CN110877918A - 一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，包括滚筒冷渣器、进渣管、出渣管、高盐废水储罐、第一流量调门、第二流量调门、冷却水入口、冷却水出口、进渣温度测点、出渣温度测点和冷却水回水温度测点，本发明充分利用高温底渣的余热，在不影响锅炉效率和锅炉运行的情况下处理部分高盐废水(处理量与排渣量有关)，是传统零排放工艺的有益补充，具有蒸发效果好、设备利旧率高、投资和运行维护费用低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂水处理领域，具体涉及一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统及方法。
背景技术
近年来，我国政府对工业企业废水排放的监管越来越严格。2015年颁布的《水十条》明确指出要落实“全面控制污染物排放”,将水环境保护上升到了国家战略层面。各省市陆续出台了废水达标排放和零排放的相关规定，部分火电厂已经开始进行全厂废水零排放改造。
火电厂产生的废水主要包括反渗透浓水、循环水排污水、含煤废水、含油废水、生活废水、脱硫废水等。其中反渗透浓水、循环水排污水和脱硫废水属于高盐废水，其特点是含盐量、COD等指标非常高，尤其是脱硫废水，可溶性盐含量超过35000mg/L。因此，高盐废水是火电厂实现全厂废水零排放的最大障碍。
目前针对高盐废水的零排放处理主要有以两种工艺：(1)浓缩+蒸发结晶，浓缩一般采用反渗透膜(或DTRO膜)或者烟气高温浓缩工艺，将高盐废水浓缩成少量的高浓度废水，再使用蒸发设备将浓水蒸干。常采用的蒸发设备有多效蒸发结晶(MED)、蒸汽机械在压缩结晶(MVR)和自然蒸发结晶(NED)等。(2)浓缩+烟道蒸发，浓缩工艺与第一种方法相同，烟道蒸发工艺分为烟道直接蒸发和烟道旁路蒸发。烟道直接蒸发是将浓水直接喷入高温烟道，喷入点一般在炉膛出口水平烟道处，利用高温烟气迅速蒸发废水；烟道旁路蒸发是取空预器前的烟气(约300℃)，通入蒸发塔将废水蒸干。以上两种工艺在国内均有工程应用，蒸发结晶工艺对锅炉运行无影响，但投资和运行维护成本较高；烟道蒸发工艺会略微降低锅炉效率，对锅炉运行也可能造成影响，优点是投资和运行费用较低。
滚筒冷渣器是循环流化床(CFB)锅炉的重要辅机，作用是将炉膛排出的高温渣块冷却，再经链斗机输送到渣仓。滚筒冷渣器可以被用来处理高盐废水，主要依据是：(1)滚筒冷渣器内的进渣温度是900℃左右，能够迅速蒸干高盐废水；(2)高盐废水蒸干后析出的结晶盐随底渣一起排出，无污染风险；(3)充分利用底渣余热蒸干废水，并且对锅炉效率和锅炉运行无影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统及方法，解决了现有的高盐废水处理存在的成本高、效率低的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，包括滚筒冷渣器、进渣管、出渣管、高盐废水储罐、第一流量调门、第二流量调门、冷却水入口、冷却水出口、进渣温度测点、出渣温度测点和冷却水回水温度测点，其中，滚筒冷渣器上设置的冷却水入口和冷却水出口分别与高盐废水储罐上的废水出口和废水入口连接，形成冷却水的循环回路；所述滚筒冷渣器上设置的进料口连接有进渣管；所述滚筒冷渣器上设置的排渣口连接有出渣管；所述进渣管、出渣管和冷却水回流管道上分别设置有进渣温度测点、出渣温度测点和冷却水回水温度测点；所述高盐废水储罐上的冷却水出口还与进渣管连通；所述高盐废水储罐上的冷却水出口与进渣管和滚筒冷渣器之间的连接管道上分别设置有第一流量调门和第二流量调门。
优选地，所述高盐废水储罐上的冷却水出口处设置有增压泵。
优选地，所述滚筒冷渣器还设置有前部抽尘管和后部抽尘管，所述前部抽尘管设置在进渣口一侧；所述后部抽尘管设置在出渣口一侧。
优选地，所述滚筒冷渣器的顶部还设置有安全阀。
优选地，所述滚筒冷渣器通过设备支撑进行固定限位。
