烟气海水脱硫工艺排水对海洋环境的影响

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1、烟气海水脱硫工艺排水对海洋环境的影响宋晓东摘要：烟气海水脱硫工艺利用天然海水作为吸收剂，不需要添加任何其它化学物质。本文通过实测数据分析了深圳西部电厂#4机组脱硫装置排水对附近海洋环境的影响，并对青岛电厂海水脱硫工程排水对胶州湾水质的影响情况进行了初步预测。结果表明脱硫排水对海洋环境的影响不明显，海水脱硫工艺对海洋环境是安全的。1前言烟气海水脱硫工艺是利用天然海水作为吸收剂脱除烟气中SO2的一种湿式脱硫方法,在国外的开发和应用已有近30年的历史。烟气海水脱硫技术最初在挪威广泛应用于炼油厂工业窑炉的烟气脱硫，近年来在其它国家燃煤或燃油电站锅炉上的应用有了较快的发展，目前共有三十多

2、套海水脱硫装置投入或即将投入运行，如印度TATA电厂、西班牙UNELCO电厂、印度尼西亚PAITON电厂、深圳西部电厂、漳州后石电厂等，其最大单机容量已达到670MW。我国沿海地区经济发达，海水脱硫应用于海滨电厂有着广阔的市场前景。青岛是我国著名的沿海旅游城市，2008年将举办奥运会帆船比赛，对二氧化硫排放的要求非常严格。青岛电厂地处胶州湾，海水交换条件良好，采用海水脱硫工艺具有得天独厚的条件，预计脱硫后每年可减少二氧化硫排放量三万多吨。烟气海水脱硫工艺与石灰石-石膏工艺相比，具有投资与运行费用低、不需要吸收剂制备和副产品处理系统、不结垢等特点，系统也日趋成熟完善。目前制约海水

3、脱硫工艺推广的重要原因是人们担心海水洗涤烟气后排入大海是否会给海洋环境带来二次污染，因此研究这一课题就显得非常必要。2烟气海水脱硫工艺介绍2.1烟气海水脱硫工艺原理天然海水通常呈碱性，其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，具有很强的酸碱缓冲和吸收SO2的能力。海水脱硫的一个基本理论依据就是自然界的硫大部分存在于海洋中，硫酸盐是海水的主要成份之一，环境中的二氧化硫绝大部分最终以硫酸盐的形式排入大海。烟气海水脱硫工艺按是否添加其它化学物质作为吸收剂分为两类：一类是不添加其它化学物质，直接用纯海水为吸收剂的FLAKE-HYDRO工艺，一类是向海水中添加一定量的石灰石以调节吸

4、收剂碱度的BECHTEL工艺,目前海水脱硫一般指FLAKE-HYDRO工艺。烟气海水脱硫工艺的主要化学反应如下：SO2＋H2O=SO32-＋2H+SO32-＋1/2O2=SO42-7CO32-＋2H+=CO2＋H2O2.2烟气海水脱硫工艺系统烟气海水脱硫工艺主要由烟气系统、S02吸收系统、海水供应系统、海水恢复系统等组成。(1)烟气系统经静电除尘器除尘后的烟气经进口挡板门进入脱硫增压风机，升压送入回转再生式烟气-烟气换热器(GGH)降温后,自下而上流经吸收塔。在吸收塔顶部由除雾器除去雾滴的洁净烟气再次进入GGH加热升温至70℃以上，经出口挡板门排入烟囱。FGD系统进出口挡板门之

5、间通常设置100%烟气的旁路烟道。(2)S02吸收系统脱硫反应主要是在逆流填料式吸收塔内完成的。新鲜海水自吸收塔上部喷入,经除尘处理和GGH降温后的烟气自塔底向上与海水进行逆流接触,烟气中的S02迅速被海水吸收。洗涤烟气后的酸性海水在吸收塔底收集并排出塔外。(3)海水供应系统脱硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井,约六分之一的海水经升压泵送至吸收塔顶部用于洗涤烟气，剩余海水自流至曝气池,与脱硫洗涤排水混合。(4)海水恢复系统吸收塔排出的酸性海水与来自虹吸井的大量偏碱性海水混合后进入曝气池，同时鼓入压缩空气，使海水中溶解氧逐渐达到饱和,将易分解的亚硫酸盐氧化成稳定的硫酸盐，同时海水中的

6、C0-3与吸收塔排出的H+加速反应释放出C02,使排水的pH值得到恢复，处理后的海水PH、COD等达到排放标准后排入大海。3深圳西部电厂海水脱硫排水对海洋环境的影响分析深圳西部电厂#4机组(300MW)是我国第一个海水脱硫示范工程，2000年7月山东电力集团公司脱硫工作小组赴深圳考察，对#4机组脱硫排水对海洋环境的影响进行了收资调研。3.1排水水质(1)PH值脱硫工艺排水的PH值取决于烟气中SO2的浓度、脱硫效率和海水恢复系统的效率。海水正常的PH值在7.5左右，吸收塔出口的海水PH值约为3.1，这是由于海水在吸收塔内吸收了SO2。吸收塔流出的酸性海水在进入曝气池前先与虹吸井中

7、剩余的海水混合，混合后的海水PH值为5～6，再经过曝气处理，PH值达到7.26。由于海水具有很强的酸碱缓冲能力，在离开排放口较短的距离后，PH值迅速恢复到正常水平。(2)温升深圳西部电厂冷却水平均取水温度为27.5℃，凝汽器出口的海水温度比取水温度增加8.5℃7，采用海水脱硫工艺后排水温度提高约0.8℃，脱硫系统的温升满足第一类海水标准的要求。(3)CODMn吸收塔出口海水中CODMn的浓度增量较大，由取水池的0.91mg/l增加到10.13mg/l，这主要是残留SO32-造成的，因为SO3