濕法脫硫用水水質(zhì)要求

1、回用水用于濕法脫硫系統(tǒng)工藝水的水質(zhì)要求0、引言石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)以石灰石漿液作脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對煙氣進(jìn)行噴淋洗滌， 使煙氣中的S02反應(yīng)生成亞硫酸鈣，同時向吸收塔內(nèi)的漿液中鼓入空氣，將亞硫酸鈣強(qiáng)制 氧化為石膏，然后再對石膏作脫水處理。該法具有脫硫效率高、系統(tǒng)可靠性好、運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。但濕法脫硫系統(tǒng)同時存在著用水量較大的問題，例如2臺600MW 的機(jī)組用水量可達(dá)150m3/h 以上，如果FGD系統(tǒng)未設(shè)置 GGH的話，則工藝水的耗量更大。目前電廠的水務(wù)管理已納入統(tǒng)一的調(diào)度之中，在保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下，盡 量合理地利用水資源。由于脫硫系統(tǒng)工藝用水占全廠用水量的比例較大，部分電

2、廠已有將工業(yè)廢水或其他排水回用于脫硫系統(tǒng)的考慮并進(jìn)行了試驗(yàn)。1、脫硫系統(tǒng)的用水情況脫硫系統(tǒng)的主要用水一般分為兩路，即為工藝水及冷卻水。工藝水主要用于吸收塔補(bǔ)水、除霧器沖洗、石灰石制漿、轉(zhuǎn)動機(jī)械的冷卻及密封沖洗、漿液輸送設(shè)備及管道的沖洗等。冷卻水主要用于增壓風(fēng)機(jī)油站、氧化風(fēng)機(jī)及磨機(jī)油站等設(shè)備的冷卻，由于用水點(diǎn)相對較少，因而冷卻水的耗水量并不大。脫硫系統(tǒng)的工藝水一般來自于電廠循環(huán)水(或循環(huán)水補(bǔ)充水)、中水或其他工業(yè)水系統(tǒng)；冷卻水則來自于電廠閉式循環(huán)水或其他除鹽水系統(tǒng)。冷卻水使用后一般要求回收，有的回收至電廠的閉式循環(huán)水系統(tǒng)中，有的則回收到脫硫工藝水箱中作脫硫系統(tǒng)的工藝水用。2、工藝水及冷卻水的水質(zhì)

3、要求電廠閉式循環(huán)水一般采用除鹽水或凝結(jié)水作補(bǔ)充水源，其水質(zhì)較好，可以滿足氧化風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)油站及磨機(jī)油站等設(shè)備的冷卻要求。由于脫硫系統(tǒng)的工藝水對水質(zhì)的要求不高，因而工業(yè)廢水或其他排水的回用主要集中在工藝系統(tǒng)上。以下根據(jù)工藝水各用水點(diǎn)對水質(zhì)的要求分別進(jìn)行討論。2.1除霧器沖洗水的水質(zhì)要求在濕法脫硫系統(tǒng)中對于除霧器沖洗水的水質(zhì)要求，一方面既要防止除霧器沖洗水噴嘴因工藝水中的懸浮物雜質(zhì)含量過咼而引起堵塞，一方面也要防止因硬度離子含量過咼而引起噴嘴結(jié)垢現(xiàn)象。表 1分別是國外兩家除霧器生產(chǎn)商及濕法煙氣脫硫裝置專用設(shè)備除霧器(JB/T10989-2010)中建議的沖洗水水質(zhì)要求。表1除霧器沖洗水的水質(zhì)要求

4、項目 RPT推薦值 MTS要求值 JB/T10989-2010Ca.L<200<200<200so4 .L<400<400<400S03.L<10<13<10pH值<7<77-8懸浮物丄 <900<1000<1000綜合來說，除霧器對沖洗水水質(zhì)的要求不高，一般的工業(yè)水水質(zhì)均能滿足其要求。2.2轉(zhuǎn)動機(jī)械軸承冷卻及沖洗水的水質(zhì)要求由于轉(zhuǎn)動機(jī)械的冷卻及密封沖洗水對水質(zhì)的要求稍高，應(yīng)該采用較為潔凈的工業(yè)用水。 根據(jù)火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL5000-2000)規(guī)定，轉(zhuǎn)動機(jī)械軸承冷卻水的控制標(biāo) 準(zhǔn)見表2 。表2轉(zhuǎn)動機(jī)械

