵用于对废水蒸气换热通道提供负压工况；浓缩废水脱水干燥***包括依次串联连接的浓液缓冲池、浓液泵、脱水机、滤液池、滤液泵和蒸发干燥塔，浓液缓冲池的进口与废水多效闪蒸浓缩***的浓液出口连通，脱水机的滤液出口与滤液池连通，滤液池的出口与蒸发干燥塔的滤液入口连通。

由上述方案可见，通过设置烟道换热***向废水多效闪蒸浓缩***提供热源，一方面有利于降低能耗，另一方面闪蒸产生的凝结水可回收利用，以节约淡水资源，又一方面通过调节废水多效闪蒸浓缩***的浓缩倍率，控制进入煤渣和粉煤灰中的氯盐总量，以有效减少氯盐对粉煤灰品质的影响；通过设置浓缩废水脱水干燥***，浓缩废水进入干燥塔前，先分离固体，可大幅度降低干燥塔的工作负荷，减少高温烟气的损耗，降低***能耗，同时也降低了设备堵塞的风险；通过设置水蒸气换热通道和废水蒸气换热通道均为负压工况，有利于降低水蒸气和水蒸气的沸点，使水废水均能在较低温度下沸腾并产生蒸汽，有利于节省能耗和节约蒸汽产生的时间。本实用新型采用了多效闪蒸浓缩与旁路烟道蒸发***相结合的工艺路线，实现脱硫废水的零排放，脱硫废水经处理后，90%以上的水被回收利用，废水中的盐分被以固体形式分离，一部分与煤渣混合，一部分与粉煤灰混合，均可用于制作建筑材料。

进一步的方案是，第一汽水分离器分别与一效冷凝水罐的进水口、一效冷凝真空泵及水蒸气换热通道连通。

由上述方案可见，通过设置第一汽水分离器，用于分离水蒸气和液体，以确保水蒸气换热通道始终处于负压工况。

进一步的方案是，废水多效闪蒸浓缩***还包括一效分离器、一效强制循环泵、一效加热器、二效分离器、二效强制循环泵、二效加热器、三效分离器、三效强制循环泵、三效加热器、尾气冷凝器和凝结水泵，一效分离器、一效强制循环泵和一效加热器组成一效浓缩循环，二效分离器、二效强制循环泵和二效加热器组成二效浓缩循环，三效分离器、三效强制循环泵和三效加热器组成三效浓缩循环，一效浓缩循环、二效浓缩循环和三效浓缩循环串联连接；尾气冷凝器分别与三效分离器及尾气冷凝水罐连接，第二汽水分离器分别与尾气冷凝器、尾气冷凝水罐的进水口及尾气真空泵连接，凝结水泵与尾气冷凝水罐连接，凝结水泵用于向外排放尾气冷凝水。

进一步的方案是，滤液泵通过滤液管道与三效分离器连通。

由上述方案可见，通过设置滤液管道，当蒸发干燥塔停运时，滤液可通过滤液管道返回三效浓缩循环处进行蒸发结晶，有利于确保整个***在一定周期内可继续维持稳定运行。

进一步的方案是，二效加热器和三效加热器的各自冷却水出口均与尾气冷凝水罐的进水口连通。

进一步的方案是，脱水机与浓液泵之间连接有分支管道，分支管道与浓液缓冲池的上部进液口连通。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构图。

图2是本实用新型实施例中烟道换热***的结构图。

图3是本实用新型实施例中废水多效闪蒸浓缩***的结构图。

图4是本实用新型实施例中浓缩废水脱水干燥***的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例提供的一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，包括依次连接的烟道换热***1、废水多效闪蒸浓缩***2和浓缩废水脱水干燥***4。脱硫***排出的脱硫废水可预先存放在废水缓冲池内，废水缓冲池的出口端设置有废水给料泵，用于向废水多效闪蒸浓缩***2输送脱硫废水。烟道换热***1用于向废水多效闪蒸浓缩***2提供热源，废水多效闪蒸浓缩***2用于向浓缩废水脱水干燥***4输送浓缩废水，浓缩废水脱水干燥***4用于对浓缩废水进行处理。

参见图2，烟道换热***1包括烟道换热器11、第一汽水分离器12、一效冷凝水罐13、一效凝结水泵14和一效冷凝真空泵15。烟道换热器11与一效冷凝水罐13之间设置有水蒸气换热通道，水蒸气换热通道与废水多效闪蒸浓缩***2的一效加热器22连接，用于向一效加热器22提供热源。一效冷凝水罐13和一效凝结水泵14及烟道换热器11串联连接，第一汽水分离器12连接在一效冷凝水罐13的进水端，第一汽水分离器12分别与一效冷凝水罐13的进水口、一效冷凝真空泵15及水蒸气换热通道连通。第一汽水分离器12的设置能确保水蒸气换热通道处于负压工况下，避免将水抽入一效冷凝真空泵15内。一效冷凝真空泵15用于对水蒸气换热通道提供负压工况，即烟道换热器11在负压工况下产生负压水蒸气，负压水蒸气沿水蒸气换热通道流动并与一效加热器22进行热交换。由于是在负压工况下，水蒸气换热通道流道内的水在低于正常沸点的温度下就能蒸发成水蒸气，有利于降低能耗和节约水蒸气生成的时间。与传统脱硫废水零排放***相比，本实施例无需外部引入蒸汽作为***热源。负压水蒸气冷凝为水，经第一汽水分离器12回流至一效冷凝水罐13，在一效凝结水泵14的作用下，为烟道换热器11补充进水，形成闭式循环，可从烟气中连续取出低温余热供废水多效闪蒸浓缩***2使用。

