CN109879345A - 一种燃煤电厂高含盐废水治理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统及方法，包括：废水箱，用于储存高盐废水；废水泵，与废水箱连通，用于输送废水箱中的高盐废水；引风机，用于输送热烟气；可转动的滚筒蒸发器，分别与废水泵、引风机连通，高盐废水通过废水泵送入转动状态下的滚筒蒸发器内，热烟气通过引风机送入滚筒蒸发器内；高盐废水在热烟气的作用下，蒸发形成结晶颗粒物；滚筒蒸发器内设置有研磨体，转动状态下的所述滚筒蒸发器，带动所述研磨体将所述结晶颗粒物研磨后，随着热烟气排出所述滚筒蒸发器外。该系统运行稳定，设备体积小，占地面积小，布置灵活。利用锅炉热烟气的温度蒸发废水，达到以废水治废及脱硫废水零排放的目的，具有投资省、运行费用低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及石灰石石膏湿法脱硫系统产生的高含盐废水的深度治理领域，具体涉及一种燃煤电厂高含盐废水治理系统及方法。
背景技术
我国是世界上最大的煤炭生产国家，也是原煤消费大国。燃煤产生的大气污染物主要有粉尘、SO2和NOX等，其中SO2排放量居世界首位。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(W-FGD)是燃煤电厂使用最广泛污染气体控制技术之一，然而湿法脱硫系统在运行中必将产生一定量成分复杂、污染物种类多的高含盐废水。随着“水十条”逐渐推进，现有的脱硫废水处理技术已无法满足环保要求，脱硫废水的“零”排放将是燃煤电厂废水处理的一种趋势。
目前脱硫废水“零”排放通常采用旁路烟道蒸发的方式，通过雾化器将废水雾化成30～80μm的液滴喷入高温烟气，超细液滴被快速蒸发，结晶颗粒物随烟气进入后端除尘器被捕捉；废水的雾化可通过喷枪或旋转雾化器实现，两种方式具有不同的特点，采用喷枪雾化的项目，系统简单、造价低廉，但喷枪易堵塞，运行不稳定；采用旋转雾化器雾化的项目，解决了喷枪堵塞问题，但系统复杂，造价昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤电厂高含盐废水治理系统及方法，其系统不用设置雾化器，管路不会堵塞，系统运行稳定，设备体积小，占地面积小，布置灵活。
本发明提供的技术方案如下：
一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，包括：
废水箱，用于储存高盐废水；
废水泵，与所述废水箱连通，用于输送所述废水箱中的高盐废水；
引风机，用于输送热烟气；
可转动的滚筒蒸发器，分别与所述废水泵、引风机连通，所述高盐废水通过所述废水泵送入转动状态下的所述滚筒蒸发器内，所述热烟气通过所述引风机送入所述滚筒蒸发器内；所述高盐废水在所述热烟气的作用下，蒸发形成结晶颗粒物；
所述滚筒蒸发器内设置有研磨体，转动状态下的所述滚筒蒸发器，带动所述研磨体将所述结晶颗粒物研磨后，随着热烟气排出所述滚筒蒸发器外。
本技术方案中，锅炉产生的热烟气通过引风机导通连接至所述滚筒蒸发器烟气进口，在所述滚筒蒸发器内，含盐废水喷洒在研磨体表面增大表面积并与高温烟气充分接触并蒸干，得到固体颗粒物，较大的颗粒物经过滚筒的转动来带动所述研磨体碰撞，研磨成细小颗粒物质，细小的颗粒物随着热烟气排出所述滚筒蒸发器进行后续步骤被后端的除尘器捕捉。
该系统运行稳定，设备体积小，占地面积小，布置灵活，不用设置雾化器，管路不会堵塞，系统运行稳定，其中滚筒蒸发器与烟道采用法兰连接，检修便利。利用锅炉热烟气的温度蒸发废水，达到以废水治废及脱硫废水零排放的目的，具有投资省、运行费用低等优势。
优选地，所述滚筒蒸发器包括外筒：
所述外筒内部设置有可转动的内筒，所述内筒的顶部和底部呈镂空状，所述高盐废水通过所述废水泵送入转动状态下的内筒；
所述研磨体位于所述内筒内，且所述研磨体的直径大于所述内筒的底部开孔的孔径。
