燃煤电站烟气海水脱硫技术浅析

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1、燃煤电站烟气海水脱硫技术浅析唐瑞轩（中电投电力工程有限公司上海200233）引言：烟气海水脱硫工艺与石灰石-石膏工艺相比，具有投资与运行费用低、不需要吸收剂制备和副产品处理系统、不结垢等特点。我国海岸线漫长，沿海地区经济发达，燃煤电厂众多，海水脱硫技术应用于海滨电厂前景广阔积累了较成熟的经验,海水脱硫系统简洁，性能优良、运行可靠、投资节省、运行成木较低等优点，结合越南永新电厂一期工程项目海水脱硫技术进行浅析。一、海水脱硫原理烟气海水脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。由于雨水将陆地上岩层的碱性物质（碳酸盐）带到海中，天然海水通常呈碱性，PH值一般大于7,其

2、主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，以重碳酸盐（HCO3-）计，自然碱度约为1.2〜2.5mmol/L,这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。烟气进入吸收塔的底部，向上流动与下沉的海水反应。海水具有与SO2中和反应所需的碱性。烟气与海水密切接触。烟气在吸收塔内的流速≤4.0m/s。烟气从GGH进口至烟囱出入口的，整套系统（ti括GGH）的脱硫率≥90%。烟气中SO2与海水接触发牛.以下主要反应：SO2（气态）+H2O→H2SO3→H++HSO3-HSO3-→H++SO32-SO32-+l/2O2→SO

3、42-上述反应为吸收和氧化过程，海水吸收烟气中气态的SO2生成H2SO3,H2SO3不稳定将分解成H+与HSO3-,HSO3-不稳定将继续分解成H+与SO32-。SO32-与水中的溶解氧结合可氧化成SO42-。但是水中的溶解氧非常少，一般在7〜8mg/l左右，远远不能将由于吸收SO2产生的SO32-氧化成SO42-,吸收SO2后的海水中H+浓度增加，使得海水酸性增强，PH值一般在3左右，呈强酸性，需要新鲜的碱性海水与之中和提高PH值，脱硫后海水中的H+与新鲜海水中的碳酸盐发生以下反应：HCO3-+H+→H2CO3→CO2↑+H2O在进行上述中和反

4、应的同吋，要在海水中鼓入大量空气进行曝气，.其作用主要有：（1）将SO32-氧化成为SO42-;（2）利用其机械力将中和反应中产生的大量C02赶出水面；（3）提高脱硫海水的溶解氧，达标排放。从上述反应中可以看出，海水脱硫除海水和空气外不添加任何化学脱硫剂，海水经恢复后主要增加了SO42-,但海水盐分的主要成分是氯化钠和硫酸盐，天然海水中硫酸盐含量一般为2700mg/l,脱硫增加的硫酸盐约70-80mg/l,属于天然海水的正常波动范围。硫酸盐不仅是海水的天然成分，还是海洋生物不可缺少的成分，因此海水脱硫不破坏海水的天然组分，也没有副产品需要处理。二、烟气海水脱硫系统及工艺流程来

5、自于锅炉的烟气通过静电除尘器，随后通过其后侧增压风机升压，风机出口的2根50%烟道汇合进入一根脱硫原烟道进入海水脱硫装置和烟圖。来自脱硫原烟道的烟气被接入气气换热器（GGH）的入口,GGH出口的原烟气进入倾斜设计的吸收塔入U。浄烟气从吸收塔顶部被引入GGH浄烟气侧入UI,从GGH净烟气侧出U的烟气被导入烟囱。烟道由碳钢材料制成，在烟气温度低于酸露点处的碳钢烟道进行涂鱗防腐,吸收塔入U烟道部分采用涂鱗防腐。在事故状态下GGH入口高烟气温度（〉180°C）情况下，为避免损坏设备，系统自动切换至旁路。脱硫系统烟道设计奋进、出口挡板门，以把海水脱硫系统和发电厂主系统隔绝，另提供一个1

6、00%烟气流量的旁路烟道，以使烟气在脱硫系统停机、锅炉工作异常货脱硫系统计划改造维护期间旁路FGD系统。挡板门的设置允许在锅炉不停运情况下可以进入FGD系统内部维修操作。挡板门配置密封空气系统。进入烟囱前，系统设置容克式烟气-烟气换热器（GGH）,GGH采用一个分仓式的壳体，中间安装有一个连续转动的蓄热原件。热烟气从壳体一侧进入GGH加热蓄热原件，被加热过的蓄热原件转动至净烟气分仓，把携带的热量传导给净烟气，由此，GGH出口净烟气被加热到>70，GGH设置在吸收塔塔顶。从原烟气侧到净烟气侧的漏风率最大不应超过1%。。吸收塔体结构坚固、耐用、便于施工和维护，设计考虑了防雷

7、、抗震、抗台风和防腐蚀等措施。该工程吸收塔采用碳钢材质，原烟气从吸收塔入U进入吸收塔（海水与烟气以逆流方式接触），在吸收塔内烟气向上流经吸收区域。在吸收塔内，烟气与海水充分接触，烟气在夏季被降温至最高43°C,在冬天最低27"C。用于脱硫系统采用机组凝汽器开式循环水，所以净烟气降温温度能和海水的温度相同。脱硫用海水自机组虹吸井堰后经引水管自流到脱硫海水增压泵水池，经海水增压泵送至脱硫吸收塔顶部，与烟气接触，洗涤烟气并吸收S02的海水从吸收塔排出，经管道排至海水恢复装置。凝汽器出U的循环冷却水的另一部分从