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1、第26卷第2期福建电力与电工ISSN1006-01702006年6月FUJIANDIANLIYUDIANGONGCN35-1174/TM海水法烟气脱硫排水水质的估算与分析骆锦钊(华夏电力公司,福建厦门361026)摘要:介绍了纯海水法脱硫的工作原理;阐述了海水烟气脱硫排水的污染因子及源强;将脱硫排水水质变化的定量计算结果与排放标准及海域水质进行比较;最后分析了脱硫排水对海域水质的影响。关键词:海水脱硫;排水计算;海水水质影响中图分类号:TM621.8文献标识码:B文章编号:1006-0170(2006)02-0019-04滨海电厂
2、用机组的循环水排水(海水)喷淋锅炉脱硫,其工艺过程如图1所示。在吸收塔,烟气和喷淋排出的烟气,利用海水的碱性来吸收锅炉烟气中的海水强烈接触,烟气中的SO溶解并转化成亚硫酸,2二氧化硫酸性气体,可以达到烟气脱硫的目的。但喷亚硫酸水解生成大量氢离子,使海水的pH下降。化淋海水在吸收二氧化硫的同时,也将烟气中的烟尘学反应式为:以及其中的重金属和汞洗脱下来,并排入海里,造成SO(1)+HOHSO2223-脱硫海水水质变化,成为人们关注的环境问题。HSO2H++SO323为了在设计阶段定量计算脱硫海水水质的变化生成的氢离子在吸收塔下部和曝气
3、池中与海水和分析脱硫排水对海域水质的影响程度,嵩屿电厂-中的HCO3发生中和反应生成二氧化碳和水,氢离子首先对接纳排水的海域水质进行了大范围的调查,被吸收后,脱硫海水的pH值逐渐恢复,二氧化碳则对循环水水质进行取样分析并进行滴定和曝气实在氧化和曝气过程中被吹脱排入大气:验,在此基础上根据燃煤煤质和灰分,进行了脱硫排-HCO+H+CO(g,l)+HO3水水质变化计算。将计算结果与排放标准和海域水22嵩屿电厂的海水法烟气脱硫采用两阶段氧化,即质进行比较后知:海水法脱硫在燃用低硫煤的滨海反应产生的亚硫酸根离子在吸收塔下部的海水池和电厂是
4、可行的,脱硫排水中的悬浮物和重金属增量,不至引起海域水质类别的变化,排水的pH值和COD曝气池中被鼓入的空气氧化成稳定的硫酸根离子:-2-2对海域的影响范围非常有限。SO3+12O2SO4经过上述一系列化学反应,烟气中90%以上的1海水脱硫原理SO2能被海水洗涤转移到水相中,使排放烟气中的海水法烟气脱硫工艺是利用天然海水脱除烟气SO2总量大幅削减。同时,进入水相中的SO2通过中中SO2的一种湿式烟气脱硫方法。和、氧化和曝气转化为在海洋中无害的硫酸根,天然海水中含有大量的可溶性盐类,其主要成并使脱硫排水的pH值、DO、COD等指标达
5、到排放份是氯化物和硫酸盐。此外,海水中还溶存着相当数标准。--2---量的HCO3、CO3、H2BO3及H2PO4、SiO3等弱酸阴离子,-2排水中的污染因子及源强其中主要为HCO3,它们都是氢离子的接受体。这些氢离子接受体的浓度总和在海洋学上称为“碱度”,从工艺流程可知,脱硫排水的主要污染因子有:-(海水的碱度约为2mmol/L,其中的HCO3的浓度约为在吸收塔中洗涤下来的烟尘及烟尘中的重金属排入1.8mmol/L)海水的pH值一般在8.0~8.2的范围内。因海后引起海水悬浮物(SS)和重金属增加,喷淋水吸此,纯海水具有天然的酸
6、碱缓冲能力及吸收酸性气体收烟气中的汞后排入海里;脱硫生成的亚硫酸根离的能力,利用海水的这种特性达到烟气脱硫的目的。子在曝气阶段不完全氧化,排入海后继续氧化消耗嵩屿电厂利用凝气器排出的循环水(海水)进行海水中的氧(COD);脱硫排水未能恢复到原海水的-19-图1海水法烟气脱硫的工艺流程pH值。金属含量的均值如表1所示。下面从理论并结合实验室的试验对污染物的源强进行预测计算。2.1悬浮物的浓度增量脱硫排水的悬浮物源自喷淋海水洗脱烟气中的烟尘。当吸收塔布置在除尘器和烟囱之间,吸收塔的入口烟尘浓度即除尘器的出口烟尘浓度,可根据锅2.3汞浓
7、度增量炉燃烧计算给出的出口参数和除尘效率算出。吸收在重金属中,汞是易气化的物质。不同产地的煤塔对烟尘的洗脱率与吸收塔的结构(填料式、液柱式其汞含量差别很大。我国煤中汞的含量在0.02~1.59或喷淋式)、气液比等有关。由于烟气经过多电场除mg/kg的范围内。嵩屿电厂燃用的晋北煤汞含量为尘后,进入吸收塔的烟尘大多是10μm以下的小颗0.072~0.078mg/kg。粒,所以吸收塔的洗脱率要比一般的湿法除尘效率入炉煤中的汞在炉膛内高温燃烧,随炉底渣排0低。排水悬浮物浓度增量可由(1)式计算:出的汞量极微,几乎全部气化为单质汞Hg(g)
8、。单质汞Css=QyCyηc/Q(1)随烟气排出炉膛后,随着烟温的降低,其部分转化为2+式中Css——排水悬浮物浓度,μg/L;气相二价汞Hg(g),部分被飞灰物理吸附、化学吸附为Q3y——烟气流量,Nm/h;颗粒汞Hg(P)。上海电力学院和华东电
