公布日：2022.07.15
申請(qǐng)日：2022.03.31
分類(lèi)號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;B01D45/16(2006.01)I;B01D45/08(2006.01)I;F23J15/06(2006.01)I;F22B37/26(2006.01)I;F28D15/02(2006.01)I;
F28G9/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，包括按照污水流向依次通過(guò)管路相連的循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、一級(jí)反滲透裝置、一級(jí)濃水罐、二級(jí)反滲透裝置、二級(jí)濃水罐、煙氣余熱蒸發(fā)器；所述的煙氣余熱蒸發(fā)器加熱側(cè)入口與現(xiàn)場(chǎng)煙氣管路相連，煙氣余熱蒸發(fā)器加熱側(cè)出口與風(fēng)機(jī)相連，并經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)送入煙囪排到大氣中，所述的煙氣余熱蒸發(fā)器加熱側(cè)采用150℃以上的廢氣，所述的煙氣余熱蒸發(fā)器包括煙風(fēng)通道、鍋筒和熱管。本發(fā)明節(jié)約系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)行成本，使得水泥企業(yè)排放的煙氣利用效率大大提高。真正實(shí)現(xiàn)循環(huán)水零排放的目標(biāo)，整套系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少，系統(tǒng)運(yùn)行壽命長(zhǎng)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，包括循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、沉降污泥板框壓濾機(jī)、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、煙氣余熱蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)和煙囪，其特征在于：污水依次流向通過(guò)管路相連的循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、煙氣余熱蒸發(fā)器；所述的水軟化及過(guò)濾裝置底部設(shè)有排污口，所述的排污口與沉降污泥板框壓濾機(jī)入口相連；所述的煙氣余熱蒸發(fā)器包括煙風(fēng)通道和鍋筒，所述的煙風(fēng)通道直立設(shè)置，煙風(fēng)通道頂部設(shè)有煙氣進(jìn)口，底部設(shè)有排灰口，靠近底部側(cè)壁設(shè)有煙氣出口，所述煙氣進(jìn)口與現(xiàn)場(chǎng)煙氣管路相連，所述的煙氣出口與風(fēng)機(jī)相連，并經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)送入煙囪排到大氣中；所述的鍋筒為直立設(shè)置的圓筒形承壓容器，鍋筒頂部設(shè)有蒸汽出口，底部設(shè)有第一排污口；所述的一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置產(chǎn)生的清水與所述的鍋筒出口的蒸汽混合后經(jīng)水泵送入循環(huán)水池循環(huán)應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的一級(jí)反滲透裝置與二級(jí)反滲透裝置之間設(shè)有一級(jí)濃水罐，在二級(jí)反滲透裝置與煙氣余熱蒸發(fā)器之間設(shè)有二級(jí)濃水罐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的沉降污泥板框壓濾機(jī)排出的泥餅送入水泥窯生料混合處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的煙氣余熱蒸發(fā)器排出的濃縮晶漿和污水送入水泥窯生料混合處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置的前端均設(shè)置有水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的煙氣余熱蒸發(fā)器還包括用于傳熱的熱管，所述的熱管傾斜布置，低段置于煙風(fēng)通道內(nèi)，高段置于鍋筒內