5、軸承冷卻水的水質(zhì)要求項目控制標(biāo)準(zhǔn)總硬度（以 CaCO3 計）丄<250pH值6.5-9.5懸浮物丄<50（ 300MW及以上機(jī)組）懸浮物丄<100 （其他機(jī)組）2.3吸收塔補(bǔ)水的水質(zhì)要求對于石灰石制漿、漿液輸送設(shè)備及管道的沖洗以及除霧器的沖洗等用水，由于最后均進(jìn) 入到脫硫系統(tǒng)的吸收塔內(nèi)，因而均可以算作是吸收塔的補(bǔ)水。對于吸收塔的補(bǔ)水水質(zhì)，應(yīng)同時考慮到工藝水中含有的不同成分對吸收塔內(nèi)煙氣的吸收、石膏的氧化等化學(xué)反應(yīng)的影響及設(shè)備的防腐等級要求。為了保證吸收塔內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行，需要控制懸浮物、氯離子、 有機(jī)物（COD ）及油類物質(zhì)等成分的含量。（1 ）懸浮物。如果吸收塔漿液中含

6、有過多的惰性物質(zhì)，這些物質(zhì)就會覆蓋在石灰石顆 粒的表面，妨礙石灰石漿液對煙氣的吸收，使吸收劑的利用率降低，并影響系統(tǒng)的脫硫效率。 例如當(dāng)FGD系統(tǒng)入口煙氣的含塵量較大時，由于煙塵顆粒的粒徑較小，在運(yùn)行過程中這些 細(xì)小的顆粒往往聚集于吸收塔上部的漿液中，難以通過廢水排放的方式迅速排出，故一般情況下FGD系統(tǒng)入口煙氣的含塵量要求控制在200mg/m3 以下。從這方面來說，工藝水中懸浮物的含量也應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。（2 ）氯離子。吸收塔漿液中的氯離子含量一般均要求控制在20000mg/L以下，通常認(rèn)為這主要是出于吸收塔內(nèi)結(jié)構(gòu)材料防腐的需要，因而有人認(rèn)為如果提高吸收塔內(nèi)件的防腐等級應(yīng)該可以引入海水作

7、工藝水。但如果綜合考慮到氯離子對脫硫系統(tǒng)的影響，如果需要引用海水作工藝水的話，應(yīng)經(jīng)充分論證后再作選擇。例如印度尼西亞TanjungjatiA電廠2*660MW 脫硫系統(tǒng)采用海水作工藝水，工藝水的氯離子含量為19130mg/L ，在維持廢水排放量為48m3/h的情況下，吸收塔漿液中的氯離子含量仍高達(dá)100090mg/L ，脫硫效率僅58.5%。通過加大脫硫廢水的排放量可以控制吸收塔漿液中氯離子含量，但由于脫硫廢水處理系 統(tǒng)設(shè)計定型的關(guān)系，即使加強(qiáng)排放其處理的容量也有限。例如國內(nèi)某電廠2*300MW 的FGD系統(tǒng)，當(dāng)工藝水中氯離子的含量為1000mg/L 時，要維持吸收塔漿液中的氯離子小于2000

8、0mg/L ，通過物料平衡可以計算出2套FGD廢水的連續(xù)排放量為 14m3/h ;當(dāng)工藝水中氯離子的含量為 5000mg/L 時，2套FGD廢水的連續(xù)排放量應(yīng) 37.2m3/h ，這意味 著常規(guī)的設(shè)計已無法適應(yīng)這種變化了。（3 ）有機(jī)物（COD ）。工藝水中的 COD含量一般在 2-10mg/L的范圍內(nèi)，如果工藝水中的COD含量較高，在運(yùn)行過程中即容易聚集在吸收塔的上部并引起起泡現(xiàn)象。例如天 津某熱電廠工藝水中的COD達(dá)到了 40mg/L 以上，不得不經(jīng)常向吸收塔內(nèi)加消泡劑以消除吸收塔內(nèi)的泡沫。 此外經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，大多數(shù)有機(jī)物對亞硫酸鈣的氧化反應(yīng)有抑制作用，為保證吸收塔漿液中的亞硫酸鈣順利向硫酸

