漳州后石電廠6×600MW超臨界機組海水脫硫工藝改善

鄭丹杰

摘 要：對600MW機組海水脫硫系統(tǒng)如何達到降低環(huán)境污染的工藝改善及運行調(diào)整。

關(guān)鍵詞：海水脫硫 曝氣池 PH 環(huán)保 鍋爐

中圖分類號：TM62 文獻標(biāo)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(zhèn)隆教鄉(xiāng)白坑村，距龍海市約37 km，水路距廈門港約17 km，電廠建設(shè)規(guī)模為7×600 MW超臨界燃煤機組，已于2007年全部建成投產(chǎn)。福建漳州后石電廠由華陽電業(yè)有限公司建設(shè)和運行。三大主機采用日本三菱公司產(chǎn)品，鍋爐設(shè)備選用為三菱重工神戶造船廠（MHI.KOBE）設(shè)計制造的MO-SSRR型超臨界直流鍋爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量（MCR）1950 t/h。為滿足環(huán)保要求，鍋爐島設(shè)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(nèi)電力系統(tǒng)內(nèi)安裝的最大的海水脫硫設(shè)施。廠區(qū)還設(shè)有工業(yè)廢水和生活污水處理站。電廠以海水作為循環(huán)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(jié)構(gòu)，內(nèi)筒用耐腐蝕合金鋼制成。由于電廠距離經(jīng)濟特區(qū)廈門市很近，根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求，電廠設(shè)置有脫硫和脫硝裝置。脫硫裝置采用日本富士化水產(chǎn)品。其中1號機組于2000年2月底投入商業(yè)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(zhì)指標(biāo)。

CP1～6機組脫硫排水設(shè)計pH 6.0，無法達到環(huán)評承諾值6.5，及1997年7月起實施的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)6.8（海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB3097-1997，第三類水質(zhì)要求pH6.8～8.8）。國家環(huán)保部在二期環(huán)保驗收批文（環(huán)驗[2006]131號）要求“改進脫硫廢水的處理工藝，確保PH值達標(biāo)排放”。目前，我國對環(huán)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(huán)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(biāo)準(zhǔn)達到國家要求的pH值≥6.8的標(biāo)準(zhǔn)。

1 脫硫工藝

1.1 后廠電廠煙氣海水脫硫系統(tǒng)

后廠電廠煙氣海水脫硫系統(tǒng)是由日本富士化水株式會社設(shè)計，中國化學(xué)建設(shè)第三公司負責(zé)安裝。這套脫硫系統(tǒng)主要用來將鍋爐排放煙氣中的二氧化硫去除。本系統(tǒng)設(shè)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(jīng)過電除塵器和引風(fēng)機后直接送入預(yù)冷器內(nèi)用工業(yè)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(nèi)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(fēng)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(yīng)方程式如下：

1.2 海水脫硫設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)

1.2.1 脫硫處理前煙氣設(shè)計參數(shù)（表1）

1.2.2 脫硫處理后的煙氣設(shè)計參數(shù)（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(shè)計指標(biāo)（表4）

1.3 舊海水脫硫系統(tǒng)介紹及工藝特點

后石電廠設(shè)計脫硫系統(tǒng)采用海水+氫氧化鈉方法，初期先采用純海水脫硫方法，設(shè)備的安裝及調(diào)試工作按照純海水系統(tǒng)的設(shè)計進行。海水脫硫系統(tǒng)可以分為煙氣系統(tǒng)、 SO2吸收系統(tǒng)、海水供排水系統(tǒng)和海水恢復(fù)系統(tǒng)、電氣及控制系統(tǒng)等組成。

1.3.1 煙氣系統(tǒng)