(nèi)；所述的鍋筒內(nèi)自上而下依次設(shè)有除沫器、蒸發(fā)室和省煤器室，所述的除沫器、蒸發(fā)室和省煤器室分別經(jīng)過(guò)第一隔板和第二隔板分隔，所述的除沫器底部設(shè)有排液管，所述的排液管上端連接倒圓臺(tái)形的底部，倒圓臺(tái)頂部與圓筒相連，圓筒內(nèi)上部設(shè)有多層過(guò)濾網(wǎng)，倒圓臺(tái)側(cè)壁為蒸汽入口，倒圓臺(tái)側(cè)壁縱向呈輻射狀均勻設(shè)有柵格片，柵格片與倒圓臺(tái)側(cè)壁呈10-60度夾角，除沫器頂部設(shè)有除沫器蒸汽出口，蒸發(fā)室上部側(cè)壁設(shè)有反沖洗孔，蒸發(fā)室下部側(cè)壁設(shè)有檢修人孔，省煤器室下部側(cè)壁設(shè)有污水進(jìn)口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的第一隔板為環(huán)形隔板，隔板內(nèi)外環(huán)分別與除沫器外壁和鍋筒內(nèi)壁焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的第二隔板為圓形隔板，所述的第二隔板按照熱管傾斜角度，與熱管平行的焊接固定在鍋筒內(nèi)壁，所述的第二隔板的最低端開(kāi)有三角型缺口用于排污，第二隔板上設(shè)有多組圓孔，用于省煤器室加熱后的熱水通過(guò)第二隔板進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)一步蒸發(fā)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，其特征在于：所述的蒸發(fā)室中第二隔板最低處的鍋筒內(nèi)壁設(shè)置第二排污口，將濃縮后的污水引出。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝,實(shí)現(xiàn)零排放的同時(shí)，節(jié)約成本。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種水泥窯余熱發(fā)電排污水零排放系統(tǒng)及工藝，包括循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、沉降污泥板框壓濾機(jī)、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、煙氣余熱蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)和煙囪，污水依次流向通過(guò)管路相連的循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置、煙氣余熱蒸發(fā)器；所述的水軟化及過(guò)濾裝置底部設(shè)有排污口，所述的排污口與沉降污泥板框壓濾機(jī)入口相連；所述的煙氣余熱蒸發(fā)器包括煙風(fēng)通道和鍋筒，所述的煙風(fēng)通道直立設(shè)置，煙風(fēng)通道頂部設(shè)有煙氣進(jìn)口，底部設(shè)有排灰口，靠近底部側(cè)壁設(shè)有煙氣出口，所述煙氣進(jìn)口與現(xiàn)場(chǎng)煙氣管路相連，所述的煙氣出口與風(fēng)機(jī)相連，并經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)送入煙囪排到大氣中；所述的鍋筒為直立設(shè)置的圓筒形承壓容器，鍋筒頂部設(shè)有蒸汽出口，底部設(shè)有第一排污口；所述的一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置產(chǎn)生的清水與所述的鍋筒出口的蒸汽混合后經(jīng)水泵送入循環(huán)水池循環(huán)應(yīng)用。
優(yōu)選的，所述的一級(jí)反滲透裝置與二級(jí)反滲透裝置之間設(shè)有一級(jí)濃水罐，在二級(jí)反滲透裝置與煙氣余熱蒸發(fā)器之間設(shè)有二級(jí)濃水罐。
優(yōu)選的，所述的沉降污泥板框壓濾機(jī)排出的泥餅送入水泥窯生料混合處。
優(yōu)選的，所述的煙氣余熱蒸發(fā)器排出的濃縮晶漿和污水送入水泥窯生料混合處。
優(yōu)選的，所述的循環(huán)水池、水軟化及過(guò)濾裝置、一級(jí)反滲透裝置、二級(jí)反滲透裝置的前端均設(shè)置有水泵。
