专利名称：发电厂循环排污水冷冻淡化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高浓度含盐水的淡化技术领域，特别是一种用于火力发电厂对冷却塔中排出的冷却水进行淡化的系统。
背景技术：
发电厂循环水系统多采用带自然通风冷却塔的二次循环冷却系统，该二次循环冷却系统中水量的损失主要包括三个方面蒸发损失、风吹损失以及排污损失。以2X660MW湿冷机组为例，二次循环冷却系统中冷却塔排污水量每小时大约为500m3左右，每天约
12000m3左右，数量较大。然而排污水虽然是循环冷却系统中排出的污水，但是也是干净的高浓度含盐水，仍然可以利用。目前循环排污水主要用于脱硫、冲洗、除灰等，多余的循环排污水则排出系统外白白浪费。仍以2X660MW湿冷机组为例，每小时的外排水量大约为200m3，每天则达到4800m3，数量惊人。因此如何将循环冷却系统排出的排污水进行淡化回收利用成为研究的课题之一。现有技术中常用的海水淡化或是除盐工艺主要有海水冷冻法、电渗析法、反渗透膜法和多级闪蒸等方法，其中反渗透膜法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点得到广泛的应用；而冷冻法因其经济性不高未被广泛用于海水淡化工艺中。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种结构简单、经济性能较高的冷冻淡化系统，应用于发电厂中对循环排污水进行淡化处理，能够减少发电厂的排污量，降低用水成本，提闻热效率。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下。发电厂循环排污水冷冻淡化系统，包括设置在冷却塔一侧与冷却塔排污管道连通的冷冻室，冷冻室的输出端通过管道I连接化冰室，化冰室的输出端通过管道II与冷却塔的循环冷却水进水口连通；所述冷冻室的输出端还通过管道III与浓盐水收集器连通。本实用新型的改进在于所述冷却塔的排污管道还连通有换热器，换热器的输出端通过管道V与冷冻室连通；所述管道III穿过换热器分别与冷冻室和浓盐水收集器连通。本实用新型的进一步改进在于所述化冰室通过管道VI与循环水水源连通。本实用新型的改进还在于所述冷冻室的上方还通过抽气管道与抽气机连通。由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步如下。本实用新型结构简单、施工安装方便、易于操作。采用简单的工作原理对发电厂的循环排污水进行淡化处理，并将淡化后的循环排污水返回到循环冷却系统中继续使用，使循环排污水得到重复利用，减少了发电厂的污水排放量，降低了整个系统的用水成本，比传统的淡化工艺节约用水10%左右。本实用新型采用的冷冻淡化方法应用在发电厂中，具有良好的经济性，相对于发电厂采用多级闪蒸、反渗透膜法进行循环排污水的淡化，其成本可降低40%左右。本实用新型换热器的设置，能够吸收循环排污水中的部分热量，将循环排污水降温，一方面可以降低冷冻室的负荷，另一方面还可以为冷冻室排出的温度较低的浓盐水提供热量，还原到正常温度，提高了本实用新型的热效率。本实用新型化冰室还与循环水水源连通，用于当循环排污水较少时为循环水系统补入循环水，保证循环水系统的正常运行。冷冻室上方设置的抽气机用于抽取冷冻室在冷冻淡化过程中产生的蒸汽，将其送入发电厂的凝汽器中，利用冷冻室的蒸汽潜热加热凝结水，提高凝结水的温度，使本实用新型的热效率得到进一步提闻。
图I是本实用新型结构示意图。其中，I.冷却塔，2.冷冻室，3.化冰室，4.浓盐水收集器，5.换热器，6.排污管道，71.管道I，72.管道II，73.管道III，74.管道V，75.管道VI，8.抽气机，9.抽气管道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。一种发电厂循环排污水冷冻淡化系统，其结构如图I所示。包括冷却塔、冷冻室、化冰室、换热器、浓盐水收集器以及抽气机，其中冷冻室、化冰室、换热器、浓盐水收集器以及抽气机均设置在冷却塔的一侧。