鍋爐煙氣從引風(fēng)機出口通過煙道直接進入脫硫系統(tǒng)，不設(shè)旁路煙道。煙氣首先進入預(yù)冷卻器內(nèi)，預(yù)冷卻器作用為冷卻進入吸收塔的煙氣溫度使之低100 ℃。預(yù)冷卻器的結(jié)構(gòu)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(nèi)襯，由臺塑公司制造。預(yù)冷器安裝有兩臺，每個煙道設(shè)置一臺預(yù)冷器。預(yù)冷器內(nèi)部設(shè)8個噴嘴，工業(yè)水由噴嘴噴入預(yù)冷器內(nèi)對煙氣降溫，預(yù)冷卻器工業(yè)水設(shè)計噴淋流量為11 m3/h/臺。冷卻后的煙氣自下而上流經(jīng)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(shè)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(nèi)部防腐。

1.3.2 SO2吸收系統(tǒng)

吸收塔為SO2吸收系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。吸收塔設(shè)計為噴淋塔，吸收塔的尺寸為Φ12 m×38 m（高），吸收塔內(nèi)部采用玻璃鱗片樹脂內(nèi)襯防腐，吸收塔內(nèi)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(shè)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(nèi)襯式旋流噴嘴，設(shè)計噴淋流量范圍0～2600 m3/h；上下兩層分配管下部分別設(shè)置多孔不銹鋼檢修平臺。吸收塔內(nèi)部安裝有氣流分布板，以使煙氣進入吸收塔后塔內(nèi)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(zhì)為百葉窗式聚丙烯材料，每臺除霧器均配有工業(yè)水清洗裝置；每臺爐脫硫系統(tǒng)設(shè)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。endprint

1.3.3 海水供排水系統(tǒng)

脫硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井，虹吸井附近設(shè)兩臺脫硫海水升壓泵，脫硫海水泵是脫硫供水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。海水脫硫配有兩臺設(shè)計流量為19500 t/h由日本TOBATA公司生產(chǎn)的海水升壓泵，所配的3相電動機為東芝公司生產(chǎn)：輸出功率為3400 kW。兩臺泵設(shè)計為同時運行不設(shè)備用。海水通過緊貼虹吸井的吸水池，經(jīng)海水升壓泵通過海水分配管分上下兩路進入吸收塔。經(jīng)兩臺脫硫泵進入吸收塔的海水流量設(shè)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(nèi)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(fù)系統(tǒng)

2.2 改善對策

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

2.3 曝氣系統(tǒng)主要設(shè)備及技術(shù)規(guī)范表

見表5。

2.4 改善后海水排放測試數(shù)據(jù)

見表6。

2.5 新舊系統(tǒng)比較表

見表7。

3 結(jié)語

漳州后石電廠作為一個以“以人為本”經(jīng)營理念的企業(yè)，在投廠之時就充分考慮到對周邊環(huán)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(huán)保措施。而近年國內(nèi)環(huán)保要求日益嚴格，電廠始終確保各項排放嚴格按照國家規(guī)定指標(biāo)進行排放。而脫硫系統(tǒng)的改造就是在此環(huán)境之下提出并施工。通過對FGD脫硫海水排放系統(tǒng)進行上述的改造，使脫硫排放海水各項指標(biāo)滿足了國家的環(huán)保要求，取得了較大的環(huán)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(huán)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(jīng)濟上的損失。

參考文獻

[1] 陳義.漳州后石電廠600 MW超臨界機組海水脫硫工藝改造[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2013（9）.

[2] 李勇.后石電廠600 MW機組海水脫硫工藝特點及調(diào)試介紹[J].山東電力技術(shù)，2001（3）.

