基于工业废水余热的温度梯级利用海水淡化装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种海水淡化装置，具体涉及一种工业废水余热的温度梯级利用海水淡化装置，本实用新型属于节能环保领域。


背景技术：

2.目前我国淡水资源日益紧张，而冶金、化工等工业企业生产加工过程中淡水消耗量又十分巨大，为响应国家相关节约用水法律法规、降低用水成本，大部分沿海煤化工、盐化工、钢铁等企业通过海水淡化的方式补充企业淡水用量；
3.以钢铁企业为例，在高炉炼铁的过程中产生大量高温铁渣，这部分铁渣由高炉排出后需要在粒化通过大量冲渣循环水进行降温粹渣粒化，同时冲渣水温度升高，升温后的冲渣水上冷却塔降温后再继续冲渣，过程中大量热量被白白浪费；
4.目前大部分钢厂所使用的热法海水淡化装置为med多效蒸发器，多效蒸发方式虽增加了热量的利用效率，但仍不可避免地消耗掉一定的清洁热源，同时现有装置的热量利用仅为单次利用，当热源点距海水淡化装置距离较远时，也会增加热源输送成本。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决现有的海水淡化装置不可避免地消耗掉一定的清洁热源，增加热源输送成本的问题，进而提出一种基于钢厂冲渣水余热的温度梯级利用海水淡化装置。
6.本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：
7.本实用新型包括所述基于钢厂冲渣水余热的温度梯级利用海水淡化装置包括冲渣水集水池、冲渣水回水管，废水闪蒸器、提升泵和海水淡化机组；
8.冲渣水集水池的进水口与冲渣回水管连接，冲渣水集水池通过提升泵与废水闪蒸器连接，废水闪蒸器与海水淡化机组连接。
9.进一步地，所述废水闪蒸器为单级闪蒸器或多级闪蒸器。
10.进一步地，所述闪蒸器为多级闪蒸器，所述每级闪蒸器与其对应的海水淡化机组连接。
11.进一步地，闪蒸器包括第一级闪蒸器、第二级闪蒸器和第三级闪蒸器，海水淡化机组包括第一多效蒸发海水淡化机组、第二多效蒸发海水淡化机组和第三多效蒸发海水淡化机组；第一级闪蒸器与第一多效蒸发海水淡化机组连接；第二级闪蒸器与第二多效蒸发海水淡化机组连接；第三级闪蒸器与第三多效蒸发海水淡化机组连接。
12.进一步地，所述第一多效蒸发海水淡化机组包括第一蒸汽管道，第一海水外排泵和第一淡水外排泵，所述第一级闪蒸器通过第一蒸汽管道与第一多效蒸发海水淡化机组的第一效连接，第一多效蒸发海水淡化机组的第一效的海水出口通过排水管与第一海水外排泵连接；第一多效蒸发海水淡化机组的第一效的淡水出口通过淡水排水管与第一淡水外排泵连接。
13.进一步地，所述第二多效蒸发海水淡化机组包括第二蒸汽管道、第二海水外排泵
和第二淡水外排泵，所述第二级闪蒸器通过第二蒸汽管道与第二多效蒸发海水淡化机组的第一效连接；第二多效蒸发海水淡化机组的第一效的海水出口通过排水管与第二海水外排泵连接；第一多效蒸发海水淡化机组的第一效的淡水出口通过淡水排水管与第二淡水外排泵连接。
14.进一步地，第三多效蒸发海水淡化机组包括第三蒸汽管道、第三海水外排泵和第三淡水外排泵，所述第三级闪蒸器通过第三蒸汽管道与第三多效蒸发海水淡化机组的第一效连接，第三多效蒸发海水淡化机组的第一效的海水出口通过排水管与第三海水外排泵连接；第一多效蒸发海水淡化机组的第一效的淡水出口通过淡水排水管与第三淡水外排泵连接。
15.进一步地，所述基于钢厂冲渣水余热的温度梯级利用海水淡化装置还包括退水泵，所述第三级闪蒸器的底部通过退水泵与集水池连接，集水池的出水口与冲渣水供水管连接。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型中冲渣水余热可完全代替清洁热源，节约热法海水淡化的热量消耗，同时本实用新型采用冲渣水多级闪蒸的方式实现冲渣水热量充分利用，同时降低了热源的输送成本，进一步降低海水淡化的综合成本。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
19.具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于钢厂冲渣水余热的温度梯级利用海水淡化装置包括冲渣水集水池50、冲渣水回水管51，废水闪蒸器10、提升泵17和海水淡化机组；
20.冲渣水集水池50的进水口与冲渣回水管51连接，冲渣水集水池50通过提升泵17与废水闪蒸器10连接，废水闪蒸器10与海水淡化机组连接。
21.具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述废水闪蒸器10为单级闪蒸器或多级闪蒸器。
22.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
23.具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述闪蒸器10为多级闪蒸器，所述每级闪蒸器10与其对应的海水淡化机组连接。
24.其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