一种利用高温灰渣处理高盐废水的方法，基于所述的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，包括以下步骤：
在滚筒冷渣器正常运行的条件下，调节第一流量调门和第二流量调门到合适的开度，使得系统稳定运行后，出渣温度测点保持在(110-120)℃、冷却水回水温度测点保持在95℃，其中：
当出渣管处的温度低于110℃时，减小第一流量调门的开度，直到出渣温度恢复到正常范围；
当出渣管处的温度高于120℃时，缓慢增加第一流量调门的开度，直到出渣温度恢复到正常范围；
当冷却水回水管道上的温度高于95℃时，减小第二流量调门的开度，同时增加原有冷却水水量，直到冷却水回水温度恢复正常。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统及方法，针对循环流化床(CFB)锅炉，利用已有的滚筒冷渣器作为换热设备，高温底渣作为高温热源，将浓缩后的高盐废水喷入冷渣器内，与高温底渣进行直接换热，达到迅速蒸干高盐废水的目的；本发明充分利用高温底渣的余热，在不影响锅炉效率和锅炉运行的情况下处理部分高盐废水(处理量与排渣量有关)，是传统零排放工艺的有益补充，具有蒸发效果好、设备利旧率高、投资和运行维护费用低等优点；
进一步的，高盐废水可作为滚筒冷渣器的循环冷却水，在喷入冷渣器前进行预热，通过调节冷却水流量来控制高盐废水的温度，这样设计的优点是：(1)高盐废水预热到95℃左右，喷入后可更迅速地蒸发；(2)节约冷却水用量。
附图说明
图1是本发明涉及的系统结构示意图；
其中，1、滚筒冷渣器 2、设备支撑 3、进渣管 4、出渣管 5、高盐废水储罐 6、增压泵 7、第一流量调门 8、第二流量调门 9、冷却水入口 10、冷却水出口 11、安全阀 12、前部抽尘管 13、后部抽尘管 14、进渣温度测点 15、出渣温度测点 16、冷却水回水温度测点。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供一种利用高温灰渣处理高盐废水的方法和系统，包括滚筒冷渣器1、设备支撑2、进渣管3、出渣管4、高盐废水储罐5、增压泵6、第一流量调门7、第二流量调门8、冷却水入口9、冷却水出口10、安全阀11、前部抽尘管12、后部抽尘管13、进渣温度测点14、出渣温度测点15和冷却水回水温度测点16，滚筒冷渣器1上设置的冷却水入口9和冷却水出口10分别与高盐废水储罐5上的废水出口和废水入口连接，形成冷却水的循环回路。
所述滚筒冷渣器1上设置的进料口连接有进渣管3。
所述滚筒冷渣器1上设置的排渣口连接有出渣管4。
所述进渣管3、出渣管4和冷却水回流管道上分别设置有进渣温度测点14、出渣温度测点15和冷却水回水温度测点16。
所述高盐废水储罐5上的冷却水出口还与进渣管3连通，用于初步对进渣管3中的灰渣进行降温。
所述高盐废水储罐5上的冷却水出口与进渣管3和滚筒冷渣器1之间的连接管道上分别设置有第一流量调门7和第二流量调门8。
所述高盐废水储罐5上的冷却水出口处设置有增压泵6。
所述滚筒冷渣器1还设置有安全阀11、前部抽尘管12和后部抽尘管13。
所述前部抽尘管12设置在进渣口一侧；所述后部抽尘管13设置在出渣口一侧；所述安全阀11布置的滚筒冷渣器1的顶部。
所述滚筒冷渣器1通过设备支撑2进行固定限位。
本发明的工作原理是：
本发明提供一种利用高温灰渣处理高盐废水系统，将浓缩后的高盐废水喷入滚筒冷渣器1，利用高温灰渣的热量迅速蒸干高盐废水；
本发明的核心点是：
(1)通过控制喷入冷渣器的废水量来达到最佳蒸发效果，充分利用灰渣余热；
(2)高盐废水用作冷渣器的冷却水，预热后的废水更容易蒸发，同时起到节水的效果。
本发明的工作流程是：
在滚筒冷渣器1正常运行的条件下，开启增压泵6，调节第一流量调门7和第二流量调门8到合适的开度，使得系统稳定运行后出渣温度测点15保持在110-120℃的范围、冷却水回水温度测点16保持在95℃。