[3] 陳穎，郭春剛，劉國昌，等.脫硫海水膜法曝氣恢復(fù)試驗研究[J].水處理技術(shù)，2013（2）.endprint

1.3.3 海水供排水系統(tǒng)

脫硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井，虹吸井附近設(shè)兩臺脫硫海水升壓泵，脫硫海水泵是脫硫供水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。海水脫硫配有兩臺設(shè)計流量為19500 t/h由日本TOBATA公司生產(chǎn)的海水升壓泵，所配的3相電動機為東芝公司生產(chǎn)：輸出功率為3400 kW。兩臺泵設(shè)計為同時運行不設(shè)備用。海水通過緊貼虹吸井的吸水池，經(jīng)海水升壓泵通過海水分配管分上下兩路進入吸收塔。經(jīng)兩臺脫硫泵進入吸收塔的海水流量設(shè)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(nèi)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(fù)系統(tǒng)

2.2 改善對策

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

2.3 曝氣系統(tǒng)主要設(shè)備及技術(shù)規(guī)范表

見表5。

2.4 改善后海水排放測試數(shù)據(jù)

見表6。

2.5 新舊系統(tǒng)比較表

見表7。

3 結(jié)語

漳州后石電廠作為一個以“以人為本”經(jīng)營理念的企業(yè)，在投廠之時就充分考慮到對周邊環(huán)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(huán)保措施。而近年國內(nèi)環(huán)保要求日益嚴格，電廠始終確保各項排放嚴格按照國家規(guī)定指標(biāo)進行排放。而脫硫系統(tǒng)的改造就是在此環(huán)境之下提出并施工。通過對FGD脫硫海水排放系統(tǒng)進行上述的改造，使脫硫排放海水各項指標(biāo)滿足了國家的環(huán)保要求，取得了較大的環(huán)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(huán)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(jīng)濟上的損失。

參考文獻

[1] 陳義.漳州后石電廠600 MW超臨界機組海水脫硫工藝改造[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2013（9）.

[2] 李勇.后石電廠600 MW機組海水脫硫工藝特點及調(diào)試介紹[J].山東電力技術(shù)，2001（3）.

[3] 陳穎，郭春剛，劉國昌，等.脫硫海水膜法曝氣恢復(fù)試驗研究[J].水處理技術(shù)，2013（2）.endprint

1.3.3 海水供排水系統(tǒng)

脫硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井，虹吸井附近設(shè)兩臺脫硫海水升壓泵，脫硫海水泵是脫硫供水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。海水脫硫配有兩臺設(shè)計流量為19500 t/h由日本TOBATA公司生產(chǎn)的海水升壓泵，所配的3相電動機為東芝公司生產(chǎn)：輸出功率為3400 kW。兩臺泵設(shè)計為同時運行不設(shè)備用。海水通過緊貼虹吸井的吸水池，經(jīng)海水升壓泵通過海水分配管分上下兩路進入吸收塔。經(jīng)兩臺脫硫泵進入吸收塔的海水流量設(shè)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(nèi)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(fù)系統(tǒng)

2.2 改善對策

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

2.3 曝氣系統(tǒng)主要設(shè)備及技術(shù)規(guī)范表

見表5。

2.4 改善后海水排放測試數(shù)據(jù)

見表6。

2.5 新舊系統(tǒng)比較表

見表7。

3 結(jié)語

漳州后石電廠作為一個以“以人為本”經(jīng)營理念的企業(yè)，在投廠之時就充分考慮到對周邊環(huán)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(huán)保措施。而近年國內(nèi)環(huán)保要求日益嚴格，電廠始終確保各項排放嚴格按照國家規(guī)定指標(biāo)進行排放。而脫硫系統(tǒng)的改造就是在此環(huán)境之下提出并施工。通過對FGD脫硫海水排放系統(tǒng)進行上述的改造，使脫硫排放海水各項指標(biāo)滿足了國家的環(huán)保要求，取得了較大的環(huán)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(huán)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(jīng)濟上的損失。

參考文獻

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[2] 李勇.后石電廠600 MW機組海水脫硫工藝特點及調(diào)試介紹[J].山東電力技術(shù)，2001（3）.

[3] 陳穎，郭春剛，劉國昌，等.脫硫海水膜法曝氣恢復(fù)試驗研究[J].水處理技術(shù)，2013（2）.endprint