【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，尤其是涉及一种废水零排放监控方法和系统。
技术介绍
1、火电厂高盐废水(如化学再生废水、湿法脱硫废水等)成分复杂，直接排放会对环境造成严重污染。目前，旋转雾化干燥技术是电力行业实现高盐废水零排放的主流技术之一，该技术设置干燥塔，采用高速旋转的方式将废水雾化为液滴后喷入干燥塔，同时抽取火电厂的高温烟气送入干燥塔，高温烟气与废水液滴在干燥塔内充分换热，快速实现废水的零排放。
2、高温烟气在干燥塔内的停留时间决定了气液两相流体的换热时间，也是影响废水蒸发零排放效果的关键参数。现阶段，对停留时间的计算方式较为粗放，一般只能通过干燥塔入口烟气温度和出口烟气温度的平均值计算烟气在干燥塔内的平均流速，再通过干燥塔的塔高计算烟气停留时间。
3、然而，由于废水在干燥塔内的干燥过程包括恒速蒸发和降速蒸发两个阶段，烟气在自上而下的流动过程中温度会不断降低，且降幅不一，会导致其流速也发生相应的改变。现有对停留时间的计算方式无法反映流速随温度的变化规律，以平均温度和平均流速的方法推算烟气停留时间，容易导致废水零排放系统运行控制不合理，引起系统出力不足或零排放效果不良等后果，进而严重影响系统的稳定运行。
4、此外，来自火电厂的高温烟气物性参数具有一定的波动性，由于这些参数不稳定且无法调控，因此在利用该高温烟气对废水进行蒸发干燥时，可能出现蒸发效果不稳定以及蒸发不良导致的湿灰、堵塞、腐蚀等故障，会对干燥塔的正常运行造成严重的不良影响。
5、为了确保废水的零排放效果，有必要采用更合理的方法
6、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种废水零排放监控方法和系统，充分考虑了干燥塔内烟气流速随温度的变化规律，提高了干燥塔的运行稳定性，保证了废水干燥效果。
2、本专利技术提供一种废水零排放监控方法，包括如下步骤：
3、s1：将废水雾化后送入干燥塔，向干燥塔中通入高温烟气对雾化后的废水液滴进行蒸发干燥，对干燥塔出口烟气温度t2进行实时监测；
4、s2：分别获取烟气在恒速蒸发阶段的运动时间t1和在降速蒸发阶段的运动时间t2，根据运动时间t1和运动时间t2获取烟气总停留时间tall，tall＝t1+t2；
5、s3：根据烟气总停留时间tall对废水流量和烟气流量进行调控，并使干燥塔出口烟气温度t2维持在428k-448k。
6、步骤s1中，干燥塔的上部为中空圆柱体，其是废水蒸发干燥的主要场所；干燥塔的底部为中空圆锥体，其主要用于灰分沉积；如无特殊说明，干燥塔主要指的是中空圆柱体部分。在干燥塔的顶部设置旋转雾化器，采用旋转雾化器对废水进行雾化，控制旋转雾化器的转速为12000-18000r/min，雾化形成的废水液滴的粒径为10-60μm。
7、步骤s2中，废水液滴在干燥塔内部的蒸发过程包括恒速蒸发和降速蒸发两个阶段；其中，恒速蒸发发生于干燥塔上部，在该阶段废水液滴表面的水分与高温烟气快速换热，烟气温度急剧降低，废水迅速蒸发，废水中的溶解盐和悬浮物形成固体外壳，减缓水分蒸发速率；降速蒸发发生于干燥塔下部，受形成的固体外壳的影响，废水蒸发缓慢，烟气温度缓慢下降。
8、烟气在进入干燥塔之后，其垂向流速可按如下公式计算：
9、
10、其中：v为烟气垂向流速；v为烟气体积流量(简称为烟气流量)；n为摩尔流量，由烟气体积流量计算；r为气体常数；t为烟气开氏温度；p为烟气压强；s为干燥塔的横截面积，由干燥塔塔径计算。
11、在干燥塔的中部设置沿程测温计，沿程测温计设置在恒速蒸发阶段与降速蒸发阶段之间，沿程测温计用于检测烟气在恒速蒸发阶段和降速蒸发阶段之间的临界温度。
12、从干燥塔顶部到沿程测温计处为废水的恒速蒸发阶段，在该距离内烟气温度随向下运动而急剧下降，以如下线性模型模拟烟气温度随垂向运动距离的变化规律：
13、t＝a1l+b1
14、其中：l为烟气垂向运动距离(以干燥塔顶部为起点)；a1、b1为模型参数。
15、设tc为沿程测温计的读数(即烟气在恒速蒸发阶段和降速蒸发阶段之间的临界温度)，t1为入口烟气温度，l1为沿程测温计距离干燥塔顶部的距离(即烟气在恒速蒸发阶段的垂向流动距离，约为2.5-5.4m)。
16、当l＝0时，t＝t1；当l＝l1时，t＝tc，因此，通过如下公式获取a1、b1：
17、
18、b1＝t1
19、其中：tc为烟气在恒速蒸发阶段和降速蒸发阶段之间的临界温度；t1为入口烟气温度；l1为烟气在恒速蒸发阶段的垂向流动距离。
20、由于烟气垂向流速为垂向运动距离与运动时间的导数，即：
21、
22、通过如下公式计算烟气运动时间t(以干燥塔顶部为起点)：
23、