優(yōu)選的，所述的煙氣余熱蒸發(fā)器還包括用于傳熱的熱管，所述的熱管傾斜布置，低段置于煙風(fēng)通道內(nèi)，高段置于鍋筒內(nèi)；所述的鍋筒內(nèi)自上而下依次設(shè)有除沫器、蒸發(fā)室和省煤器室，所述的除沫器、蒸發(fā)室和省煤器室分別經(jīng)過(guò)第一隔板和第二隔板分隔，所述的除沫器底部設(shè)有排液管，所述的排液管上端連接倒圓臺(tái)形的底部，倒圓臺(tái)頂部與圓筒相連，圓筒內(nèi)上部設(shè)有多層過(guò)濾網(wǎng)，倒圓臺(tái)側(cè)壁為蒸汽入口，倒圓臺(tái)側(cè)壁縱向呈輻射狀均勻設(shè)有柵格片，柵格片與倒圓臺(tái)側(cè)壁呈10-60度夾角，除沫器頂部設(shè)有除沫器蒸汽出口，蒸發(fā)室上部側(cè)壁設(shè)有反沖洗孔，蒸發(fā)室下部側(cè)壁設(shè)有檢修人孔，省煤器室下部側(cè)壁設(shè)有污水進(jìn)口。
優(yōu)選的，所述的第一隔板為環(huán)形隔板，隔板內(nèi)外環(huán)分別與除沫器外壁和鍋筒內(nèi)壁焊接。
優(yōu)選的，所述的第二隔板為圓形隔板，所述的第二隔板按照熱管傾斜角度，與熱管平行的焊接固定在鍋筒內(nèi)壁，所述的第二隔板的最低端開(kāi)有三角型缺口用于排污，第二隔板上設(shè)有多組圓孔，用于省煤器室加熱后的熱水通過(guò)第二隔板進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)一步蒸發(fā)。
優(yōu)選的，所述的蒸發(fā)室中第二隔板最低處的鍋筒內(nèi)壁設(shè)置第二排污口，將濃縮后的污水引出。
本發(fā)明的有益效果是：1、節(jié)約系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)行成本。采用煙氣余熱蒸發(fā)器代替了三效結(jié)晶蒸發(fā)系統(tǒng)，使得整套系統(tǒng)固定成本節(jié)約了19％。采用低溫?zé)煔庾鳛檎舭l(fā)熱源，代替了蒸汽，使得系統(tǒng)的運(yùn)行成本節(jié)省了近87％。
2、提高了水泥企業(yè)煙氣的利用效率，增加發(fā)電量。結(jié)合水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)，將發(fā)電后排放的150℃左右的煙氣再次利用作為熱源進(jìn)行濃鹽水的蒸發(fā)，使得水泥企業(yè)排放的煙氣利用效率大大提高，同時(shí)節(jié)約的蒸汽用于發(fā)電，增加了水泥企業(yè)的發(fā)電量。
3、真正實(shí)現(xiàn)循環(huán)水零排放的目標(biāo)。由于水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)排放的污水中主要含有磷酸鹽，磷酸鹽對(duì)水泥成品的品質(zhì)不產(chǎn)生影響。結(jié)合水泥生產(chǎn)工藝，將處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥以及最終的排出的濃縮液送至水泥窯生料混合處，經(jīng)過(guò)水泥窯煅燒生產(chǎn)水泥。
4、整套系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地較少。采用一臺(tái)立式煙氣余熱蒸發(fā)器代替三效結(jié)晶蒸發(fā)系統(tǒng)，使得整套系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較少。
5、傳熱效率高，使用壽命長(zhǎng)。系統(tǒng)中余熱蒸發(fā)器把冷熱(污水、煙氣)介質(zhì)之間的換熱通過(guò)熱管來(lái)實(shí)現(xiàn)，把傳統(tǒng)的間壁式傳熱改成均在管外壁來(lái)進(jìn)行，從而使傳熱元件的抗結(jié)垢能力大幅增強(qiáng)，該裝置設(shè)置有反沖洗孔和檢修人孔，可以定期沖洗或清理?yè)Q熱面污垢，提高換熱效率，延長(zhǎng)余熱蒸發(fā)器的使用壽命。
6、雙效除沫器提高汽水分離效率。除沫器蒸汽入口采取特殊結(jié)構(gòu)，使得蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽入口后，在除沫器內(nèi)筒中產(chǎn)生旋風(fēng)分離的效果，除沫器中還設(shè)有多層絲網(wǎng)，這種旋切加上絲網(wǎng)的雙效結(jié)構(gòu)，提高了汽水的分離效率，有效防止泡沫夾帶料液的現(xiàn)象，同時(shí)也大大降低了蒸發(fā)出冷凝水中含低沸點(diǎn)有機(jī)物的量，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，確保設(shè)備正常運(yùn)行。
（發(fā)明人：張懷軍;金萬(wàn)金）
