用于发电厂和其它工业来源的废水处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般设及用于处理热电厂、其它工业工厂和/或其它工业来源中产生的废 水的方法、系统和/或设备。
【背景技术】
[0002] 包括燃姪发电厂诸如煤、油和/或天然气燃烧的发电厂的热电厂和核发电厂W及 其它重工业过程使用大量水W用于进行各种工艺并且提供辅助功能。通常，水是从周围环 境诸如附近的溪流或湖泊抽取，并且水最终返回到溪流或湖泊中。
[0003] 问题是水往往会被化学品和/或来自工业过程的其它废弃产物污染，从而形成废 水。因此，经常需要在将废水返回到环境中之前处理该种废水W去除污染物的一些或全部。
[0004] 燃姪热电厂中经常产生的废水的一个特定来源是烟道气脱硫（"FGD")清洗用水， 或"排污水"。FGD清洗用水是含硫的废水或浆料和/或从烟道气（即，来自锅炉或其它姪燃 料燃烧过程的排气）流去除的其它化学品。FGD清洗用水是烟道气脱硫系统的副产物，其中 硫和其它污染物通常在称为吸收器的部件中从烟道气流去除。在吸收器中，硫和/或其它 污染物通常通过用携带各种化学品的基于水的浆料对烟道气流喷雾来从烟道气去除，化学 品被设计成帮助从气体去除硫和/或其它污染物。浆料在被喷雾到烟道气流中之后收集， 并且典型地通过吸收器再循环多次。FGD清洗用水是随着浆料中的硫和/或其它污染物的 堆积的增加而从浆料抽出的，例如W在某一预选择的范围内或在某一预选择的上限下维持 浆料中的总溶解固体（"TDS")的废水流。
[0005]发电厂和其它工业工厂中经常产生的废水的另一个来源是冷却塔清洗用水，或 "排污水"。与FGD清洗用水类似，冷却塔清洗用水是含有溶解固体的废水，该废水从用于冷 却排气的供水抽出，通常W在某一预选择的范围或限制之内或之下维持冷却水中的TDS。
[0006] 发电厂中经常产生的废水的另外的来源是工业水，工业水用于冷却除主冷凝器之 外电厂厂房或其它地方中的各种热交换器或冷却器。正如FGD清洗用水和冷却塔清洗用 水，工业水通常累积溶解固体，溶解固体的水平通常需要进行控制。
[0007] 工业水、FGD清洗用水和冷却塔清洗用水通常需要被处理来在返回到环境中或在 工业工厂内再循环W供进一步使用之前去除溶解固体的一些或全部。
【发明内容】
[000引根据一些方面，公开了用于在将水返回到周围环境或将水再循环W供发电厂后续 使用之前用废水浓缩器处理热电厂处的废水的一种或多种方法、系统和/设备，废水浓缩 器包括直接接触绝热浓缩系统。方法、系统和设备可W应用于产生含有硫或其它酸性气体 排气流的其它过程，例如石油精炼厂和/或天然气加工厂。
[0009] 根据其它方面，公开了用于W多阶段处理系统处理废水的一种或多种方法、系统 和/设备，其中第一阶段包括操作性地设置在含废水的蓄水池中的液体蒸发器，并且第二 阶段包括操作性地连接至蓄水池W从蓄水池接收废水的废水浓缩器。多阶段处理系统可W 用作用于处理热电厂处的废水的系统的一部分，但不限于在热电厂中使用。
[0010] 根据一个示例性方面，用于热电厂的废水处理系统包括热电厂中产生的废水流， 该废水流被引导穿过实施直接接触绝热废水浓缩器系统的废水浓缩器。热进料气体流同时 被引导穿过废水浓缩器。废水浓缩器将热进料气体和废水直接混合，并且从废水蒸发水W 形成水蒸气和浓缩废水。废水浓缩器将水蒸气从浓缩废水分离。废水浓缩器排放排气，包 括水蒸气和一些或全部进料气体。排气可W排放至大气或另一部件W供进一步处理、回收 或使用。其余浓缩废水或排出盐水可W再循环穿过废水浓缩器W用于进一步浓缩和/或引 导用于进一步处理、回收和/或处置。
[0011] 根据另一个示例性方法，公开了一种用实施直接接触绝热废水浓缩器系统的废水 浓缩器处理来自热电厂的废水的方法。发电厂包括废水源和热进料气体源。该方法包括W 下步骤：将热进料气体流接收到废水浓缩器中，通过导管将包括废水的进料废水从热电厂 接收到废水浓缩器中，将热进料气体与进料废水在废水浓缩器中直接混合W将水蒸气从进 料废水蒸发，在废水浓缩器中将水蒸气与进料废水分离W形成浓缩排出盐水和排气，并且 将排气从废水浓缩器排放。
[0012] 根据另外的示例性方面，热电厂包括热电发电机，诸如用于产生蒸汽W使操作性 地连接至发电机的祸轮机旋转W用于产生电的锅炉和/或燃气祸轮机，具有直接接触绝热 废水浓缩器系统的废水浓缩器，操作性地连接至废水浓缩器W将进料废水供应至废水浓缩 器的废水源W及操作性地连接至废水浓缩器W将热进料气体供应至废水浓缩器的热进料 气体源。废水浓缩器将热进料气体与进料废水直接混合，从进料废水蒸发水蒸气，将水蒸气 从进料废水分离，从而形成排出盐水和排气，将排气排放至大气和/或另一处理部件，并且 提供与排气分离的排出盐水W供进一步处理和/或处置。
