漳州后石電廠6×600MW超臨界機組海水脫硫工藝改善

摘 要：對600MW機組海水脫硫系統如何達到降低環境污染的工藝改善及運行調整。

關鍵詞：海水脫硫 曝氣池 PH 環保 鍋爐

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0072-05

600MW unit seawater desulphurization systems Process Description

ZHENG DAN JIE

（Houshi Power Plant Huayang Electronic CO.Ltd.Zhangzhou 363105 China）

Abstract：600MW seawater desulfurization system of unit process improvements to reduce environmental pollution and operation regulation

Key words：Seawater desulfurization aeration tank PH environmental protection boilers

福建漳州后石電廠由臺塑集團獨資興建，位于福建省龍海市港尾鎮隆教鄉白坑村，距龍海市約37 km，水路距廈門港約17 km，電廠建設規模為7×600 MW超臨界燃煤機組，已于2007年全部建成投產。福建漳州后石電廠由華陽電業有限公司建設和運行。三大主機采用日本三菱公司產品，鍋爐設備選用為三菱重工神戶造船廠（MHI.KOBE）設計制造的MO-SSRR型超臨界直流鍋爐，最大連續蒸發量（MCR）1950 t/h。為滿足環保要求，鍋爐島設置兩臺除塵效率達99.85%的雙室五電場靜電除塵器、煙氣脫硝和煙氣海水脫硫裝置。其中脫硫裝置是目前國內電力系統內安裝的最大的海水脫硫設施。廠區還設有工業廢水和生活污水處理站。電廠以海水作為循環冷卻水，凝汽器冷卻方式為海水直流冷卻， 冷卻后的海水與脫硫后的海水混合后直接排入大海。電廠煙囪采用集束式，每三臺機組一根集束煙囪，外筒為鋼筋混凝土結構，內筒用耐腐蝕合金鋼制成。由于電廠距離經濟特區廈門市很近，根據當地的環保要求，電廠設置有脫硫和脫硝裝置。脫硫裝置采用日本富士化水產品。其中1號機組于2000年2月底投入商業運行，鍋爐煙氣采用海水法脫硫，利用海水中的天然堿性吸收鍋爐煙氣中酸性的二氧化硫，再通過曝氣提高脫硫排水的PH值及其他水質指標。

CP1～6機組脫硫排水設計pH 6.0，無法達到環評承諾值6.5，及1997年7月起實施的現行國家標準6.8（海水水質標準GB3097-1997，第三類水質要求pH6.8～8.8）。國家環保部在二期環保驗收批文（環驗[2006]131號）要求“改進脫硫廢水的處理工藝，確保PH值達標排放”。目前，我國對環境保護越來越重視，因此，必須對脫硫排水處理工藝進行改善。對脫硫排水處理工藝進行改善，提高PH值≥6.8，以符合環保要求。2012年該廠利用1號機組大修時機，對脫硫排水處理工藝進行了改造。改造后的脫硫海水排放標準達到國家要求的pH值≥6.8的標準。

1 脫硫工藝

1.1 后廠電廠煙氣海水脫硫系統

后廠電廠煙氣海水脫硫系統是由日本富士化水株式會社設計，中國化學建設第三公司負責安裝。這套脫硫系統主要用來將鍋爐排放煙氣中的二氧化硫去除。本系統設計采用海水+氫氧化鈉脫硫法，初期擬先采用海水脫硫。每臺鍋爐采用兩座吸收塔對煙氣進行處理。煙氣經過電除塵器和引風機后直接送入預冷器內用工業水進行冷卻，冷卻后的煙氣進入吸收塔再往塔頂方向與噴流而下的吸收液（海水）逆向接觸以除去煙氣中二氧化硫及少部分灰含量，脫硫后的煙氣通過吸收塔內除霧器，然后直接由煙囪排入大氣。吸收塔排出的脫硫后的海水與虹吸井的海水混合后進入曝氣池，通過氧化風機進行曝氣使海水中SO32-氧化為 SO42-，重碳酸根中和氫離子并釋放二氧化碳，反應方程式如下：

1.2 海水脫硫設計基礎參數

1.2.1 脫硫處理前煙氣設計參數（表1）

1.2.2 脫硫處理后的煙氣設計參數（表2）

1.2.3 海水脫硫性能保證值（表3）

1.2.4 脫硫后海水排放設計指標（表4）

1.3 舊海水脫硫系統介紹及工藝特點

后石電廠設計脫硫系統采用海水+氫氧化鈉方法，初期先采用純海水脫硫方法，設備的安裝及調試工作按照純海水系統的設計進行。海水脫硫系統可以分為煙氣系統、 SO2吸收系統、海水供排水系統和海水恢復系統、電氣及控制系統等組成。

