毕业论文-海水烟气脱硫工艺的应用及发展前景

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1、海水烟气脱硫工艺的应用及发展前景16摘要对海水脱硫技术的现状进行了论述，介绍了海水脱硫技术的工作原理、脱硫工艺流程及特点，国内、外的应用及发展状况，参照深圳西部电厂4号机组海水脱硫装置5年多来的运行结果，以及对海水脱硫工艺排水对周围海域影响的分析，证明了工艺排水未对海水水质和海生物产生不良影响，并通过与其他脱硫方法的技术经济性比较指出海水烟气脱硫工艺是一种适合在我国沿海地区应用的脱硫工艺，这是一种符合中国国情、值得推广的脱硫工艺.关键词：火电厂；海水脱硫；应用；发展；技术经济性16第一章　绪论海水脱硫工艺自196

2、8年第一次得到商业应用以来，在世界各国已有超过12000MW的运行业绩。该工艺包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、海水供应系统、海水恢复系统等四部分组成。脱硫系统相对简单，烟气系统流程和石灰石—石膏法相同，其余系统仅是将部分凝汽器循环水排水升压，进入脱硫塔吸收SO2，并将排水和其它循环水混合，鼓入空气，将亚硫酸根氧化为硫酸根，然后排回大海。整个海水脱硫工艺系统相对其它脱硫工艺系统而言过程简单，运行控制容易，系统启动和停运切换方便。海水脱硫工艺的反应机理清楚，工艺设计合理，可以保证对烟气中SO2的充分吸收和亚硫酸盐的转

3、化，不会产生SO2的逸出，能够达到较高的脱硫效率和满足排水水质的要求。16第二章　海水脱硫工艺原理海水烟气脱硫工艺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，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。同时，海水盐分的主要成分是氯化钠和硫酸盐以及一定量的可溶性碳酸盐，因此，当SO2被海水吸收，再经氧化处理为硫酸盐后，并不破坏海水的天然组分。烟气中SO2与海水接触发生以下主要反应：SO2(g

4、)+H2O→H2SO3→H++HSO3-HSO3-→H++SO32-SO32-+1/2O2→SO42-H+与海水中的碳酸盐发生以下反应：CO32-+2H+→H2CO3→CO2↑+H2O从自然界元素循环的角度来分析海水脱硫，硫元素循环路径如图1所示。可见，海水脱硫工艺实质上截断工业排放的硫进入大气造成污染和破坏的渠道，同时将硫以硫酸盐的形式排入大海。图1硫的循环路径烟气海水脱硫技术就是利用海水的这种特性，不添加任何化学试剂，吸收烟气中的SO2。当海水吸收SO2后，经氧化处理为无害时返回海洋。16第三章　脱硫工艺系统

5、及设备海水脱硫工艺主要由烟气系统、吸收塔系统、供排海水系统、海水恢复系统等四部分组成。典型的海水脱硫工艺流程如图2所示。1.静电除尘器2.锅炉引风机3.烟囱4.脱硫增压风机5.烟气换热器6.吸收塔7.海水增压泵8.泵前取水池9.虹吸井10.曝气风机11.处理后海水排入大海12.曝气池图2海水脱硫工艺流程送入吸收塔的海水与经增压风机升压、烟气换热器冷却后进入吸收塔的烟气接触混合，烟气中的SO2与海水中的碱性吸收剂成份发生化学反应，生成SO32-和H＋，海水PH值下降成为酸性海水；脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、

6、烟气换热器加热升温后由烟囱排放。酸盐烟气中的SO2在吸收塔内被海水吸收后，形成亚硫和H＋（SO2＋H2O→SO32－＋2H＋），吸收SO2后的酸性海水流入曝气池的前段与来自汽轮机侧虹吸井未参与脱硫反应的偏碱性海水充分混合，水溶性气体SO2和偏碱性海水相遇，发生中和反应。在曝气池后段，通过曝气风机向混合后的海水中送入足够的空气，使有害的亚硫酸盐氧化成无害的硫酸盐（2SO32－＋O2→2SO42），随海水排入大海，从而达到脱硫的目的。同时，海水中的HCO3－与H＋反应（HCO3－＋H＋→CO2＋H2O），生成CO2并

7、从海水中释放出来，并使海水的PH值和溶解氧恢复到允许排放的正常水平。1．烟气系统从锅炉引风机后汇流烟道上引出的烟气，经过增压风机升压后接入烟气换热器降温，然后进入吸收塔下部烟气进口。烟气在吸收塔内上行，在填料区与海水充分接触而脱硫，经除雾器除去水雾后，又经系统净化烟气再热装置，即烟—16烟换热器，对净化后的烟气加热，以保证从吸收塔排出的烟气有足够的温升，再接入汇流烟道经烟囱排入大气，防止烟气在烟囱内壁结露，产生腐蚀。在汇流烟道上设置旁路挡板门，增压风机前设置原烟气挡板门，GGH后部设净烟气挡板门。当锅炉启动、进入

8、FGD的烟气超温时，烟气经旁路烟道排放以保护脱硫塔设备；当脱硫系统解列、需要检修停运时，烟气也经旁路烟道进入烟囱，以保证主机运行不受影响。挡板门型式为双级百叶式，并配设密封风机以防止烟气泄漏。净烟气挡板门和旁路烟道挡板门均采用耐酸合金钢制造，气动执行器操作，以保证挡板门的使用寿命及工作可靠性。2．二氧化硫吸收系统吸收塔是该系统的主要构筑物，吸收SO2的反应在这里进行。进塔