公布日：2023.10.27
申请日：2023.06.30
分类号：G16C20/10(2019.01)I;G06F17/16(2006.01)I;G06F17/18(2006.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/16(2023.01)I;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体公开了一种火电厂废水处理方法及系统，该方法包括：获取进入干燥塔的液滴蒸发率，根据所述液滴蒸发率设定旋转雾化器的雾化盘转速；获取旋转雾化器入口烟气流量与废水流量，根据烟气流量与废水流量的流量比设定空预器转速；根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整；若是，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力；获取干燥塔出口灰分含水率，判断是否需要调整所述灰分含水率；若是，则根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度。采用本发明的方法或系统能够优化液滴与烟气的传质传热效率，充分蒸发并高效回收脱硫废水。
权利要求书
1.一种火电厂废水处理方法，其特征在于，包括：获取进入干燥塔的液滴蒸发率，根据所述液滴蒸发率设定旋转雾化器的雾化盘转速；获取旋转雾化器入口烟气流量与废水流量，根据烟气流量与废水流量的流量比设定空预器转速；根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整；若是，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力；获取干燥塔出口灰分含水率，判断是否需要调整所述灰分含水率；若是，则根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度。
2.根据权利要求1所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述液滴蒸发率计算公式为：
其中，K为液滴蒸发率，m1为液滴在烟气中蒸发的质量，m0为液滴初始质量。
3.根据权利要求2所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述根据所述液滴蒸发率设定旋转雾化器的雾化盘转速，包括：设定预设液滴蒸发率矩阵M和预设雾化盘转速矩阵A，对于所述预设雾化盘转速矩阵A，设定A(A1，A2，A3，A4)，其中A1为第一预设雾化盘转速，A2为第二预设雾化盘转速，A3为第三预设雾化盘转速，A4为第四预设雾化盘转速，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设液滴蒸发率矩阵M，设定M(M1，M2，M3，M4)，其中，M1为第一预设液滴蒸发率，M2为第二预设液滴蒸发率，M3为第三预设液滴蒸发率，M4为第四预设液滴蒸发率，且M1＜M2＜M3＜M4；根据液滴蒸发率K与预设液滴蒸发率矩阵M之间的关系选定相应的雾化盘转速作为旋转雾化器的雾化盘转速；当H＜M1时，选定所述第一预设雾化盘转速A1作为旋转雾化器的雾化盘转速；当M1≤H＜M2，选定所述第二预设雾化盘转速A2作为旋转雾化器的雾化盘转速；当M2≤H＜M3，选定所述第三预设雾化盘转速A3作为旋转雾化器的雾化盘转速；当M3≤H＜M4，选定所述第四预设雾化盘转速A4作为旋转雾化器的雾化盘转速。
4.根据权利要求1所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述根据烟气流量与废水流量的流量比设定空预器转速，包括：设定预设流量比矩阵P和预设空预器转速矩阵B，对于所述预设空预器转速矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中B1为第一预设空预器转速，B2为第二预设空预器转速，B3为第三预设空预器转速，B4为第四预设空预器转速，且B1＜B2＜B3＜B4；对于所述预设流量比矩阵P，设定P(P1，P2，P3，P4)，其中，P1为第一预设流量比，P2为第二预设流量比，P3为第三预设流量比，P4为第四预设流量比，且P1＜P2＜P3＜P4；根据烟气流量与废水流量的流量比与预设流量比矩阵P之间的关系选定相应的空预器转速；当烟气流量与废水流量的流量比＜P1时，选定所述第一预设空预器转速B1作为空预器转速；当P1≤烟气流量与废水流量的流量比＜P2，选定所述第二预设空预器转速B2作为空预器转速；当P2≤烟气流量与废水流量的流量比＜P3，选定所述第三预设空预器转速B3作为空预器转速；当P3≤烟气流量与废水流量的流量比＜P4，选定所述第四预设空预器转速B4作为空预器转速。