9、鈣轉(zhuǎn)變，將石膏中亞硫酸鈣的含量控制在0.5%以下，控制有機(jī)物的含量是必需的。綜上所述，工藝水中的COD的應(yīng)當(dāng)控制在 30mg/L 以下。（4 ）油類。相比普通有機(jī)物對亞硫酸鈣氧化反應(yīng)的抑制作用而言，油類物質(zhì)對抑制亞 硫酸鈣的氧化反應(yīng)則更是快速有效的。例如湖北某電廠2*300MW 機(jī)組FGD系統(tǒng)，在調(diào)試過程中因漿液循環(huán)泵軸承箱漏油，部分油污通過吸收塔排水坑泵打入到吸收塔內(nèi)，導(dǎo)致吸收塔漿液迅速變壞，使得石膏中亞硫酸鈣的含量過高，而且已無法通過加大廢水排放和加速補(bǔ)漿等措施恢復(fù)正常，最后只有選擇徹底更換吸收塔漿液的辦法處理。工業(yè)用油類物質(zhì)中通常包含有烷烴、芳烴等有機(jī)物成分，其添加劑的成分則更為復(fù)雜，這

10、些有機(jī)成分相對于亞硫酸鈣的氧化反應(yīng)來說，一般起的是負(fù)催化作用，因而在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量控制工藝水中油類 物質(zhì)的含量。另外還需注意的一點(diǎn)是，許多電廠脫硫系統(tǒng)工藝水的水源為電廠開式循環(huán)水的排水，而循環(huán)水中一般投加有一定量的水質(zhì)穩(wěn)定劑，這些有機(jī)膦水處理劑對亞硫酸鈣的氧化反應(yīng)均有一定程度的抑制作用。根據(jù)對湖南、天津、湖北等地電廠的調(diào)研證實(shí)，當(dāng)循環(huán)水總磷含量控制在5mg/L以下時，看不出這些水質(zhì)穩(wěn)定劑對亞硫酸鈣的氧化反應(yīng)有明顯影響，面在通常 情況下一般電廠均能達(dá)到這一要求。2.4其他用水點(diǎn)的水質(zhì)要求按照化學(xué)石膏制品（HJ/T211-2005）規(guī)定，石膏產(chǎn)品浸出液中氯含量濃度應(yīng)小于100mg/kg ，因而石

11、膏濾餅和真空皮帶脫水機(jī)濾布的沖洗水均應(yīng)采用水質(zhì)較好的工業(yè)用水。綜上所述，參照城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19923-2005）FGD系統(tǒng)工藝水中主要的水質(zhì)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到表3的要求。表3 FGD系統(tǒng)工藝水水質(zhì)要求項目控制要求總硬度（以CaC03計）丄 250pH （25 度）6.5-9.0懸浮物.mg.L50CL.L1000S04.L400COD .L30總磷（以P計）丄5油類丄-03、FGD工藝水系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化整個電廠工業(yè)廢水的來源主要包括化學(xué)再生廢水、煤場廢水、機(jī)組排水槽廢水及其他雜 用水等，這些廢水經(jīng)處理后，除個別指標(biāo)外一般能達(dá)到脫硫系統(tǒng)工藝用水的水質(zhì)要求。從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)將處

12、理合格后的工業(yè)廢水與工藝水進(jìn)行混兌使用是比較穩(wěn)妥可靠的做法。在脫硫的工藝水系統(tǒng)中，除霧器沖洗用水的需求量較大，是吸收塔補(bǔ)水的主要途徑，因 此可利用回用水作除霧器的沖洗水；濾液水也是吸收塔補(bǔ)水的一條途徑，可以將回用水打入到濾液水箱內(nèi)，然后再補(bǔ)入到脫硫系統(tǒng)中，但通過濾液水箱向吸收塔補(bǔ)水的水量有限。目前大部分電廠的脫硫系統(tǒng)中除霧器沖洗水，真空皮帶脫水機(jī)濾布沖洗水等一般與其他 工藝水共用一個水箱，因而如果試圖采用混兌的方法利用回用水，將對水質(zhì)要求相對較高的用水點(diǎn)帶來潛在的風(fēng)險。 從根本上來說，如果工業(yè)廢水有回用的需要， 最好在脫硫系統(tǒng)的設(shè) 計階段明確地提出要求，這樣就可以將用水量較大而用水水質(zhì)要求相對較低的除霧器沖洗水 系統(tǒng)設(shè)置單獨(dú)的水箱、水泵和管道等，同時還應(yīng)考慮將脫硫廢水處理系統(tǒng)的容量適當(dāng)加大， 以適應(yīng)吸收塔漿液品質(zhì)出現(xiàn)突然變化等異常情況。此外，F(xiàn)GD工藝水系統(tǒng)的水泵及管道等過流部件的材質(zhì)一般均按清水水質(zhì)設(shè)計，因而在有海水混兌等場合，還應(yīng)同時考慮工藝水系統(tǒng)過流部件的材質(zhì)對水質(zhì)的適應(yīng)性問題。4、結(jié)語電廠工業(yè)廢水回收用于 FGD的工藝水