本技术方案中，将所述内筒的顶部和底部设置成镂空状，使高温烟气能够在所述内筒内进行流通，并且将所述内筒底部的孔径设置为比所述研磨体的直径小，能够防止所述研磨体在进行转动的时候掉落，确保研磨体工作的稳定性。
优选地，所述外筒内部设置有动力叶片，所述动力叶片通过转轴连接于所述内筒，所述动力叶片在所述热烟气的流动下，带动所述内筒转动。
本技术方案中，所述滚筒蒸发器无需外部驱动，内筒布置动力叶片，通过所述引风机将高温烟气通入所述滚筒蒸发器内的同时，提供风能推动所述动力叶片转动，从而使得滚筒蒸发器内筒在所述动力叶片的驱动下转动，是一种自驱动的方式。
优选地，所述外筒内固定设有两个支撑件，所述支撑件横截面积小于所述外筒的内部横截面积，所述动力叶片、内筒沿着所述热烟气的流动方向依次位于所述两个支撑件之间，且所述转轴的端部分别伸向并转动连接于所述支撑件。
优选地，所述内筒的侧壁通过固定连接件与所述动力叶片固定连接，可以保证结构的稳定。
优选地，所述支撑件为棒状中空结构，所述支撑件为棒状中空结构，所述支撑件的端部穿设于所述外筒的侧壁，所述支撑件与所述外筒连接处设有注油孔。
本技术方案中，通过在滚筒蒸发器外部增设注油孔，以达到转轴加油方便，提高转轴寿命的目的。加油时，油液经注油孔流入支撑件内，对转轴起到润滑作用，使转轴转动时的摩擦力减小；转轴油液的替换，使支撑件中的杂质随油液排出，避免因杂质的积累损坏转轴，延长转轴的寿命，从而提高滚筒蒸发工作的可靠性、安全性。
优选地，所述内筒靠的顶壁上开设有可供废水喷头伸入的环形槽，所述废水喷头固定在所述外筒上且通过废水输送管与所述废水泵连通；所述内筒相对于所述外筒转动时，所述废水喷头相对于所述外筒静止不动。
本技术方案中，通过将废水喷头伸入进预先设置好的环形槽，当所述滚筒蒸发器转动时，废水通过废水喷头喷洒在研磨体表面，通过研磨体的滚动，废水获得高的比表面积后与热烟气充分接触，通过这样滚筒蒸发器的自转，进而实现废水的“闪蒸”，不用设置雾化器，管路不会堵塞，系统运行稳定，同时废水泵也无需提供雾化压力，使废水泵功率减小，能耗降低。
优选地，所述滚筒蒸发器为斜置式，相对于水平面的倾斜角度为20°～60°。
本技术方案中，将滚筒蒸发器设为为倾斜角度为20°～60°的斜置式，能够使研磨体的表面积更大，提高空间利用率。
优选地，所述内筒为粗糙表面；
和/或
所述研磨体为氧化锆球。
本技术方案中，所述滚筒蒸发器内筒采用粗糙表面，能够促使氧化锆球充分滚动，提高烟气的热利用率。氧化锆球主要应用于高粘度、高硬度物料的超细研磨与分散，并且可以达到零污染。由于氧化锆球真密度大，在同等运动速度下具有更大的研磨动能，其研磨效率比普通陶瓷微珠高2～3倍，所以使用氧化锆球可以获得更为理想的效果。由于锆球ZrO2含量高，具有高密度、高韧性、低磨耗、无碎球、剥离等优点，对研磨物分散污染小。磨耗比普通陶瓷微珠低4～10倍。氧化锆球还有稳定性能佳、耐酸、碱腐蚀、圆形度好、表面光滑、无气孔、具有反射光泽、易清洗、使用成本低等特点。
优选地，所述废水箱中设有废水箱搅拌器，所述废水泵的出水口还通过废水回流管连通于所述废水箱。
本技术方案中，所述废水箱搅拌器用来搅拌脱硫系统产生的废水，该废水中的含固量较高，并且具有一定的停留时间，通过废水箱搅拌器能将废水中的悬浮物均匀分散在溶液中，防止其沉淀在废水箱底部，使废水泵能够稳定运行。
本发明还提供了一种燃煤电厂高含盐废水治理方法，其特征在于：
废水泵将废水箱中的高盐废水输送至滚筒蒸发器，通过所述滚筒蒸发器的废水喷头喷洒在氧化锆球表面；
锅炉中产生的热烟气通过引风机导通至所述滚筒蒸发器，使喷洒在所述氧化锆球表面的废水与热烟气充分接触并蒸干，颗粒物经所述氧化锆球研磨后随热烟气排出。
优选地，所述滚筒蒸发器内烟气流通速度为8～15m/s。
本技术方案中，将烟气流速控制在8～15m/s能够保证热烟气与废水在氧化锆球上的接触充分且蒸干。
综上所述，本发明一种燃煤电厂高含盐废水深度治理系统及方法可以实现以下有益效果：