[0013] 进一步根据前述示例性方面中的任一个或多个，用于处理发电厂废水的系统、设 备和/或方法和/或多阶段废水处理系统还任选地可W包括W下优选形式的任一种或多 种。
[0014] 在一些优选形式中，废水包括来自发电厂的清洗用水、工业水、渗滤液和/或贬水 库水。清洗用水可W包括来自烟道气脱硫系统的烟道气脱硫清洗用水和/或来自冷却塔的 清洗用水。
[0015] 在一些优选形式中，热电厂包括具有用于产生蒸汽的燃姪的燃烧加热器的锅炉、 来自燃烧加热器的第一烟道气流W及烟道气脱硫系统。烟道气脱硫系统可W操作性地连接 至来自燃烧加热器的第一烟道气流。烟道气脱硫系统可W被布置成诸如用吸收器从烟道气 去除硫和/或其它污染物，并且产生烟道气脱硫清洗用水。燃烧加热器可W是燃姪的，例如 用煤、油和/或天然气燃烧。废水浓缩器可W操作性地连接至烟道气脱硫系统W接收包括 烟道气脱硫清洗用水的进料废水。在一些形式中，热电厂包括其它类型的热电发电机诸如 燃气祸轮机。燃气祸轮机可W例如单独用作主要发电设备和/或结合其它类型的热电发电 机用作调峰或备用发电设备。
[0016] 在一些形式中，热电厂包括冷却塔。冷却塔产生冷却塔清洗用水。废水浓缩器可 W操作性地连接至冷却塔W接收包括冷却塔清洗用水的进料废水。
[0017] 在一些形式中，热电厂产生工业水。废水浓缩器可W操作性地连接至工业水源W 接收包括工业水的进料废水W用于浓缩。
[001引在一些形式中，废水浓缩器可w与发电厂渗滤液源操作性地连接在一起，W使得 发电厂渗滤液被供应至废水浓缩器W用于浓缩。
[0019]在一些优选形式中，废水浓缩器可W与贬水库操作性地连接在一起，W使得来自 贬水库的水供应至废水浓缩器W用于浓缩。
[0020] 在一些优选形式中，热进料气体包括热排气或来自发电厂内的一个或多个其它工 序的其它废热。热进料气体可W抽自W下各项：第一烟道气流诸如滑流、燃烧加热器的燃 烧空气预热器的热空气和/或包括其它热气体流。热进料气体可W从温度处在约150了与 约800T之间的温度的第一流引出。滑流可W在第一流穿过为燃烧器预加热燃烧空气的燃 烧空气预热器之后从第一流抽取。滑流可W在第一流到达烟道气脱硫系统之前从第一流抽 取。燃烧加热器可W包括煤燃烧锅炉、内燃机、祸轮机组W及其它燃烧装置中的任一个或多 个。锅炉可W包括用于为发电机的祸轮机产生进料蒸汽的锅炉。
[0021] 在一些优选形式中，热进料气体从由燃烧空气预热器产生的热空气抽取。来自燃 烧空气预热器的热空气任选地还可W在被提供为热进料气体之前例如用火炬或燃烧器进 行加热。
[0022] 在一些优选形式中，热进料气体通过火炬或燃烧器直接加热。火炬或燃烧器可W专用于加热有待提供至废水浓缩器的热进料气体。
[0023]在一些优选形式中，热进料气体从备用发电设备诸如备用燃气祸轮机或其它调峰 发电装置抽取。
[0024]在一些优选形式中，热进料气体从包括本文描述的任一个或多个来源的多个不同 的热空气源抽取。
[0025]在一些优选形式中，废水浓缩器包括将废水直接混合并蒸发成热排气的装置如文 丘里管蒸发装置或通流管蒸发。废水浓缩器可W包括叉流式气-液分离器、气旋式气-液分 离器或湿式静电除尘器中的任一个或任何组合。废水浓缩器可W永久地安装在发电厂中。 废水浓缩器可W是便携式的并且暂时地安装在发电厂中。
[0026]在形成多阶段废水处理系统的一些优选形式中，废水可W在第一阶段通过另外的 废水处理系统进行预处理，之后在第二阶段中提供作为进料废水在废水浓缩器中进行处 理。预处理可W包括操作性地设置在含废水的蓄水池中W在将废水提供至废水浓缩器之前 从废水蒸发至少一些水的液体蒸发器。蓄水池可W诸如通过一个或多个供应导管从发电厂 接收废水。蓄水池可W通过一个或多个另外的排出导管操作性地连接至废水浓缩器。废水 可W从发电厂内的一个或多个工序通过供应导管流动到蓄水池中。废水可W通过排出导管 从蓄水池流动至废水浓缩器。液体蒸发器优选地连接至强制空气源，并且诸如通过在大量 废水中形成气泡将不连续的气相与连续的废水相在部分封闭容器内有力地混合。强制空气 可W例如通过发电厂内的废热源诸如烟道气或其它废热源来加热。液体蒸发器可W对废水 进行预处理W将比简单地将来自发电厂内的各种工序的废水直接用作进料废水更为浓缩 的进料废水提供至废水浓缩器。在第一阶段使用的液体蒸发器与第二阶段的用于废水浓缩 器的预处理进料废水的组合可W在除了作为实例的热电厂之外的其它使用环境中实施。
[0027]在一些优选形式中