5.根据权利要求1所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整，包括：判断调整后烟气流量与废水流量的流量比是否大于第一预设阈值，若超出，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力；若不超出，则判断调整后烟气流量与废水流量的流量比是否小于第二预设阈值；若小于，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力。
6.根据权利要求5所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力，包括：设定预设调整后流量比矩阵Q和预设喷嘴压力矩阵C，对于所述预设喷嘴压力矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4)，其中，C1为第一预设喷嘴压力，C2为第二预设喷嘴压力，C3为第三预设喷嘴压力，C4为第四预设喷嘴压力，且C1＜C2＜C3＜C4；对于所述预设调整后流量比矩阵Q，设定Q(Q1，Q2，Q3，Q4)，其中，Q1为第一预设调整后流量比，Q2为第二预设调整后流量比，Q3为第三预设调整后流量比，Q4为第四预设调整后流量比，且Q1＜Q2＜Q3＜Q4；根据调整后烟气流量与废水流量的流量比与所述预设调整后流量比矩阵Q之间的关系选定相应的喷嘴压力作为旋转雾化器喷嘴压力；当调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q1时，选定所述第一预设喷嘴压力C1作为旋转雾化器喷嘴压力；当Q1≤调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q2时，选定所述第二预设喷嘴压力C2作为旋转雾化器喷嘴压力；当Q2≤调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q3时，选定所述第三预设喷嘴压力C3作为旋转雾化器喷嘴压力；当Q3≤调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q4时，选定所述第四预设喷嘴压力C4作为旋转雾化器喷嘴压力。
7.根据权利要求1所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述判断是否需要调整所述灰分含水率，包括：判断所述灰分含水率是否小于第三预设阈值，若否，则根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度。
8.根据权利要求7所述的火电厂废水处理方法，其特征在于，所述根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度，包括：设定预设灰分含水率矩阵W和预设进口烟气温度矩阵D，对于所述预设进口烟气温度矩阵D，设定D(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为第一预设进口烟气温度，D2为第二预设进口烟气温度，D3为第三预设进口烟气温度，D4为第四预设进口烟气温度，且D1＜D2＜D3＜D4；对于所述预设灰分含水率矩阵W，设定W(W1，W2，W3，W4)，其中，W1为第一预设灰分含水率，W2为第二预设灰分含水率，W3为第三预设灰分含水率，W4为第四预设灰分含水率，且W1＜W2＜W3＜W4；根据灰分含水率与灰分含水率矩阵W之间的关系选定相应的进口烟气温度作为干燥塔进口烟气温度；当灰分含水率＜W1时，选定所述第一预设进口烟气温度D1作为干燥塔进口烟气温度；当W1≤灰分含水率＜W2时，选定所述第二预设进口烟气温度D2作为干燥塔进口烟气温度；当W2≤灰分含水率＜W3时，选定所述第三预设进口烟气温度D3作为干燥塔进口烟气温度；当W3≤灰分含水率＜W4时，选定所述第四预设进口烟气温度D4作为干燥塔进口烟气温度。