25.具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述闪蒸器10包括第一级闪蒸器11、第二级闪蒸器12和第三级闪蒸器13，海水淡化机组包括第一多效蒸发海水淡化机组20、第二多效蒸发海水淡化机组30和第三多效蒸发海水淡化机组40；第一级闪蒸器11与第一多效蒸发海水淡化机组20连接；第二级闪蒸器12与第二多效蒸发海水淡化机组30连接；第三级闪蒸器13与第三多效蒸发海水淡化机组40连接。
26.第一级闪蒸器11、第二级闪蒸器12和第三级闪蒸器13不运行的时候是相互连通的，运行时通过余热热源水形成水封，将各效分开。
27.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
28.具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述第一多效蒸发海水淡化机组20包括第一蒸汽管道14，第一海水外排泵26和第一淡水外排泵25，所述第一级闪蒸器11通过第一蒸汽管道14与第一多效蒸发海水淡化机组20的第一效20
‑
1连接，第一多效蒸发海水淡化机组20的第一效20
‑
1的海水出口通过排水管与第一海水外排泵26连接；第一多效蒸发海水淡化机组20的第一效20
‑
1的淡水出口通过淡水排水管与第一淡水外排泵25连接。
29.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
30.具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述第二多效蒸发海水淡化机组30包括第二蒸汽管道15、第二海水外排泵36和第二淡水外排泵35，所述第二级闪蒸器12通过第二蒸汽管道15与第二多效蒸发海水淡化机组30的第一效30
‑
1连接；第二多效蒸发海水淡化机组30的第一效30
‑
1的海水出口通过排水管与第二海水外排泵36连接；第一多效蒸发海水淡化机组20的第一效30
‑
1的淡水出口通过淡水排水管与第二淡水外排泵35连接。
31.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
32.具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述第三多效蒸发海水淡化机组40包括第三蒸汽管道16、第三海水外排泵46和第三淡水外排泵45，所述第三级闪蒸器13通过第三蒸汽管道16与第三多效蒸发海水淡化机组40的第一效40
‑
1连接，第三多效蒸发海水淡化机组40的第一效40
‑
1的海水出口通过排水管与第三海水外排泵46连接；第一多效蒸发海水淡化机组20的第一效40
‑
1的淡水出口通过淡水排水管与第三淡水外排泵45连接。
33.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
34.具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于钢厂冲渣水余热的温度梯级利用海水淡化装置还包括退水泵18，所述第三级闪蒸器13的底部通过退水泵18与集水池50连接，集水池50的出水口与冲渣水供水管52连接。
35.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
36.工作原理：
37.高炉冲渣后的80—90℃左右的冲渣水经冲渣水回水管51进入冲渣水集水池50，通过冲渣水提升泵17将冲渣水提升至废水闪蒸器10内，闪蒸器可为单集或多级，本文以三级举例，废水首先进入第一级闪蒸器11内发生闪蒸，闪蒸出70℃以上的饱和乏汽经第一蒸汽管道14进入第一多效蒸发海水淡化机组20的第一效20—1内；在第一级闪蒸器内闪蒸后的剩余废水进入第二级闪蒸器12内发生闪蒸，闪蒸出60℃以上的饱和乏汽经第二蒸汽管道15进入第二多效蒸发海水淡化机组30的第一效30—1内；在第二级闪蒸器内闪蒸后的剩余废水进入第三级闪蒸器13内发生闪蒸，闪蒸出50℃以上的饱和乏汽经第三级蒸汽管道16进入第二多效蒸发海水淡化机组40的第一效40—1内；经多级闪蒸后，剩余低温废水通过冲渣水退水泵18退至冲渣水池，降温后的冲渣水通过冲渣水供水管52至原高炉冲渣工艺段继续冲渣取热；
38.以第一多效蒸发海水淡化机组20为例：原海水由海水提升泵21提升进末端乏汽冷凝器，将末端乏汽冷凝后部分海水经海水排水管27排海，剩余海水经海水输送管28送入第n
效20—n，在20—n内部分蒸发，蒸发蒸汽通过管道29进入末端乏汽冷凝器冷凝，蒸发后剩余海水收集在20—n底部，并通过效间提升泵提升至前一效，以此类推，直至第一效20—1，在20—1内蒸发后剩余浓海水通过海水外排泵26排海或至其他工艺段，海水在前一效蒸发后的蒸汽进入后一效的换热管内作为热源蒸发换热管外的海水，各效管内蒸汽放热冷凝后通过淡水排水支管如210汇入淡水总管上，并由淡水外排泵25排出。
39.第二、第三多效蒸发海水淡化机组工作流程与第一闪蒸海水淡化机组工作流程相同。
40.第一闪蒸海水淡化机组共设n效、第二闪蒸海水淡化机组供设m效、第三闪蒸海水淡化机组供设h效，n>m>h。
41.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。