1、通过将废水喷洒在氧化锆球表面获得较高的比表面积，进而实现废水的“闪蒸”，不用设置雾化器，管路不会堵塞，系统运行稳定；
2、废水泵不需提供雾化压力，废水泵功率小，能耗低；
3、滚筒蒸发器与烟道等截面，内筒内烟气流速选择为8～15m/S，设备体积小，占地面积小，布置灵活；
4、滚筒蒸发器与烟道采用法兰连接，检修便利。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种燃煤电厂高含盐废水深度治理系统及方法实施例一的示意图；
图2是本发明一种燃煤电厂高含盐废水深度治理系统及方法滚筒蒸发器结构示意图；
附图标号说明：
废水箱1， 废水箱搅拌器2， 废水泵3， 滚筒蒸发器4，
引风机5， 支撑件41， 注油孔42， 动力叶片43，
内筒44， 氧化锆球45， 转轴46， 废水喷头47。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
实施例1
如图1所示，本具体实施例公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统较为优选地实施例，包括：
废水箱1，用于储存高盐废水；
废水泵3，与废水箱1连通，用于输送废水箱1中的高盐废水；
引风机5，用于输送热烟气；
可转动的滚筒蒸发器4，分别与废水泵3、引风机5连通，高盐废水通过废水泵3送入转动状态下的滚筒蒸发器4内，热烟气通过引风机5送入滚筒蒸发器4内；高盐废水在热烟气的作用下，蒸发形成结晶颗粒物；
滚筒蒸发器4内设置有研磨体，转动状态下的滚筒蒸发器4，带动研磨体将结晶颗粒物研磨后，随着热烟气排出滚筒蒸发器4外。
本实施例中，锅炉产生的热烟气通过引风机5导通连接至滚筒蒸发器4烟气进口，在滚筒蒸发器4内，含盐废水喷洒在研磨体表面增大表面积并与高温烟气充分接触并蒸干，得到固体颗粒物，较大的颗粒物经过滚筒的转动来带动研磨体碰撞，研磨成细小颗粒物质，细小的的颗粒物随着热烟气排出滚筒蒸发器4进行后续步骤被后端的除尘器捕捉。
该系统运行稳定，设备体积小，占地面积小，布置灵活，不用设置雾化器，管路不会堵塞，系统运行稳定，其中滚筒蒸发器4与烟道采用法兰连接，检修便利。利用锅炉热烟气的温度蒸发废水，达到以废水治废及脱硫废水零排放的目的，具有投资省、运行费用低等优势。
实施例2
如图2所示，本具体实施例在实施例1的基础上公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统更为优选地实施例：
滚筒蒸发器4包括外筒：
外筒内部设置有可转动的内筒44，内筒44的顶部和底部呈镂空状，高盐废水通过废水泵3送入转动状态下的内筒44；
研磨体位于内筒44内，且研磨体的直径大于内筒44的底部开孔的孔径。
本实施例中，将内筒44的顶部和底部设置成镂空状，使高温烟气能够在内筒44内进行流通，并且将内筒44底部的孔径设置为比研磨体的直径小，能够防止研磨体在进行转动的时候掉落，确保研磨体工作的稳定性。
实施例3
如图2所示，本具体实施例在实施例1的基础上公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统更为优选地实施例：
外筒内部设置有动力叶片43，动力叶片43通过转轴46连接于内筒44，动力叶片43在热烟气的流动下，带动内筒44转动。
外筒内固定设有两个支撑件41，支撑件41横截面积小于外筒的内部横截面积，动力叶片43、内筒44沿着热烟气的流动方向依次位于两个支撑件41之间，且转轴46的端部分别伸向并转动连接于支撑件41。
具体地，内筒44的侧壁通过固定连接件与动力叶片43固定连接，保证结构的稳定。
本实施例中，滚筒蒸发器4无需外部驱动，内筒44布置动力叶片43，通过引风机5将高温烟气通入滚筒蒸发器4内的同时，提供风能推动动力叶片43转动，从而使得滚筒蒸发器4内筒44在动力叶片43的驱动下转动，是一种自驱动的方式。
实施例4
