海水脱硫法在印尼地热电站中应用的研究

《海水脱硫法在印尼地热电站中应用的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、海水脱硫法在印尼地热电站中应用的研究1.引言地热能作为可再生能源越来越被世界各国重点开发和利用，地热发电作为最清洁的发电技术之一，尽管排放很少或根本不产生温室气体，然而由于与火电系统采用的纯蒸汽截然不同，其工作介质是从地热井中喷射出的热流体(蒸汽、热水及其混合物)，含有腐蚀性很强的气体、离子或杂质，排放的大气污染物主要是运行过程中的不凝气体(NCG),含有H2S>SO2、CH4、N2、O2、H2、CO2等气体，其中H2S、S02对环境污染最严重。通常地热电站运行期间，抽真空系统将不凝结气体排入大气。因此随着大规模

2、开发，排放的腐蚀性气体引起的环境问题也越来越突出。目前电站的烟气脱硫技术和方法很多，常用的脱硫剂有石灰石、生石灰、熟石灰、氧化镁、活性炭、氨■硫酸以及海水等，其中海水脫硫是以天然海水作为吸收剂脱除烟气中硫化物的湿法脱硫技术，以挪威ABB公司开发的Flakt・Hydro工艺为代表该技术，多数应用在燃煤、燃油电厂。海水脱硫工艺具有以下优点：(1)工艺简单、系统可靠，以海水作为吸收剂节约淡水资源；(2)建设用地少、运行费用低、对环境影响小，被吸收的硫化物转化成硫酸盐，不存在废弃物处理等问题；(3)脱硫效率高，一般可达9

3、0%以上；(4)海水是稍呈碱性，对设备的腐蚀性很小。2・海水脱硫化学反应机理海水脱硫工艺是将地热电站排除的不凝结气体通过与脱硫塔内和雾化的海水直接接触，通过控制一定的流速使不凝结气体在脱硫塔和海水充分混合反应达到脱硫的目的。海水中的水有极少一部分电离成和，海水呈碱性，通常pH值约为7.5〜8.5,因此对酸性气体如H2S和S02具有很强的吸收中和能力，H2S、S02被海水吸收后,最终产物为可溶性硫酸盐。(1)S02的脱硫反应机理是酸性氧化物，能溶于水生成亚硫酸,能电离,生成的与海水中的碱性反应生成水及，海水排出时带

4、走了。(2)H2S的脱硫反应机理硫化氢在水中的电离：和也是酸性物质，在水中有一部分能够电离成及，也能进一步电离成及。因为海水是碱性的，在水中电离出的与海水中的结合成水。,即被海水吸收，生成了及而达到了除硫化氢的目的。[8]・【12】3.海水脱硫工艺流程典型的海水法烟气脱硫工艺流程主要包括4个系统:进气系统、脱硫反应系统、海水供排系统和海水水质恢复系统。(1)进气系统典型的凝结式地热电站中，地热蒸汽在做功后乏汽进入冷凝器，在冷凝器中充分和冷却液混合，其中不凝结气体通过抽气直接进入脱硫塔。(2)脱硫反应系统不凝结气流

5、入脱硫塔吸收塔，与经过喷淋层后被高度雾化的海水水雾充分接触，根据设计的停留时间保持一定的化学反应时间去除"S和S02,海脱硫后的干净烟气经除雾器除去携带的水雾从吸收塔塔顶排岀。(3)海水供排系统海水被升压泵送至吸收塔进行充分雾化，与烟气充分接触，洗涤烟气并吸收HS.S02o洗涤烟气后的酸性海水从吸收塔排出，经管道排至海水恢复系统，处理后经消能装置排回大海。(4)海水水质恢复系统海水恢复系统由混合池、曝气池和排水池组成。吸收塔脱硫后自流来的酸性排水进入曝气池进行机械强制曝气，使曝气池內海水溶氧量达到饱和状态。-3+

6、02=2SO-2；HC0-3+H+二H2O+CO2主要化学反应为：2SO24・典型印尼地热电站中海水脱硫法的应用印度尼西亚的地热能源储量占全球的40%,总发电量为1333MW,排在美国和菲律宾之后，是世界第三大利用地热能源的国家。根据印尼矿物与能源部制定的地热能源开发利用规划中的明确规定，到2025年，地热发电可达9500MW,成为全球最大的地热利用国。表1印尼某地热井不同井口压力(绝压)下蒸汽中不凝性气体含量(体积浓度)井口压力(bar-a)蒸汽流量(kg/s)采样压力(bar-a)CO2(PPm)H2S(PP

7、m)CH4(ppm)H2(ppm)N2(PPm)O2(ppm)6.49.05.02151.023.51.7238.11143.60.07.83.87.02084.024.35.6222.0524.782.78.016.54.63269.018.20.5245.0566.882.511.08.66.01759.029.45.1217.5462.671.217.07.36.01707.05.75.9243.8538.5113.2印尼的地热蒸汽中不凝结气体含量较高，可达到5%左右，考虑到腐蚀性气体含量高，同时电站基本都

8、修建在山坳里，所以地热蒸汽中分离出来的不凝结气体易在厂区和生活区聚集，因此电站的建筑设计采用的是封闭式钢结构，防止设备受腐蚀性气体影响。在印尼地热电站冷却塔处不凝结气浓度相对较高，因此需要进行不凝性气体收集和额外的后续处理，同时印尼是一个岛国，四周被海水包围，因此采用海水脫硫是非常合适和便捷的方法。对于海边的地热电站选择海水烟气脱硫是一种投资省、运行费用低、排放物达到环境