参见图3，废水多效闪蒸浓缩***2包括一效分离器20、一效强制循环泵21、一效加热器22、二效分离器23、二效强制循环泵24、二效加热器25、三效分离器26、三效强制循环泵27、三效加热器28、尾气冷凝器29、凝结水泵30、废水蒸气换热通道、尾气冷凝水罐31、第二汽水分离器32和尾气真空泵33，废水蒸气换热通道与水蒸气换热通道进行热交换。一效分离器20、一效强制循环泵21和一效加热器22串联连接并组成一效浓缩循环，二效分离器23、二效强制循环泵24和二效加热器25串联连接并组成二效浓缩循环，三效分离器26、三效强制循环泵27和三效加热器28串联连接并组成三效浓缩循环，一效浓缩循环、二效浓缩循环和三效浓缩循环串联连接，即一效浓缩循环的二次蒸汽为二效浓缩循环提供热源，且一效浓缩循环的浓缩废水向二效浓缩循环输送；二效浓缩循环的二次蒸汽为三效浓缩循环提供热源，且二效浓缩循环的浓缩废水向三效浓缩循环输送，废水蒸气换热通道包括一效浓缩循环、二效浓缩循环和三效浓缩循环。

具体地：一效分离器20内的脱硫废水经一效强制循环泵21增压后进入一效加热器22，一效加热器22内的脱硫废水在负压水蒸气的加热作用下，蒸发成一效水蒸气并回流至一效分离器20内，被初步浓缩的脱硫废水在压力作用下自动进入二效分离器23，经过二效强制循环泵24增压后进入二效加热器25；一效分离器20的上部设置有第一接口，第一接口与二效加热器25的热源进口连接，使得一效分离器20内多余的一效水蒸气输送至二效加热器25内，成为二效加热器25的热源。二效加热器25内的废水在一效水蒸气的加热作用下，蒸发成二效水蒸气并回流至二效分离器23内，被进一步浓缩的废水在压力作用下自动进入三效分离器26，经过三效强制循环泵27增压后进入三效加热器28；二效分离器23的上部设置有第二接口，第二接口与三效加热器28的热源进口连接，使得二效分离器23内多余的二效水蒸气输送至三效加热器28内，成为三效加热器28的热源。三效加热器28内的废水在二效水蒸气的加热作用下，蒸发成三效水蒸气并回流至三效分离器26内，废水被浓缩至适宜的浓度后，排至浓缩废水脱水干燥***4中；三效分离器26的上部设置有第三接口，第三接口与尾气冷凝器29连接，利用水冷技术使得多余的三效水蒸气冷却并汇聚至尾气冷凝水罐31内。

本实施例的二效加热器25和三效加热器28利用二次蒸汽作为热源，可降低60%以上的***能耗。一效强制循环泵21采用大流量低扬程的轴流泵，能在较低的电耗下，充分强化一效加热器内的换热效果，提高换热效率。

尾气冷凝器29分别与三效分离器26及尾气冷凝水罐31连接，第二汽水分离器32分别与尾气冷凝器29、尾气冷凝水罐31的进水口及尾气真空泵33连接，凝结水泵30与尾气冷凝水罐31连接，凝结水泵30用于向外排放尾气冷凝水，可作为工艺水回用，也可作为除盐水原水使用。第二汽水分离器32设置在尾气冷凝水罐31的进水端，尾气真空泵33与第二汽水分离器32连接，尾气真空泵33用于对废水蒸气换热通道提供负压工况，第二汽水分离器32的设置能确保废水蒸气换热通道处于负压工况下，避免将水抽入尾气真空泵33内。

参见图4，浓缩废水脱水干燥***4包括依次串联连接的浓液缓冲池41、浓液泵42、脱水机43、滤液池44、滤液泵45和蒸发干燥塔46，浓液缓冲池41的进口与废水多效闪蒸浓缩***2的浓液出口连通，脱水机43的滤液出口与滤液池44连通，脱水机43可以为板框压滤机等脱水设备，无需加入任何药剂。经脱水机43脱水作用后，形成含水率小于70%的固体物质和滤液，固体物质可排至污泥间，与煤渣混合利用，滤液则进入滤液池44中缓存。滤液池44的出口与蒸发干燥塔46的滤液入口连通，用于将滤液排入蒸发干燥塔46内，滤液与高温烟气顺流接触，快速蒸发固化，并随烟气排出***，最终与电除尘器收集，与粉煤灰混合利用。浓缩脱硫废水进入蒸发干燥塔46前，分离固体，可大幅度降低蒸发干燥塔46的工作负荷，减少高温烟气的损耗，降低***能耗。滤液干燥后的固体产物可随烟气进入除尘器，无需设置仓泵等输灰设施，蒸发干燥塔出***尘两相对较低，烟气阻力小，***无需设置风机、预除尘等设备，***可通过运行调节去除煤渣和粉煤灰中的盐分总量，可在最大程度上减小氯离子对煤渣和粉煤灰的影响。

