海水脫硫工藝是利用天然海水脫除煙氣中SO₂的(de)(de)一(yi)種濕(shi)式煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)方法。海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)技術最初在(zai)挪威廣(guang)泛用于煉鋁廠(chang)(chang)(chang)、煉油廠(chang)(chang)(chang)等工(gong)業鍋爐的(de)(de)煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)，先后有近20套脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置投(tou)入運行(xing)(xing)。近年來，海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)工(gong)藝在(zai)電(dian)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)應用取得了較快(kuai)的(de)(de)進展。繼(ji)印度TATA電(dian)廠(chang)(chang)(chang)在(zai)500MW機(ji)組上安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)2臺處理煙(yan)氣量為44．5×104Nm3／h的(de)(de)海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置之后，西班牙在(zai)4臺80MW機(ji)組安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)了海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置，運行(xing)(xing)良好(hao)。印度尼西亞某(mou)電(dian)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)4X670MW新建(jian)(jian)機(ji)組配套安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置，已投(tou)入運行(xing)(xing)。英(ying)國蘇格蘭(lan)電(dian)力公司的(de)(de)Longanet電(dian)廠(chang)(chang)(chang)4x600MW機(ji)組的(de)(de)海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置已得到政府批準，并開始建(jian)(jian)設(she)。馬(ma)來西亞3×750MW機(ji)組配套的(de)(de)海(hai)水(shui)脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置正(zheng)在(zai)安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

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(hai)水脫硫工藝按是否添加(jia)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公司開發的Flakt－Hydro工藝為代表。這種工藝已得到較多的工業化應用。

（2）在海水中添加一(yi)定(ding)量石灰，以(yi)調節(jie)吸收液的(de)堿度，以(yi)美國(guo)Bechte公(gong)司(si)為(wei)代表。這(zhe)種(zhong)工藝在美國(guo)建成了示(shi)(shi)范工程，但未(wei)推廣(guang)應用。以(yi)下介(jie)紹的(de)海水脫硫(liu)工藝均指第(di)1類(lei)。純海水脫硫(liu)工藝的(de)基本流程如圖1所示(shi)(shi)。

海水脫硫工藝(yi)主要由煙氣系(xi)統(tong)(tong)、供排海水系(xi)統(tong)(tong)、海水恢復系(xi)統(tong)(tong)、電氣、控制系(xi)統(tong)(tong)等(deng)組成。其主要流(liu)程是：鍋爐排出的煙氣經除塵器后(hou)，由FGD系(xi)統(tong)(tong)增壓風機送入氣一氣換(huan)熱器的熱側降溫，然(ran)后(hou)進(jin)入吸收(shou)塔，在吸收(shou)塔中(zhong)被來自(zi)循環冷(leng)卻系(xi)統(tong)(tong)的部(bu)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，與來自冷卻循環系統的海水混合,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。混合并處理后海水的(de)PH值、COD等達(da)到同(tong)類海水水質標(biao)準后排(pai)入(ru)海域。凈化(hua)后的(de)煙氣通(tong)過GGH升(sheng)溫(wen)后經煙囪排(pai)入(ru)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(zhen)西(xi)部電廠位于(yu)深圳(zhen)市南頭半島(dao)西(xi)南端的(de)媽灣港碼頭區(qu)。一期工(gong)程（2×300MW）機(ji)(ji)組屬媽灣電力(li)(li)有限(xian)公司(si)，二期工(gong)程（2X300MW）機(ji)(ji)組屬西(xi)部電力(li)(li)有限(xian)公司(si)，目前，正在建(jian)(jian)設(she)的(de)5、6號(hao)機(ji)(ji)組亦屬西(xi)部電力(li)(li)有限(xian)公司(si)。整個電廠占用媽灣港的(de)9．10．11號(hao)泊(bo)位。電廠西(xi)面臨珠(zhu)江口(kou)的(de)內伶仃(ding)洋，廠區(qu)基本(ben)為(wei)(wei)(wei)開(kai)山填海而成(cheng)，除東側沿山地帶為(wei)(wei)(wei)陸域外(wai)，其余為(wei)(wei)(wei)海域。西(xi)部電廠建(jian)(jian)設(she)規模為(wei)(wei)(wei)4X300MW，安裝2臺引進型(xing)國產(chan)燃煤機(ji)(ji)組，3號(hao)機(ji)(ji)組已于(yu)1996年(nian)9月(yue)并(bing)網(wang)發(fa)電，4號(hao)機(ji)(ji)組于(yu)1997年(nian)10月(yue)建(jian)(jian)成(cheng)投產(chan)。5、6號(hao)機(ji)(ji)組正在建(jian)(jian)設(she)中。鍋爐采(cai)用哈(ha)爾(er)濱鍋爐廠生(sheng)產(chan)的(de)HG－1025/18．2－YM6型(xing)，除塵(chen)器采(cai)用蘭州電力(li)(li)修造(zao)廠生(sheng)產(chan)的(de)雙室四電場除塵(chen)器，除塵(chen)效率＞99％。每兩臺爐各合(he)用1座高210米，出口(kou)直徑7米的(de)套(tao)筒(tong)煙(yan)囪(cong)，外(wai)簡(jian)為(wei)(wei)(wei)鋼筋混凝土(tu)結構(gou)，內簡(jian)用耐腐蝕合(he)金鋼制成(cheng)。