如图2所示，本具体实施例在实施例1的基础上公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统更为优选地实施例：
支撑件41为棒状中空结构，支撑件41的端部穿设于外筒的侧壁，支撑件41与外筒连接处设有注油孔42。
本技术方案中，通过在滚筒蒸发器4外部增设注油孔42，以达到转轴46加油方便，提高转轴46寿命的目的。加油时，油液经注油孔42流入支撑件41内，对转轴46起到润滑作用，使转轴46转动时的摩擦力减小；转轴46油液的替换，使支撑件41中的杂质随油液排出，避免因杂质的积累损坏转轴46，延长转轴46的寿命，从而提高滚筒蒸发工作的可靠性、安全性。
由于支撑件41是棒状的，高温烟气流通时不会被其结构所影响。
实施例5
如图2所示，本具体实施例在实施例1的基础上公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统更为优选地实施例：
内筒44靠的顶壁上开设有可供废水喷头47伸入的环形槽，废水喷头47固定在外筒上且通过废水输送管与废水泵3连通；内筒44相对于外筒转动时，废水喷头47相对于外筒静止不动。
本实施例中，通过将废水喷头47伸入进预先设置好的环形槽，当滚筒蒸发器4转动时，废水通过废水喷头47喷洒在研磨体表面，通过研磨体的滚动，废水获得高的比表面积后与热烟气充分接触，通过这样滚筒蒸发器4的自转，进而实现废水的“闪蒸”，不用设置雾化器，管路不会堵塞，系统运行稳定，同时废水泵3也无需提供雾化压力，使废水泵3功率减小，能耗降低。
实施例6
如图2所示，本具体实施例在实施例1的基础上公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统更为优选地实施例：
滚筒蒸发器4为斜置式，相对于水平面的倾斜角度为20°～60°。
本实施例中，将滚筒蒸发器4设为为倾斜角度为20°～60°的斜置式，能够使研磨体的表面积更大，提高空间利用率。
优选地，内筒44为粗糙表面；
和/或
研磨体为氧化锆球45。
本实施例中，滚筒蒸发器4内筒44采用粗糙表面，能够促使氧化锆球45充分滚动，提高烟气的热利用率。氧化锆球45主要应用于高粘度、高硬度物料的超细研磨与分散，并且可以达到零污染。由于氧化锆球45真密度大，在同等运动速度下具有更大的研磨动能，其研磨效率比普通陶瓷微珠高2～3倍，所以使用氧化锆球45可以获得更为理想的效果。由于锆球ZrO2含量高，具有高密度、高韧性、低磨耗、无碎球、剥离等优点，对研磨物分散污染小。磨耗比普通陶瓷微珠低4～10倍。氧化锆球45还有稳定性能佳、耐酸、碱腐蚀、圆形度好、表面光滑、无气孔、具有反射光泽、易清洗、使用成本低等特点。
实施例7
如图1所示，本具体实施例在实施例1的基础上公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理系统更为优选地实施例：
废水箱1中设有废水箱搅拌器2，废水泵3的出水口还通过废水回流管连通于废水箱1。
本实施例中，废水箱搅拌器2用来搅拌脱硫系统产生的废水，该废水中的含固量较高，通过废水箱搅拌器2能将废水中的悬浮物均匀分散在溶液中，防止其沉淀在废水箱1底部，使废水泵3能够稳定运行。
废水泵3为变频废水泵3，废水在进入内筒44前，通过变频废水泵3控制进入滚筒蒸发器4的废水量，使其与烟气条件匹配，通过加设废水回流管的方式，采用循环，控制流量，流量过大时，多余的液体可以通过废水回流管流回所述废水箱1中，不会对整体的机器产生影响，进一步提升了设备的安全性、可靠性。
实施例8
如图1所示，本具体实施例公开了一种燃煤电厂高含盐废水治理方法：
废水泵3将废水箱11中的高盐废水输送至滚筒蒸发器4，通过滚筒蒸发器4的废水喷头47喷洒在氧化锆球45表面；
锅炉中产生的热烟气通过引风机5导通至滚筒蒸发器4，使喷洒在氧化锆球45表面的废水与热烟气充分接触并蒸干，结晶颗粒物经氧化锆球45研磨后随热烟气排出。
具体的，滚筒蒸发器4内烟气流通速度为8～15m/s。
