海水脫硫工藝是利用天然海水脫除煙氣中SO₂的一種濕式煙氣脫硫方法。海水脫硫技術最初在挪威廣泛用于煉鋁廠、煉油廠等工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫，先后有近20套脫硫裝置投入運行。近年來，海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。繼印度TATA電廠在500MW機組上安裝2臺處理煙氣量為44．5×104Nm3／h的海水脫硫裝置之后，西班牙在4臺80MW機組安裝了海水脫硫裝置，運行良好。印度尼西亞某電廠的4X670MW新建機組配套安裝的海水脫硫裝置，已投入運行。英國蘇格蘭電力公司的Longanet電廠4x600MW機組的海水脫硫裝置已得到政府批準，并開始建設。馬來西亞3×750MW機組配套的海水脫硫裝置正在安裝。

1.海水脫硫工藝原理

天然海水中含有大量的可溶鹽，其主要成分是氯化物和硫酸鹽，也含有一定量的可溶性碳酸鹽。海水通常呈堿性，自然堿度為1．2－2．5mmol／L。這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力及吸收SO₂能力。利用海水這種特性洗滌并吸收煙氣中的SO₂，達到煙氣凈化之目的。

海水脫硫工藝按是否添加其他化學物質作吸收劑分為2類：

（l）不添加任何化學物質，用純海水作為吸收液的工藝，以挪威ABB公司開發(fā)的Flakt－Hydro工藝為代表。這種工藝已得到較多的工業(yè)化應用。

（2）在海水中添加一定量石灰，以調節(jié)吸收液的堿度，以美國Bechte公司為代表。這種工藝在美國建成了示范工程，但未推廣應用。以下介紹的海水脫硫工藝均指第1類。純海水脫硫工藝的基本流程如圖1所示。

海水脫硫工藝主要由煙氣系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)、海水恢復系統(tǒng)、電氣、控制系統(tǒng)等組成。其主要流程是：鍋爐排出的煙氣經除塵器后，由FGD系統(tǒng)增壓風機送入氣一氣換熱器的熱側降溫，然后進入吸收塔，在吸收塔中被來自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的部分海水洗滌。

吸收塔內洗滌煙氣后的海水呈酸性，并含有較多的SO₃^2-,不能直接排放到海水中去。吸收塔排出的廢水流入海水處理廠，與來自冷卻循環(huán)系統(tǒng)的海水混合,用鼓風機鼓入大量空氣，使SO₃^2-氧化為SO₄^2-，并驅趕出海水中的CO₂?；旌喜⑻幚砗蠛Ｋ腜H值、COD等達到同類海水水質標準后排入海域。凈化后的煙氣通過GGH升溫后經煙囪排入大氣。

2．深圳西部電廠4號機組海水脫硫工程

2.1電廠概況

深圳西部電廠位于深圳市南頭半島西南端的媽灣港碼頭區(qū)。一期工程（2×300MW）機組屬媽灣電力有限公司，二期工程（2X300MW）機組屬西部電力有限公司，目前，正在建設的5、6號機組亦屬西部電力有限公司。整個電廠占用媽灣港的9．10．11號泊位。電廠西面臨珠江口的內伶仃洋，廠區(qū)基本為開山填海而成，除東側沿山地帶為陸域外，其余為海域。西部電廠建設規(guī)模為4X300MW，安裝2臺引進型國產燃煤機組，3號機組已于1996年9月并網發(fā)電，4號機組于1997年10月建成投產。5、6號機組正在建設中。鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產的HG－1025/18．2－YM6型，除塵器采用蘭州電力修造廠生產的雙室四電場除塵器，除塵效率＞99％。每兩臺爐各合用1座高210米，出口直徑7米的套筒煙囪，外簡為鋼筋混凝土結構，內簡用耐腐蝕合金鋼制成。

2．2FGD系統(tǒng)主要設計依據

2．2．1燃煤

設計煤種采用晉北煙煤，含硫量0．63％。校核煤種為到貨混合煤，含硫量為0．75℅。汽機T－ECR工況時，鍋爐實際耗煤量為114．4t／h；鍋爐B一MCR工況時，鍋爐實際耗煤量126．9t/h。

2．2．2煙氣

FGD系統(tǒng)處理煙氣量的設計值為T－ECR工況的鍋爐煙氣量，即110萬m³／h，F(xiàn)GD系統(tǒng)按鍋爐B一MCR工況設計。FGD系統(tǒng)入口煙溫設計值為123℃，煙氣溫度變化范圍104－145℃。

2．2．3海水

以4號機組凝汽器循環(huán)冷卻水作為脫硫吸收液。海水流量設計值為12t／S，凝汽器出口海水溫度為27-40℃。海水鹽度2．3％。

2．2．4西部電廠海水FGD系統(tǒng)

