海水作为脱硫工艺水的可行性分析

《海水作为脱硫工艺水的可行性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第31卷第9期华电技术Vo1．31No．92009年9月HuadianTechnologySep．2009海水作为脱硫工艺水的可行性分析黄涛，姜靖雯(广东省电力设计研究院，广东广州510663)摘要：通过分析石灰石一石膏脱硫反应机理及烟气脱硫系统对工艺水的要求，分析了采用海水作为脱硫系统工艺水主要来源的可能性，对采用海水作为主要工艺水和采用海水淡化作为工艺水的2个方案进行了技术经济比较，为石灰石一石膏脱硫系统设计提供借鉴。关键词：石灰石一石膏脱硫；32艺水来源；技术经济比较中图分类号：X703文献标志码：B文章

2、编号：1674—1951(2009)09—0072—03出于燃料运输方便的考虑，我国东部沿海地区净烟气(水蒸汽和水滴)的燃煤电厂多建设在海边，但海滨电厂普遍存在淡石膏冲洗水水资源贫乏的问题，有的不得不采用投资与运行费石膏(残余含湿量和结晶水)用均极为高昂的海水淡化系统。同时，由于环保的ME冲洗水需要，滨海燃煤电厂均设置了脱硫系统，其中，石灰废水石一石膏方案应用较为普遍。但石灰石～石膏脱硫系统的工艺耗水量较大(甚至占到整个电厂工艺耗图1脱硫系统水平衡示意图水量的一半)，因此，降低石灰石一石膏脱硫系统的沉降几个主要

3、步骤。淡水耗量，已经成为整个电厂节水的重点。本文分(1)吸收。在SO脱除过程中的第1步是将二析石灰石一石膏脱硫系统采用海水作为主要工艺水氧化硫吸收进洗涤液中。一经进入溶液，被吸收的来源的可行性。二氧化硫将产生亚硫酸根和亚硫酸氢根离子。(2)中和。在溶液中，亚硫酸根和亚硫酸氢根1石灰石一石膏脱硫系统中的平衡机理离子与溶液中的碱性物质发生反应。在脱硫系统中，高温原烟气进入吸收塔被浆液H2SO3+SO；一HSO，(2)喷淋洗去烟气中额定酸性成分，同时浆液的水分也H2S03+HCO；HSO+H2CO3。(3)被大量蒸发

4、进入烟气中带走。脱硫系统的副产物一(3)溶解。石灰石(碳酸钙)在酸l生环境下溶解生成HC03-，为整个反应体系提供了必需的碱性物质。般为含水率10％以下的石膏(CaSO·2H：O)，这也会带走一部分水分。由于工艺水、石灰石和烟气会CaCO(s)+HCa+rico；，(4)带来其他的一些盐分(氯化物、氟化物等)，而脱硫CaCO3(S)+H2CO3Ca“+2HCO3-。(5)系统基本上为一个闭式的系统，没有其他的途径排(4)氧化。溶液中的亚硫酸根和亚硫酸氢根离除盐分，会导致系统中的盐分越来越高，所以，脱硫子几乎全部

5、被氧化，生成硫酸根离子。1．系统也会排出一定量的废水，以保持系统的平衡。HSO；+÷O2sO一+H，(6)厶在这3种途径中，烟气蒸发所消耗掉的水占绝大多．1．数。脱硫系统水平衡示意图如图1所示。SO；一十102一sO一。(7)二在吸收塔内，在气相、液相和固相状态发生了一(5)结晶。溶液中的硫酸根离子将与其中的钙系列复杂的动力和化学控制反应来脱除SO。这些离子结合生成二水硫酸钙析出。反应可以通过一个总反应式表述如下：Ca+so,一+2H2OCaCO3+SO+2H2O+：一CaSO4·2H2O(s)。(8)以上反应

6、均是以离子形式发生的，所有反应均CaSO4·2H2O+CO2t。(1)与液相有关。而海水最大的特点是含盐量极高，一以上反应又可以分为吸收、中和、溶解、氧化和般氯离子浓度可到2％以上，而过高的氯离子浓度收稿日期：2009—05—15会降低脱硫效率。海水中的氯化物主要以氯化钙的第9期黄涛，等：海水作为脱硫工艺水的可行性分析·73·形式存在，氯离子浓度的升高同时表征了系统中水淡化装置提供，淡水耗量为2×86m。／h，共设置3Ca浓度的升高；而钙离子的浓度升高会阻止碳酸台流量为9800m／h的循环水泵，吸收塔中氯离子钙

7、(CaCO)的溶解。反应原理如下：的质量分数为1％。按照采用海水作为脱硫工艺水2HC1H+2C1一，(9)的设想，吸收塔中氯离子的质量分数按4％进行设Ca+2C1一~'CaC12，(10)计，根据脱硫系统物料平衡计算，循环水泵流量需要CaC12芦Ca+2C1一，(11)增加到11500nl／h，浆池高度也相应增加2In。2种CaCO3+H20==Ca+HCO~+OH一。(12)方案的主要比较见表1。由于高盐分使ca浓度升高，导致反应(11)、表1技术方案对比(12)向左进行，影响碳酸钙的溶解，从而降低整个sO：

8、的吸收效率。为了弥补高盐分对碳酸钙溶解的不利影响，保证脱硫效率，可以采取以下方法克服不利影响：增大液、气比，通过加大浆液循环量实现；加大浆池容量，使碳酸钙有足够的时间溶解；加大钙、硫比，通过增加吸收剂的供应量来维持浆液中的HC03-浓度。通过理论计算，采用上述措施后可以保证脱硫效果。2采用海水作为脱硫工艺水的工程设想如图1所示，工艺水进入脱硫系统的来源主要有石膏冲洗和除雾器冲洗工艺水及