结合图1和图4，滤液泵45还可通过滤液管道5与三效分离器26连通，当蒸发干燥塔46停运时，滤液可泵至三效分离器26内进行蒸发结晶，使得本实施例的处理***也能在一定周期内维持稳定运行。

二效加热器25和三效加热器28的各自冷却水出口均与尾气冷凝水罐31的进水口连通，用于将二效加热器25及三效加热器28的冷凝水统一回收。

脱水机43与浓液泵42之间连接有分支管道6，分支管道6与浓液缓冲池41的上部进液口连通，需要时可连通该分支管道6，使得多余的浓液回流至浓液缓冲池41内，既能搅动浓液缓冲池41内的浓液，防止沉淀，又能调节向脱水机43供应的浓液量。

综上可见，本实用新型通过设置烟道换热***向废水多效闪蒸浓缩***提供热源，一方面有利于降低能耗，另一方面闪蒸产生的凝结水可回收利用，以节约淡水资源，又一方面通过调节废水多效闪蒸浓缩***的浓缩倍率，控制进入煤渣和粉煤灰中的氯盐总量，以有效减少氯盐对粉煤灰品质的影响；通过设置浓缩废水脱水干燥***，浓缩废水进入干燥塔前，先分离固体，可大幅度降低干燥塔的工作负荷，减少高温烟气的损耗，降低***能耗，同时也降低了设备堵塞的风险。

最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，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。

Claims (6)

1.一种用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，其特征在于:包括依次连接的烟道换热***、废水多效闪蒸浓缩***和浓缩废水脱水干燥***，所述废水多效闪蒸浓缩***用于向所述浓缩废水脱水干燥***输送浓缩废水；

所述烟道换热***包括烟道换热器、第一汽水分离器、一效冷凝水罐、一效凝结水泵和一效冷凝真空泵，所述烟道换热器与所述一效冷凝水罐之间设置有水蒸气换热通道，所述烟道换热器用于向所述废水多效闪蒸浓缩***提供热源，所述一效冷凝水罐和所述一效凝结水泵及所述烟道换热器串联连接，所述第一汽水分离器连接在所述一效冷凝水罐的进水端，所述一效冷凝真空泵与所述第一汽水分离器连接，所述一效冷凝真空泵用于对所述水蒸气换热通道提供负压工况；

所述废水多效闪蒸浓缩***包括废水蒸气换热通道、尾气冷凝水罐、第二汽水分离器和尾气真空泵，所述第二汽水分离器设置在所述尾气冷凝水罐的进水端，所述尾气真空泵与所述第二汽水分离器连接，所述废水蒸气换热通道与所述水蒸气换热通道热交换，所述尾气真空泵用于对所述废水蒸气换热通道提供负压工况；

所述浓缩废水脱水干燥***包括依次串联连接的浓液缓冲池、浓液泵、脱水机、滤液池、滤液泵和蒸发干燥塔，所述浓液缓冲池的进口与所述废水多效闪蒸浓缩***的浓液出口连通，所述脱水机的滤液出口与所述滤液池连通，所述滤液池的出口与所述蒸发干燥塔的滤液入口连通。

2.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，其特征在于：

所述第一汽水分离器分别与所述一效冷凝水罐的进水口、所述一效冷凝真空泵及所述水蒸气换热通道连通。

3.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，其特征在于：

所述废水多效闪蒸浓缩***还包括一效分离器、一效强制循环泵、一效加热器、二效分离器、二效强制循环泵、二效加热器、三效分离器、三效强制循环泵、三效加热器、尾气冷凝器和凝结水泵，所述一效分离器、所述一效强制循环泵和所述一效加热器组成一效浓缩循环，所述二效分离器、所述二效强制循环泵和所述二效加热器组成二效浓缩循环，所述三效分离器、所述三效强制循环泵和所述三效加热器组成三效浓缩循环，所述一效浓缩循环、所述二效浓缩循环和所述三效浓缩循环串联连接；

所述尾气冷凝器分别与所述三效分离器及所述尾气冷凝水罐连接，所述第二汽水分离器分别与所述尾气冷凝器、所述尾气冷凝水罐的进水口及所述尾气真空泵连接，所述凝结水泵与所述尾气冷凝水罐连接，所述凝结水泵用于向外排放尾气冷凝水。

4.根据权利要求3所述的用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，其特征在于：

所述滤液泵通过滤液管道与所述三效分离器连通。

5.根据权利要求3所述的用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，其特征在于：

所述二效加热器和所述三效加热器的各自冷却水出口均与所述尾气冷凝水罐的进水口连通。

6.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂脱硫废水零排放的处理***，其特征在于：

所述脱水机与所述浓液泵之间连接有分支管道，所述分支管道与所述浓液缓冲池的上部进液口连通。