西部電廠4號機組海水FGD工藝流程見圖2。該工藝由煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、海水供排水系統(tǒng)及恢復系統(tǒng)、電氣及監(jiān)測控制系統(tǒng)組成。

2．3．1煙氣系統(tǒng)

FGD系統(tǒng)處理的煙氣自4號機組引風機出口聯(lián)絡煙道引出，系統(tǒng)設進、出口擋板門及旁路煙道擋板門。FGD系統(tǒng)正常運行時，旁路擋板門關閉，全部煙氣經脫硫系統(tǒng)后由煙囪排出。FGD系統(tǒng)停止運行時，旁路煙道開啟，F(xiàn)GD系統(tǒng)進、出口煙道擋板門關閉，煙氣直接進入煙囪排放。FGD系統(tǒng)內的煙氣經增壓風機進入GGH降溫后再到吸收塔，凈化后的煙氣經GGH升溫后，由煙囪排入大氣。

2．3、2SO₂吸收系統(tǒng)

FGD系統(tǒng)的吸收塔采用填料塔型，為鋼筋混凝土結構。煙氣自吸收塔下部引進，向上流經吸收區(qū)，在填料表面與噴入吸收塔的海水充分反應，凈化后的煙氣經塔頂部的除霧器除去水滴后排出塔體。洗滌煙氣后的海水收集在塔底部，并依*重力排入海水恢復系統(tǒng)。

2．3．3海水供排水系統(tǒng)

西部電廠循環(huán)水采用的海水為直流式單元制供水系統(tǒng)，冷卻水取自伶仃洋礬石水道，由2號取水口取深層海水供4號機組使用。FGD系統(tǒng)水源直接取自4號機組凝汽器排出口的虹吸井，部分海水進入吸水池，經升壓泵送人吸收塔內洗滌煙氣，吸收塔排出的海水自流進入曝氣池，在此與虹吸并直接排入曝氣池的海水匯流、充分混合并曝氣，處理后的合格海水經4號機組排水溝入海。

2．3．4海水恢復系統(tǒng)

海水恢復系統(tǒng)的主體構筑物是曝氣池，來自吸收塔的酸性海水與凝汽器排出的偏堿性海水在爆氣池中充分混合，同時通過曝氣系統(tǒng)向池中鼓入適量壓縮空氣，使海水中的亞硫酸鹽轉化為穩(wěn)定無害的硫酸鹽，同時釋放出CO₂，使海水的水質達到同類海水水質標準后排入海中。

2．3．5電氣

FGD系統(tǒng)用電電壓為6kV和380V，大于或等于200kw的電動機采用6kV供電，200kW以下的電機采用380V供電。

2．3．6儀表與控制

FGD系統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)具備以下主要功能：

(1)數據采集功能。連續(xù)采集和處理反映FGD系統(tǒng)運行工況的重要測點信號，如FGD系統(tǒng)進出口煙氣的SO₂、O₂濃度及煙溫等。曝氣池排放口處pH、COD、水溫等。

（2）控制功能。對煙氣擋板的前后壓差進行閉環(huán)控制，其他設備采用順序控制。

（3）配備各種必要的煙氣、海水現(xiàn)場監(jiān)測儀表。

2．4海水FGD系統(tǒng)運行狀況

中國環(huán)境監(jiān)測總站對海水煙氣脫硫裝置進行了驗收前的現(xiàn)場監(jiān)測工作。測試結果表明：該脫硫系統(tǒng)運行穩(wěn)定，設備狀況良好，主要性能指標均滿足國家的審查要求，達到或超過了設計值。

有關運行、設計資料見表1。海水脫硫系統(tǒng)性能保證設計值、實測值見表2、表3。

3．海水脫硫工藝有以下特點：

（l）采用天然海水作吸收液，不添加其他任何化學物質，節(jié)省了吸收劑制備系統(tǒng)，工藝簡單。

（2）吸收系統(tǒng)不會產生結垢、堵塞等運行問題，系統(tǒng)可用率高。

（3）洗滌煙氣的海水經處理符合環(huán)境要求后排入海中，無脫硫灰渣生成，不需灰渣處置設施。

（4）脫硫效率較高，有明顯的環(huán)境效益。

（5）投資和運行費用較低，通常比濕式石灰石一石膏法低1／3。

圖2 深圳西部電廠#4機組海水煙氣脫硫工藝流程

表1運行工況|

參考文獻

[1]中國環(huán)境監(jiān)測總站深圳西部電廠3#、4#機組環(huán)保設施及4#機組海水脫硫示范工程竣工驗收報告（1999年9月）

[2]國家環(huán)保總局環(huán)監(jiān)函〖2000〗111號關于印發(fā)《深圳西部電廠海水脫硫工程排水跟蹤檢測階段總結匯報會議記要》的通知（2000年9月）

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