本实施例中，将流速控制在8～15m/s能够保证热烟气与废水在氧化锆球45上的接触充分且蒸干，实际使用过程中，通过该最佳流速，可以用于确定滚筒蒸发器4的直径大小，确保其能在最佳流速下进行转动；
废水量和烟气量成正比的，烟气量主要受到烟气温度、烟气流经氧化锆球45的速度影响，废水的流速可根据实际情况进行调整。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于，包括：
废水箱，用于储存高盐废水；
废水泵，与所述废水箱连通，用于输送所述废水箱中的高盐废水；
引风机，用于输送热烟气；
可转动的滚筒蒸发器，分别与所述废水泵、引风机连通，所述高盐废水通过所述废水泵送入转动状态下的所述滚筒蒸发器内，所述热烟气通过所述引风机送入所述滚筒蒸发器内；所述高盐废水在所述热烟气的作用下，蒸发形成结晶颗粒物；
所述滚筒蒸发器内设置有研磨体，转动状态下的所述滚筒蒸发器，带动所述研磨体将所述结晶颗粒物研磨后，随着热烟气排出所述滚筒蒸发器外。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂高含盐废水深度治理系统，其特征在于，所述滚筒蒸发器包括外筒：
所述外筒内部设置有可转动的内筒，所述内筒的顶部和底部呈镂空状，所述高盐废水通过所述废水泵送入转动状态下的内筒；
所述研磨体位于所述内筒内，且所述研磨体的直径大于所述内筒的底部开孔的孔径。
3.根据权利要求2所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述外筒内部设置有动力叶片，所述动力叶片通过转轴连接于所述内筒，所述动力叶片在所述热烟气的流动下，带动所述内筒转动。
4.根据权利要求3所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述外筒内固定设有两个支撑件，所述支撑件横截面积小于所述外筒的内部横截面积，所述动力叶片、内筒沿着所述热烟气的流动方向依次位于所述两个支撑件之间，且所述转轴的端部分别伸向并转动连接于所述支撑件。
5.根据权利要求4所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述内筒的侧壁通过固定连接件与所述动力叶片固定连接；
所述滚筒蒸发器为斜置式，相对于水平面的倾斜角度为20°～60°。
6.根据权利要求5所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述支撑件为棒状中空结构，所述支撑件的端部穿设于所述外筒的侧壁，所述支撑件与所述外筒连接处设有注油孔。
7.根据权利要求6所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述内筒靠的顶壁上开设有可供废水喷头伸入的环形槽，所述废水喷头固定在所述外筒上且通过废水输送管与所述废水泵连通；所述内筒相对于所述外筒转动时，所述废水喷头相对于所述外筒静止不动。
8.根据权利要求2所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述内筒为粗糙表面；
和/或
所述研磨体为氧化锆球。
9.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂高含盐废水治理系统，其特征在于：
所述废水箱中设有废水箱搅拌器，所述废水泵的出水口还通过废水回流管连通于所述废水箱。
10.一种燃煤电厂高含盐废水治理方法,其特征在于：
废水泵将废水箱中的高盐废水输送至滚筒蒸发器，通过所述滚筒蒸发器的废水喷头喷洒在氧化锆球表面；
锅炉中产生的热烟气通过引风机导通至所述滚筒蒸发器，使喷洒在所述氧化锆球表面的废水与热烟气充分接触并蒸干，结晶颗粒物经所述氧化锆球研磨后随热烟气排出；
所述滚筒蒸发器内烟气流通速度为8～15m/s。
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