9.一种火电厂废水处理系统，包括旋转雾化器、空预器和干燥塔，其特征在于，还包括：液滴质量检测装置，设置于所述干燥塔内，所述液滴质量检测装置用于检测进入所述干燥器液滴的初始质量与液滴在烟气中蒸发的质量，根据所述液滴蒸发率设定所述旋转雾化器的雾化盘转速；流量检测装置，设置于所述旋转雾化器内，所述流量检测装置用于检测所述旋转雾化器入口烟气流量与废水流量，根据所述烟气流量与所述废水流量的流量比设定所述空预器转速，根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整所述旋转雾化器喷嘴压力；灰分检测装置，设置于所述干燥塔出口位置，所述灰分检测装置用于检测所述干燥塔出口灰分含水率，根据所述灰分含水率调整所述干燥塔进口烟气温度。
10.根据权利要求9所述的火电厂废水处理系统，其特征在于，还包括：调整模块，用于根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整，根据所述干燥塔出口灰分含水率判断是否需要调整所述灰分含水率。
发明内容
为了优化液滴与烟气的传质传热效率，实现脱硫废水的充分蒸发和高效回收，本发明提供一种火电厂废水处理方法及系统，包括：获取进入干燥塔的液滴蒸发率，根据所述液滴蒸发率设定旋转雾化器的雾化盘转速；
获取旋转雾化器入口烟气流量与废水流量，根据烟气流量与废水流量的流量比设定空预器转速；
根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整；
若是，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力；
获取干燥塔出口灰分含水率，判断是否需要调整所述灰分含水率；
若是，则根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度。
进一步地，所述液滴蒸发率计算公式为：
其中，K为液滴蒸发率，m1为液滴在烟气中蒸发的质量，m0为液滴初始质量。
进一步地，所述根据所述液滴蒸发率设定旋转雾化器的雾化盘转速，包括：
设定预设液滴蒸发率矩阵M和预设雾化盘转速矩阵A，对于所述预设雾化盘转速矩阵A，设定A(A1，A2，A3，A4)，其中A1为第一预设雾化盘转速，A2为第二预设雾化盘转速，A3为第三预设雾化盘转速，A4为第四预设雾化盘转速，且A1＜A2＜A3＜A4；
对于所述预设液滴蒸发率矩阵M，设定M(M1，M2，M3，M4)，其中，M1为第一预设液滴蒸发率，M2为第二预设液滴蒸发率，M3为第三预设液滴蒸发率，M4为第四预设液滴蒸发率，且M1＜M2＜M3＜M4；
根据液滴蒸发率K与预设液滴蒸发率矩阵M之间的关系选定相应的雾化盘转速作为旋转雾化器的雾化盘转速；
当H＜M1时，选定所述第一预设雾化盘转速A1作为旋转雾化器的雾化盘转速；
当M1≤H＜M2，选定所述第二预设雾化盘转速A2作为旋转雾化器的雾化盘转速；
当M2≤H＜M3，选定所述第三预设雾化盘转速A3作为旋转雾化器的雾化盘转速；
当M3≤H＜M4，选定所述第四预设雾化盘转速A4作为旋转雾化器的雾化盘转速。
进一步地，所述根据烟气流量与废水流量的流量比设定空预器转速，包括：
设定预设流量比矩阵P和预设空预器转速矩阵B，对于所述预设空预器转速矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中B1为第一预设空预器转速，B2为第二预设空预器转速，B3为第三预设空预器转速，B4为第四预设空预器转速，且B1＜B2＜B3＜B4；
对于所述预设流量比矩阵P，设定P(P1，P2，P3，P4)，其中，P1为第一预设流量比，P2为第二预设流量比，P3为第三预设流量比，P4为第四预设流量比，且P1＜P2＜P3＜P4；
根据烟气流量与废水流量的流量比与预设流量比矩阵P之间的关系选定相应的空预器转速；
当烟气流量与废水流量的流量比＜P1时，选定所述第一预设空预器转速B1作为空预器转速；
当P1≤烟气流量与废水流量的流量比＜P2，选定所述第二预设空预器转速B2作为空预器转速；
当P2≤烟气流量与废水流量的流量比＜P3，选定所述第三预设空预器转速B3作为空预器转速；
当P3≤烟气流量与废水流量的流量比＜P4，选定所述第四预设空预器转速B4作为空预器转速。
进一步地，所述根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整，包括：
判断调整后烟气流量与废水流量的流量比是否大于第一预设阈值，若超出，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力；
若不超出，则判断调整后烟气流量与废水流量的流量比是否小于第二预设阈值；
若小于，则根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力。