出渣温度测点15的作用是监测出渣温度，如果出渣温度低于100℃，说明冷渣器内的废水没有完全蒸干。
冷却水回水温度测点16的作用是监测预热后的废水温度，如果温度过高废水有可能在管道中气化，发生危险。
当出渣温度低于110℃时，减小第一流量调门7的开度，减少喷入的废水量，直到出渣温度恢复到正常范围。
当出渣温度高于120℃时，缓慢增加第一流量调门7的开度，直到出渣温度恢复到正常范围。
当冷却水回水温度高于95℃时，高盐废水已充分预热，此时应减小第二流量调门8的开度，同时增加原有冷却水水量，直到冷却水回水温度恢复正常。
安全阀11的作用是当冷渣器内的压力过高时可自动排气，避免冷渣器发生事故。
本发明与现有的蒸发结晶技术相比具有以下优点：
1.对滚筒冷渣器进行充分利旧，利用高温底渣的余热来蒸干高盐废水，蒸发效率高，投资很低。
2.废水蒸发后析出的无机盐晶体随底渣一起排出，无需单独处理。
对锅炉运行效率和运行状态无影响。
Claims (6)
1.一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，其特征在于，包括滚筒冷渣器(1)、进渣管(3)、出渣管(4)、高盐废水储罐(5)、第一流量调门(7)、第二流量调门(8)、冷却水入口(9)、冷却水出口(10)、进渣温度测点(14)、出渣温度测点(15)和冷却水回水温度测点(16)，其中，滚筒冷渣器(1)上设置的冷却水入口(9)和冷却水出口(10)分别与高盐废水储罐(5)上的废水出口和废水入口连接，形成冷却水的循环回路；所述滚筒冷渣器(1)上设置的进料口连接有进渣管(3)；所述滚筒冷渣器(1)上设置的排渣口连接有出渣管(4)；所述进渣管(3)、出渣管(4)和冷却水回流管道上分别设置有进渣温度测点(14)、出渣温度测点(15)和冷却水回水温度测点(16)；所述高盐废水储罐(5)上的冷却水出口还与进渣管(3)连通；所述高盐废水储罐(5)上的冷却水出口与进渣管(3)和滚筒冷渣器(1)之间的连接管道上分别设置有第一流量调门(7)和第二流量调门(8)。
2.根据权利要求1所述的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，其特征在于，所述高盐废水储罐(5)上的冷却水出口处设置有增压泵(6)。
3.根据权利要求1所述的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，其特征在于，所述滚筒冷渣器(1)还设置有前部抽尘管(12)和后部抽尘管(13)，所述前部抽尘管(12)设置在进渣口一侧；所述后部抽尘管(13)设置在出渣口一侧。
4.根据权利要求1所述的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，其特征在于，所述滚筒冷渣器(1)的顶部还设置有安全阀(11)。
5.根据权利要求1所述的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，其特征在于，所述滚筒冷渣器(1)通过设备支撑(2)进行固定限位。
6.一种利用高温灰渣处理高盐废水的方法，其特征在于，基于权利要求1-5中任一项所述的一种利用高温灰渣处理高盐废水的系统，包括以下步骤：
在滚筒冷渣器(1)正常运行的条件下，调节第一流量调门(7)和第二流量调门(8)到合适的开度，使得系统稳定运行后，出渣温度测点(15)保持在(110-120)℃、冷却水回水温度测点(16)保持在95℃，其中：
当出渣管(4)处的温度低于110℃时，减小第一流量调门(7)的开度，直到出渣温度恢复到正常范围；
当出渣管(4)处的温度高于120℃时，缓慢增加第一流量调门(7)的开度，直到出渣温度恢复到正常范围；
当冷却水回水管道上的温度高于95℃时，减小第二流量调门(8)的开度，同时增加原有冷却水水量，直到冷却水回水温度恢复正常。
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