海水脫硫的原理與流程

海水脫硫楊寶鍔2/5/20231華能海門電廠

脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的重要性概述原理及脫硫流程設(shè)備的啟停及故障處理主要監(jiān)視參數(shù)運(yùn)行注意事項(xiàng)2/5/20232華能海門電廠脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的重要性來自全社會(huì)的環(huán)保壓力，國(guó)家對(duì)脫硫排放指標(biāo)日益嚴(yán)格的檢查、監(jiān)控和高額的排放繳費(fèi)——都要求必須保證系統(tǒng)隨主機(jī)正常運(yùn)行！??！政府要求：電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)在同等條件下優(yōu)先安排安裝脫硫設(shè)施的燃煤機(jī)組上網(wǎng)發(fā)電。能耗水平相同時(shí)，按照污染物排放水平由低到高排序。部分地區(qū)對(duì)未脫硫機(jī)組限制發(fā)電。燃煤機(jī)組脫硫標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)：自2004年起，國(guó)家發(fā)展改革委對(duì)各省（區(qū)、市）電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度范圍的新投產(chǎn)燃煤機(jī)組不再單獨(dú)審批電價(jià)，而是事先制定并公布統(tǒng)一的上網(wǎng)電價(jià)，稱為燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。其中，安裝脫硫設(shè)施的燃煤機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)比未安裝脫硫設(shè)施的機(jī)組每千瓦時(shí)高出1.5分錢。具有下列情形的燃煤機(jī)組，從上網(wǎng)電價(jià)中扣減脫硫電價(jià)：（一）脫硫設(shè)施投運(yùn)率在90%以上的，扣減停運(yùn)時(shí)間所發(fā)電量的脫硫電價(jià)款。（二）投運(yùn)率在80％－90％的，扣減停運(yùn)時(shí)間所發(fā)電量的脫硫電價(jià)款并處1倍罰款。（三）投運(yùn)率低于80％的，扣減停運(yùn)時(shí)間所發(fā)電量的脫硫電價(jià)款并處5倍罰款。燃料供應(yīng)形勢(shì)嚴(yán)峻，使入爐煤的含硫量突破系統(tǒng)上限。2/5/20233華能海門電廠海水法脫硫的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單；

不需要添加任何化學(xué)物質(zhì)；

沒有固體副產(chǎn)物排放；

系統(tǒng)脫硫率可達(dá)90%以上；

投資及運(yùn)行費(fèi)用低；

建設(shè)周期短；

便于維護(hù)及運(yùn)行。

缺點(diǎn)：

受到地點(diǎn)限制，應(yīng)用范圍小海水法脫硫目前華能系統(tǒng)只有日照電廠已投運(yùn)，威海電廠與、大連電廠與我廠同期投運(yùn)。2/5/20234華能海門電廠原理及脫硫流程流程簡(jiǎn)圖海水法脫硫的化學(xué)反應(yīng)原理華能海門電廠脫硫系統(tǒng)介紹2/5/20235華能海門電廠流程簡(jiǎn)圖2/5/20236華能海門電廠海水法脫硫的化學(xué)反應(yīng)