2．2FGD系統主(zhu)要設計依據

2．2．1燃煤

設計煤(mei)種(zhong)采用晉北煙煤(mei)，含(han)硫(liu)量0．63％。校核煤(mei)種(zhong)為到貨(huo)混(hun)合煤(mei)，含(han)硫(liu)量為0．75℅。汽(qi)機T－ECR工況(kuang)時，鍋(guo)爐(lu)實(shi)(shi)際耗(hao)煤(mei)量為114．4t／h；鍋(guo)爐(lu)B一MCR工況(kuang)時，鍋(guo)爐(lu)實(shi)(shi)際耗(hao)煤(mei)量126．9t/h。

2．2．2煙氣

FGD系統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，FGD系統按鍋(guo)爐B一MCR工況(kuang)設(she)計。FGD系統入(ru)口(kou)煙溫(wen)設(she)計值為(wei)123℃，煙氣溫(wen)度變化(hua)范圍104－145℃。

2．2．3海水

以4號機組凝汽器循環(huan)冷卻水(shui)(shui)作為脫硫(liu)吸收液。海(hai)水(shui)(shui)流(liu)量設計(ji)值為12t／S，凝汽器出口(kou)海(hai)水(shui)(shui)溫度為27-40℃。海(hai)水(shui)(shui)鹽度2．3％。

2．2．4西部電(dian)廠海水FGD系統(tong)

西部電廠4號機組海(hai)水FGD工藝流程見圖(tu)2。該工藝由煙氣系(xi)(xi)統(tong)、吸收(shou)系(xi)(xi)統(tong)、海(hai)水供排水系(xi)(xi)統(tong)及恢(hui)復系(xi)(xi)統(tong)、電氣及監測控制系(xi)(xi)統(tong)組成(cheng)。

2．3．1煙氣系統

FGD系(xi)(xi)(xi)統(tong)處(chu)理的(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)自4號機組引(yin)風機出(chu)口聯絡(luo)煙(yan)(yan)(yan)(yan)道引(yin)出(chu)，系(xi)(xi)(xi)統(tong)設進(jin)(jin)、出(chu)口擋(dang)(dang)板(ban)門(men)及(ji)旁路煙(yan)(yan)(yan)(yan)道擋(dang)(dang)板(ban)門(men)。FGD系(xi)(xi)(xi)統(tong)正常運行時，旁路擋(dang)(dang)板(ban)門(men)關閉，全部煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)經脫硫系(xi)(xi)(xi)統(tong)后由(you)煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪排出(chu)。FGD系(xi)(xi)(xi)統(tong)停止(zhi)運行時，旁路煙(yan)(yan)(yan)(yan)道開啟(qi)，FGD系(xi)(xi)(xi)統(tong)進(jin)(jin)、出(chu)口煙(yan)(yan)(yan)(yan)道擋(dang)(dang)板(ban)門(men)關閉，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)直接進(jin)(jin)入煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪排放。FGD系(xi)(xi)(xi)統(tong)內的(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)經增壓風機進(jin)(jin)入GGH降溫(wen)(wen)后再到吸收塔，凈化(hua)后的(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)經GGH升(sheng)溫(wen)(wen)后，由(you)煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪排入大氣(qi)(qi)。

2．3、2SO₂吸收系統

FGD系(xi)統(tong)的(de)(de)吸(xi)收塔采用(yong)填料塔型(xing)，為(wei)鋼筋(jin)混凝土結構(gou)。煙(yan)氣(qi)(qi)自吸(xi)收塔下部(bu)引進，向上流經(jing)吸(xi)收區，在填料表面與(yu)噴入吸(xi)收塔的(de)(de)海(hai)水(shui)充分反(fan)應，凈化后(hou)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)經(jing)塔頂部(bu)的(de)(de)除(chu)霧(wu)器除(chu)去水(shui)滴后(hou)排(pai)出塔體。洗滌煙(yan)氣(qi)(qi)后(hou)的(de)(de)海(hai)水(shui)收集在塔底部(bu)，并(bing)依*重力排(pai)入海(hai)水(shui)恢復(fu)系(xi)統(tong)。