冷却塔通过排污管道6分别与冷冻室2和换热器5连通，冷却塔与冷冻室之间的排污管道中设置有阀门I，冷却塔与换热器之间的排污管道中设置有阀门II。阀门I用于控制是否向冷冻室内排放循环排污水；阀门II用于控制是否向换热器中排放循环排污水，进行热交换。换热器的输出端通过通过管道V与冷冻室连通，用于将降温处理的循环排污水送入冷冻室。冷冻室的一个输出端通过管道I连接化冰室，化冰室的输出端通过管道II与冷却塔的循环冷却水进水口连通，用于将淡化后的循环排污水接入循环水系统中，重复使用。冷冻室的另一个输出端通过管道III与浓盐水收集器连通，用于将析出的饱和浓盐水输送给浓盐水收集器。管道III穿过换热器分别与冷冻室和浓盐水收集器连通，用于通过换热器将冷冻室输出的饱和浓盐水的温度升高，使其不带冰屑。冷冻室的上方通过抽气管道与抽气机连通，抽气机将从冷冻室上方抽取的蒸汽送入发电厂的凝汽器中，利用冷冻室的蒸汽潜热加热凝结水，提高凝结水的温度。化冰室的输入端还通过管道VI与循环水水源连通，用于为循环水系统补充循环水。本实用新型的工作原理如下所述。首先根据外界条件，控制阀门I和阀门II的开度，以达到分别控制进入冷冻室和换热器中循环排污水的水量。当阀门I打开，阀门II关闭时，循环排污水从排污管道进入换热器进行换热，经过换热后的循环排污水温度降低，然后通过管道V进入冷冻室进行冷却淡化处理；淡化冷却处理完成后，饱和浓盐水通过管道III输送至浓盐水收集器，管道III在输送过程中经过换热器，使管道III中带冰屑的饱和浓盐水升温化冰排出，以保证浓盐水收集器中盐水的液态化；淡化处理完的带冰屑的淡水则通过管道I输送至化冰室进行化冰处理，冰屑融化完毕后，融化后的冷淡水通过管道II输送至冷却塔的循环冷却水进水口，接入循环水系统中重复使用。化冰室在化冰过程中，可通过向化冰室中补充循环水的方式，提高化冰室的温度，并且可以通过补充循环水的方式，保证循环水系统中循环水的流量。当阀门I关闭，阀门II打开时，循环排污水从排污管道直接进入冷冻室上方，在冷冻室内进行冷却淡化处理；淡化冷却处理完成后的工作过程同上。当然也可以根据室外温度条件适当调节阀门I和阀门II的开度，使整个系统运行平稳，达到合理运行状态。循环排污水在冷冻室内进行淡化时，温度较高的循环排污水在冷冻室内同时蒸发
和结冰，利用盐水结晶温度低于纯水的原理，将循环排污水中的水结晶，结晶水通过管道输送到化冰室解冻，而未结晶的盐水通过管道输送出去。
权利要求1.发电厂循环排污水冷冻淡化系统，其特征在于包括设置在冷却塔(I)一侧与冷却塔排污管道(6)连通的冷冻室(2)，冷冻室的输出端通过管道I (71)连接化冰室(3)，化冰室(3)的输出端通过管道II (72)与冷却塔的循环冷却水进水口连通；所述冷冻室(2)的输出端还通过管道III(73)与浓盐水收集器(4)连通。
2.根据权利要求I所述的发电厂循环排污水冷冻淡化系统，其特征在于所述冷却塔的排污管道(6 )还连通有换热器(5 )，换热器(5 )的输出端通过管道V (74 )与冷冻室(2 )连通；所述管道111(73)穿过换热器(5)分别与冷冻室(2)和浓盐水收集器(4)连通。
3.根据权利要求I所述的发电厂循环排污水冷冻淡化系统，其特征在于所述化冰室(3)通过管道VI(75)与循环水水源连通。
4.根据权利要求I所述的发电厂循环排污水冷冻淡化系统，其特征在于所述冷冻室的上方还通过抽气管道(9)与抽气机(8)连通。
专利摘要本实用新型公开了一种发电厂循环排污水冷冻淡化系统，包括设置在冷却塔一侧与冷却塔排污管道连通的冷冻室，冷冻室的输出端通过管道Ⅰ连接化冰室，化冰室的输出端通过管道Ⅱ与冷却塔的循环冷却水进水口连通；所述冷冻室的输出端还通过管道Ⅲ与浓盐水收集器连通。本实用新型结构简单、施工安装方便、易于操作；采用本实用新型对发电厂的循环排污水进行淡化处理，并将淡化后的循环排污水返回到循环冷却系统中继续使用，使循环排污水得到重复利用，减少了发电厂的污水排放量，降低了整个系统的用水成本。
文档编号C02F1/22GK202576024SQ20122025171
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者徐正, 郝中科, 杜艾杰, 张景波 申请人:河北省电力勘测设计研究院