进一步地，所述根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整旋转雾化器喷嘴压力，包括：
设定预设调整后流量比矩阵Q和预设喷嘴压力矩阵C，对于所述预设喷嘴压力矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4)，其中，C1为第一预设喷嘴压力，C2为第二预设喷嘴压力，C3为第三预设喷嘴压力，C4为第四预设喷嘴压力，且C1＜C2＜C3＜C4；
对于所述预设调整后流量比矩阵Q，设定Q(Q1，Q2，Q3，Q4)，其中，Q1为第一预设调整后流量比，Q2为第二预设调整后流量比，Q3为第三预设调整后流量比，Q4为第四预设调整后流量比，且Q1＜Q2＜Q3＜Q4；
根据调整后烟气流量与废水流量的流量比与所述预设调整后流量比矩阵Q之间的关系选定相应的喷嘴压力作为旋转雾化器喷嘴压力；
当调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q1时，选定所述第一预设喷嘴压力C1作为旋转雾化器喷嘴压力；
当Q1≤调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q2时，选定所述第二预设喷嘴压力C2作为旋转雾化器喷嘴压力；
当Q2≤调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q3时，选定所述第三预设喷嘴压力C3作为旋转雾化器喷嘴压力；
当Q3≤调整后烟气流量与废水流量的流量比＜Q4时，选定所述第四预设喷嘴压力C4作为旋转雾化器喷嘴压力。
进一步地，所述判断是否需要调整所述灰分含水率，包括：
判断所述灰分含水率是否小于第三预设阈值，若否，则根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度。
进一步地，所述根据所述灰分含水率调整干燥塔进口烟气温度，包括：
设定预设灰分含水率矩阵W和预设进口烟气温度矩阵D，对于所述预设进口烟气温度矩阵D，设定D(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为第一预设进口烟气温度，D2为第二预设进口烟气温度，D3为第三预设进口烟气温度，D4为第四预设进口烟气温度，且D1＜D2＜D3＜D4；
对于所述预设灰分含水率矩阵W，设定W(W1，W2，W3，W4)，其中，W1为第一预设灰分含水率，W2为第二预设灰分含水率，W3为第三预设灰分含水率，W4为第四预设灰分含水率，且W1＜W2＜W3＜W4；
根据灰分含水率与灰分含水率矩阵W之间的关系选定相应的进口烟气温度作为干燥塔进口烟气温度；
当灰分含水率＜W1时，选定所述第一预设进口烟气温度D1作为干燥塔进口烟气温度；
当W1≤灰分含水率＜W2时，选定所述第二预设进口烟气温度D2作为干燥塔进口烟气温度；
当W2≤灰分含水率＜W3时，选定所述第三预设进口烟气温度D3作为干燥塔进口烟气温度；
当W3≤灰分含水率＜W4时，选定所述第四预设进口烟气温度D4作为干燥塔进口烟气温度。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种火电厂废水处理系统，包括旋转雾化器、空预器和干燥塔，还包括：
液滴质量检测装置，设置于所述干燥塔内，所述液滴质量检测装置用于检测进入所述干燥器液滴的初始质量与液滴在烟气中蒸发的质量，根据所述液滴蒸发率设定所述旋转雾化器的雾化盘转速；
流量检测装置，设置于所述旋转雾化器内，所述流量检测装置用于检测所述旋转雾化器入口烟气流量与废水流量，根据所述烟气流量与所述废水流量的流量比设定所述空预器转速，根据调整后烟气流量与废水流量的流量比调整所述旋转雾化器喷嘴压力；
灰分检测装置，设置于所述干燥塔出口位置，所述灰分检测装置用于检测所述干燥塔出口灰分含水率，根据所述灰分含水率调整所述干燥塔进口烟气温度。
进一步地，还包括：
调整模块，用于根据调整后烟气流量与废水流量的流量比判断是否需要进行流量比二次调整，根据所述干燥塔出口灰分含水率判断是否需要调整所述灰分含水率。
通过应用以上技术方案，本发明通过调整旋转雾化器的雾化盘转速，提升干燥塔内液滴蒸发率，并通过调整空预器转速和旋转雾化器喷嘴压力，将入口烟气流量与废水流量的流量比控制在最佳范围，通过调整干燥塔进口烟气温度，保持干燥塔出口的灰分含水率在预设范围之内，极大提升了系统工作效率，使脱硫废水能够充分蒸发并高效回收。
（发明人：李植）