2．3．3海水供(gong)排水系(xi)統

西部(bu)電廠循環(huan)水(shui)采用的(de)海(hai)(hai)水(shui)為(wei)直流式單(dan)元制(zhi)供水(shui)系(xi)統，冷卻水(shui)取(qu)(qu)自伶仃洋礬石水(shui)道，由2號(hao)取(qu)(qu)水(shui)口取(qu)(qu)深(shen)層海(hai)(hai)水(shui)供4號(hao)機組使用。FGD系(xi)統水(shui)源直接取(qu)(qu)自4號(hao)機組凝(ning)汽器(qi)排出(chu)(chu)口的(de)虹(hong)吸(xi)井，部(bu)分(fen)(fen)海(hai)(hai)水(shui)進入(ru)吸(xi)水(shui)池(chi)(chi)，經升(sheng)壓泵送人吸(xi)收塔內洗(xi)滌煙(yan)氣(qi)，吸(xi)收塔排出(chu)(chu)的(de)海(hai)(hai)水(shui)自流進入(ru)曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)，在(zai)此與(yu)虹(hong)吸(xi)并直接排入(ru)曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)的(de)海(hai)(hai)水(shui)匯流、充(chong)分(fen)(fen)混合(he)并曝(pu)氣(qi)，處理后的(de)合(he)格海(hai)(hai)水(shui)經4號(hao)機組排水(shui)溝入(ru)海(hai)(hai)。

2．3．4海水恢復(fu)系統

海水恢復系統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，同時通過曝氣系統向池中鼓入適量壓縮空氣，使海水中的亞硫酸鹽轉化為穩定無害的硫酸鹽，同時釋放出CO₂，使海(hai)水(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)質(zhi)達到同類海(hai)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)標準后排(pai)入海(hai)中。

2．3．5電氣

FGD系統用電(dian)電(dian)壓為6kV和(he)380V，大于或等于200kw的電(dian)動機采用6kV供電(dian)，200kW以下(xia)的電(dian)機采用380V供電(dian)。

2．3．6儀表與控制

FGD系(xi)統(tong)的(de)儀(yi)表控制系(xi)統(tong)具(ju)備以下主要功能：

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

（2）控制(zhi)功能。對煙氣擋(dang)板的前后壓差進行閉環控制(zhi)，其他設(she)備采用順(shun)序(xu)控制(zhi)。

（3）配備各種必要的(de)煙(yan)氣(qi)、海(hai)水現(xian)場監測儀表(biao)。

2．4海水FGD系統運行狀況

中(zhong)國環境(jing)監測(ce)總站(zhan)對(dui)海水煙氣(qi)脫硫裝置進行(xing)了驗(yan)收前的現場監測(ce)工作。測(ce)試結果表明：該脫硫系統運(yun)行(xing)穩定，設備狀況良好(hao)，主要(yao)性能指標(biao)均滿足國家的審查要(yao)求，達(da)到或超過了設計(ji)值。

有關運行(xing)、設計資料見表(biao)1。海水脫硫系統性能(neng)保證設計值(zhi)、實測值(zhi)見表(biao)2、表(biao)3。

3．海水脫硫工藝有以下特點：

（l）采用天然海水作吸收(shou)液，不添加(jia)其他(ta)任何化學物質，節省了吸收(shou)劑制備系(xi)統，工藝簡單。

（2）吸收系統不(bu)會產生結(jie)垢、堵塞等(deng)運行(xing)問(wen)題，系統可用率高。

（3）洗滌煙(yan)氣的海(hai)水經(jing)處(chu)理符合環境要(yao)求(qiu)后(hou)排入(ru)海(hai)中，無脫硫(liu)灰渣生成，不需灰渣處(chu)置設施。

（4）脫硫效(xiao)率較高(gao)，有明顯的環(huan)境(jing)效(xiao)益。

（5）投資和運行費用較低(di)，通(tong)常(chang)比濕式石灰石一石膏法低(di)1／3。

圖2 深(shen)圳(zhen)西部電廠(chang)#4機組海水煙氣(qi)脫硫(liu)工藝(yi)流程

表1運行工況|

參考文獻

[1]中(zhong)國環境監測(ce)總(zong)站深圳西部電廠(chang)3#、4#機組環保設(she)施(shi)及4#機組海水脫硫(liu)示范工(gong)程竣工(gong)驗收報告（1999年9月）

[2]國家環保總(zong)局環監函〖2000〗111號關于印發《深圳西部電廠海水脫硫工程排水跟蹤檢測階段(duan)總(zong)結匯報會議記要(yao)》的通知（2000年9月）

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