1.3.1 煙氣系統

鍋爐煙氣從引風機出口通過煙道直接進入脫硫系統，不設旁路煙道。煙氣首先進入預冷卻器內，預冷卻器作用為冷卻進入吸收塔的煙氣溫度使之低100 ℃。預冷卻器的結構為一段擴充的圓形煙道，尺寸為Φ7 m×6 m（長），采用碳鋼加KOKA石內襯，由臺塑公司制造。預冷器安裝有兩臺，每個煙道設置一臺預冷器。預冷器內部設8個噴嘴，工業水由噴嘴噴入預冷器內對煙氣降溫，預冷卻器工業水設計噴淋流量為11 m3/h/臺。冷卻后的煙氣自下而上流經脫硫吸收塔和除霧器，脫硫后的煙氣不進行再加熱，通過煙道直接進入煙囪排入大氣，脫硫后煙氣溫度設計為40 ℃，脫硫吸收塔出口至煙囪一段煙道全部采用玻璃鱗片樹脂進行內部防腐。

1.3.2 SO2吸收系統

吸收塔為SO2吸收系統的關鍵設備。吸收塔設計為噴淋塔，吸收塔的尺寸為Φ12 m×38 m（高），吸收塔內部采用玻璃鱗片樹脂內襯防腐，吸收塔內部的海水噴淋采用兩層噴淋，管道全部采用不銹鋼管道，上部噴淋分配管采用噴淋管噴淋，設計噴淋流量范圍0～23000 m3/h；下部噴淋分配管上安裝有不銹鋼加陶瓷內襯式旋流噴嘴，設計噴淋流量范圍0～2600 m3/h；上下兩層分配管下部分別設置多孔不銹鋼檢修平臺。吸收塔內部安裝有氣流分布板，以使煙氣進入吸收塔后塔內氣流分布均勻。脫硫后的海水通過吸收塔下部的溢流堰溢流排出。脫硫吸收塔上部安裝有除霧器，作用為將脫硫后煙氣中攜帶的水滴去掉。除霧器材質為百葉窗式聚丙烯材料，每臺除霧器均配有工業水清洗裝置；每臺爐脫硫系統設計三臺除霧器清洗水增壓泵及16個清洗控制氣動閥，由PLC控制對除霧器進行間斷清洗，清洗水增壓泵采用立式1.0 m3/min×20 m離心泵。

1.3.3 海水供排水系統

脫硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井，虹吸井附近設兩臺脫硫海水升壓泵，脫硫海水泵是脫硫供水系統的關鍵設備。海水脫硫配有兩臺設計流量為19500 t/h由日本TOBATA公司生產的海水升壓泵，所配的3相電動機為東芝公司生產：輸出功率為3400 kW。兩臺泵設計為同時運行不設備用。海水通過緊貼虹吸井的吸水池，經海水升壓泵通過海水分配管分上下兩路進入吸收塔。經兩臺脫硫泵進入吸收塔的海水流量設計為39000 t/h。進入吸收塔前的上下兩路海水分配管和吸收塔下部海水排放管道均采用橡膠內襯防腐。脫硫后的海水由地下暗溝排入氧化槽中。

1.3.4 海水恢復系統

2.2 改善對策

（4）改造后的曝氣池分隔成三大區域，每一區域由對應的曝氣風機供氣，防止了改造前的局部區域供氣不足的狀況，使得曝氣池均勻曝氣，避免死區的存在。

2.3 曝氣系統主要設備及技術規范表

見表5。

2.4 改善后海水排放測試數據

見表6。

2.5 新舊系統比較表

見表7。

3 結語

漳州后石電廠作為一個以“以人為本”經營理念的企業，在投廠之時就充分考慮到對周邊環境的影響，同時不計成本的投入脫硝、脫硫、污水處理等各種環保措施。而近年國內環保要求日益嚴格，電廠始終確保各項排放嚴格按照國家規定指標進行排放。而脫硫系統的改造就是在此環境之下提出并施工。通過對FGD脫硫海水排放系統進行上述的改造，使脫硫排放海水各項指標滿足了國家的環保要求，取得了較大的環境效益和社會效益，與此同時，也對周邊的城市、村莊、海域等環境進行改善。脫硫工藝改造提高了廠用電率，增加了運營成本，但國家脫硫電價政策的出臺也彌補了部分經濟上的損失。

參考文獻

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