24、当l＝0时，t＝0，可得：
25、
26、在恒速蒸发阶段，令l＝l1，可计算烟气在恒速蒸发阶段的运动时间，记为t1。
27、即，通过如下公式获取烟气在恒速蒸发阶段的运动时间t1：
28、
29、其中：t1为烟气在恒速蒸发阶段的运动时间；p为烟气压强；s为干燥塔的横截面积；n为摩尔流量；r为气体常数；a1、b1为模型参数；l1为烟气在恒速蒸发阶段的垂向流动距离。
30、从沿程测温计到干燥塔底部出口烟道处为废水的降速蒸发阶段，在该距离内，烟气温度随向下运动而缓慢下降，以如下线性函数模拟烟气温度随垂向运动距离的变化规律：
31、t＝a2l+b2
32、其中：l为烟气垂向运动距离(以降速蒸发起点为起点，记作l2)；a2、b2为模型参数。
33、设t2为出口烟气温度，干燥塔中空圆柱体高度为h。当l＝0时，有t＝tc；当l＝h-l1时，t＝t2，因此，通过如下公式获取a2、b2：
34、
35、其中：t2为出口烟气温度；tc为烟气在恒速蒸发阶段和降速蒸发阶段之间的临界温度；h为干燥塔中空圆柱体的高度(即干燥塔上部中空圆柱体的高度)；l1为烟气在恒速蒸发阶段的垂向流动距离。
36、烟气垂向流速为垂向运动距离与运动时间的导数，即：
37、
38、通过如下公式计算烟气运动时间t(以降速蒸发起点为起点，记作t2)：
39、
40、当l＝0时，t＝0，可得：
41、
42、在降速蒸发阶段，令l＝h-l1＝l2，可计算烟气在降速蒸发阶段的运动时间，记为t2。
43、即，通过如下公式获取烟气在降速蒸发阶段的运动时间t2：
44、
45、其中：t2为烟气在降速蒸发阶段的运动时间；p为烟气压强；s为干燥塔的横截面积；n为摩尔流量；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废水零排放监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取烟气在恒速蒸发阶段的运动时间t1：
3.根据权利要求2所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取a1、b1：
4.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取烟气在降速蒸发阶段的运动时间t2：
5.根据权利要求4所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取a2、b2：
6.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，根据废水含固率x，按照如下方式确定烟气总停留时间tall的控制区间：
7.根据权利要求6所述的废水零排放监控方法，其特征在于，按照如下方式对废水流量和烟气流量进行调控：
8.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，采用旋转雾化器对废水进行雾化，雾化形成的废水液滴的粒径为10-60μm。
9.一种用于实施权利要求1-8任一所述的废水零排放监控方法的废水零排放监控系统，其特征在于，包括干
10.根据权利要求9所述的废水零排放监控系统，其特征在于，根据废水含固率x，按照如下方式设置沿程测温计：
...【技术特征摘要】
1.一种废水零排放监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取烟气在恒速蒸发阶段的运动时间t1：
3.根据权利要求2所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取a1、b1：
4.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取烟气在降速蒸发阶段的运动时间t2：
5.根据权利要求4所述的废水零排放监控方法，其特征在于，通过如下公式获取a2、b2：
6.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，根据废水含固率x，按照如下方式确定烟气总停留时间tall的控制区间：
7.根据权利要求6所述的废水零排放监控方法，其特征在于，按照如下方式对废水流量和烟气流量进行调控：
8.根据权利要求1所述的废水零排放监控方法，其特征在于，采用旋转雾化器...
【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，朱利明，孟悦然，孟磊，彭思伟，白玉勇，梁秀广，张国柱，赵云，杨言，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。