SO2＋H2O→H2SO3H2SO3→H＋＋HSO3－HSO3－→H＋＋SO3－SO32－＋1/2O2→SO42－

以上反應(yīng)中產(chǎn)生的H＋與海水中的碳酸鹽發(fā)生如下反應(yīng):：CO32－＋H＋→HCO3－HCO3－＋H＋→H2CO3→CO2＋H2O2/5/20237華能海門電廠原理來自凝汽器的一部分海水進(jìn)入逆流式填料吸收塔，通過海水分配器均勻地分布到填料表面。原煙氣經(jīng)吸收塔底部進(jìn)入吸收塔，與填料層的海水充分接觸，煙氣中SO2被海水吸收生成亞硫酸根離子SO32-和氫離子H+。H+使吸收塔中的海水呈酸性，海水中H+濃度的增加，導(dǎo)致該部分海水PH下降成為酸性海水。吸收塔排出的酸性海水依靠重力流入海水恢復(fù)系統(tǒng)，這一部分的酸性海水與更多來自凝汽器的原海水（堿性）在混合區(qū)（曝汽池）中混合。混合后海水的PH值被提高到5左右。通過曝氣擴(kuò)散裝置（曝氣頭）鼓入大量空氣，有效地產(chǎn)生大量細(xì)碎的氣泡使海水中的化學(xué)耗氧量(COD)及溶解氧(DO)得到恢復(fù)，并將亞硫酸根氧化成穩(wěn)定的硫酸根，通過曝氣還可以使大量CO2從海水中釋出，有利于酸堿中和作用的平衡位置向右移，消耗更多海水中的H+離子，使海水中的PH值得以恢復(fù)、并提高到6.8以上，并使COD、DO等恢復(fù)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。最終把水質(zhì)合格的海水排回大海。天然海水中含有大量的可溶鹽，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(dá)到煙氣凈化之目的。2/5/20238華能海門電廠華能海門電廠脫硫系統(tǒng)介紹脫硫主系統(tǒng)(ECO的作用：產(chǎn)生氫氣和氧氣，氧氣使吸收塔的酸性排水氧化，降低酸性；氫氣隨煙氣排走，要防止氫氣在吸收塔內(nèi)積聚引起爆炸。排水溫度高時(shí)曝氣效果好，可以不投。無脫硫島煙氣進(jìn)口檔板，隔離時(shí)通過關(guān)增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口檔板來實(shí)現(xiàn))脫硫島冷卻水及沖洗水系統(tǒng)(冷卻水系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是開式循環(huán)，運(yùn)行過程要注意對(duì)主機(jī)閉冷水系統(tǒng)的影響）脫硫島各輔機(jī)的油站系統(tǒng)脫硫島廠用400V系統(tǒng)(只有一段400V母線，與鄰機(jī)400V母線互為緊急備用，可靠性差，將是以后運(yùn)行過程中的薄弱環(huán)節(jié)）2/5/20239華能海門電廠設(shè)備的啟停及故障處理設(shè)備的啟停:華能海門電廠脫硫操作票事故處理事故處理以不損壞設(shè)備、不影響主機(jī)運(yùn)行為大原則。因400V廠用電的可靠性不高，要重視脫硫400V段失壓的處理：GGH手動(dòng)盤車查旁路檔板開，增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口檔板關(guān)，脫硫煙氣出口檔板關(guān)廠用電恢復(fù)后要馬上對(duì)吸收塔進(jìn)行降溫(脫硫400V段失壓對(duì)海水升壓泵是否影響）海水脫硫部分的聯(lián)鎖2/5/202310華能海門電廠主要監(jiān)視參數(shù)脫硫效率。原煙氣：溫度、壓力、成份（含硫、含氧）。凈煙氣：溫度、壓力、流量、成份（含硫、含氧、含水、含一氧化碳）。GGH：轉(zhuǎn)速、軸承溫度、原煙氣側(cè)差壓、低泄漏風(fēng)機(jī)電流。增壓風(fēng)機(jī)：靜葉開度、電流、進(jìn)出口差壓、風(fēng)機(jī)風(fēng)量、軸承及線圈溫度、振動(dòng)。除霧器沖洗水流量。海水升壓泵：電流、軸承及線圈溫度。曝氣風(fēng)機(jī)：電流、軸承及線圈溫度、出口壓力、油站油位、油溫。曝氣池：水位、PH值、溶解氧（DO）。脫硫變：線圈溫度。2/5/202311華能海門電廠運(yùn)行考核指標(biāo)為：脫硫系統(tǒng)投運(yùn)率、脫硫效率、脫硫系統(tǒng)非計(jì)停次數(shù)、旁路擋板門狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸中斷率五個(gè)指標(biāo)，其定義如下：脫硫系統(tǒng)非計(jì)劃停運(yùn)：脫硫系統(tǒng)由于故障不能繼續(xù)運(yùn)行，即為脫硫設(shè)施非計(jì)劃停運(yùn)事件。旁路擋板狀態(tài)：旁路擋板在全開、全閉的位置。2/5/202312華能海門電廠運(yùn)行注意事項(xiàng)吸收塔的防腐層的易燃特性，是運(yùn)行檢修過程中要時(shí)刻防范的問題！吸收塔動(dòng)火應(yīng)辦理一級(jí)動(dòng)火票。脫硫島閉冷水特殊的運(yùn)行方式，要注意投運(yùn)時(shí)對(duì)主機(jī)閉冷水系統(tǒng)的影響。要定期對(duì)除霧器進(jìn)行清洗和對(duì)GGH吹掃2/5/20231