海水脱硫工艺
海水脱硫工艺综述
一．工艺流程主要由海水输送系统，烟气系统，SO2吸收系统和海水水质恢复系统组成1.海水输送系统海水取自机组凝汽器的冷却用水，通过虹吸井的吸水池，经海水升压泵将海水送入吸收塔顶部。
2.烟气系统锅炉排出的烟气经除尘和引风机及GGH（烟气换热器）冷却后，从塔底送入吸收塔，出口的清洁烟气经GGH换热升温大于70℃，经烟囱排入大气。
吸收系统3.SO2从塔底送入吸收塔的烟气与由塔顶均匀喷洒的纯海水逆向流动，在相互接触中SO2被海水吸收生成亚硫酸根离子。
4.海水水质恢复系统脱硫后的海水自吸收塔底部，靠自身的液位差流入曝气池，池中注入大量海水(循环冷却水)和鼓入适量的压缩空气，使海水中的亚硫酸盐转化为稳定无害的硫酸盐，同时释放出CO2，使海水中pH值大于6.5，达标后排入大海。
二．设备及防腐蚀吸收塔是主要设备，大多为填料塔，塔体为钢筋混凝土结构。
漳州后石电厂最初是引进用于日本氧化镁脱硫工艺的直径12m，高38m的筛板塔，后来改用海水脱硫。
采用穿流筛板吸收塔的塔板数为4和塔板开孔率为37%的条件下，在液气比为10L/m3时脱硫率达90%。
塔板数为6时，脱硫率>95%。
也有采用将充填物插入于多孔板间间隙，即无堰式多孔板和充填物结合方式，使气液接触表面积最大化。
厦门嵩屿电厂采用了钢制高效喷淋空塔吸收塔。
孙雪雁、杨风林进行了膜吸收法海水脱硫研究，实验采用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件为膜接触器，以清水、海水及与海水相同pH值的NaOH溶液作吸收液。
结果表明；与清水及相同pH值的NaOH溶液相比，海水是一种对二氧化硫缓冲能力大，资源丰富，脱硫效率较高的吸收剂，在气液两相压力差保持在穿透压范围内时，以较低流量的海水吸收液处理较高流量的低浓度(SO2体积分数≤2000×10-6)气体时，脱硫效率大于90%，因此，膜吸收法海水脱硫技术在沿海地区具有广阔的应用前景。
深层曝气能够让气液得到更充分的混合；提高空气流量(即气泡流速)，也能大大改善气液混合。
科技成果——海水脱硫技术
科技成果——海水脱硫技术成果简介海水烟气脱硫技术主要原理在于采用海水作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，烟气与海水充分接触混合，烟气中的二氧化硫（SO2）、酸性气体、烟尘等被海水洗涤并溶解到海水中，与海水中的碱性物质发生中和反应，从而被脱除。
海水脱硫方法最早于20世纪60年代应用于挪威，此后陆续推广到全世界。
我国拥有较长的海岸线，沿海火电厂数量可观，而沿海地区经济发达，人口稠密，环境保护要求严格，大多数地区列在酸雨控制区和二氧化硫控制区内、同时淡水资源严重不足，这给适宜在海滨电厂应用的海水脱硫工艺提供了良好的发展空间与机遇。
“十一五”期间，在国家863计划课题“大型燃煤电站锅炉海水烟气脱硫技术与示范”（2007AA061801）的支持下，研制出了具有自主知识产权的海水脱硫技术，实现了核心设备国产化和成套装备的产业化应用，并进入了斯里兰卡、菲律宾、柬埔寨等海外市场。
其中，我国建成的1036MW机组海水烟气脱硫工程，是当前世界单台机组容量最大的海水烟气脱硫工程。
目前，国内海水脱硫工程已投运总机组容量超过了21404MW。
海滨电厂用于机组冷却的海水是一种天然碱资源，将其用于烟气脱硫取代对石灰石的消耗，既保护环境、减少资源浪费，又降低了能耗，是符合循环经济理念、实现节能减排的实用技术。
该技术的脱硫效率一般大于95%，可达98%以上；SO2排放浓度一般小于100mg/m3，可达50mg/m3以下，海水排放pH大于6.8、DO大于4mg/L；单位投资大致为150-250元/kW；运行成本一般低于1.5分/kWh。
该技术脱硫效率高，技术成熟、稳定，安全性、可靠性高，尤其适合于沿海布置的燃中、低硫含量煤的火电机组。
典型案例案例名称2×660MW机组海水烟气脱硫工程技术开发单位东方电气集团东方锅炉股份有限公司项目概况本项目海水脱硫系统于2008年1号机组开工建设，2009年1月脱硫项目与主机同步开始设计，2011年11月首套脱硫装置与1#主机同步完成72+24小时试运行，第2套脱硫装置正在安装过程中。
海水烟气脱硫技术浅析
研究探讨海水烟气脱硫技术浅析任志强（中国华电集团贵港发电有限公司 广西贵港537100）[摘要]海水烟气脱硫工艺是利用天然海水作为烟气中SO2的吸收剂，无需添加任何化学药品，具有技术成熟、系统简单、运行可靠、投资少、不产生任何副产品等特点。
本文对海水烟气脱硫的工艺、原理、技术流派等问题进行了浅析。
[关键词]海水脱硫 烟气 技术流派海水烟气脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种湿法脱硫工艺。
其具有以下优点：一是初投资少，直接引用凝汽器循环冷却所用海水；二是运行成本低，以天然海水作为吸收剂，不需要添加任何化学药品；三是脱硫效率高，一般可达90%以上；四是环保又安全，不产生任何废液及固体废物；五是技术成熟，系统简单，无结垢、堵塞隐患。
本文介绍了海水烟气脱硫的工艺、原理、当今主要技术流派，分析了各流派特点及适用条件。
1海水烟气脱硫工艺在脱硫吸收塔内，经除尘后的烟气与海水相向流动充分混合，烟气中的SO2等酸性气体被海水洗涤溶解到海水中，并与海水中的碱性物质发生中和反应，从而被脱除。
净烟气经GGH（气气换热器）加热后排放。
吸收塔排出的酸性海水自流至曝气池与其它新鲜海水混合，经曝气处理后使其水质恢复，达标排放。
2海水烟气脱硫技术目前，海水烟气脱硫技术仅由国外的Alstom（法国阿尔斯通公司）、Bischoff（德国鲁奇－比晓夫公司）、ABB（欧洲ABB公司）、Fujikasui（日本富士化水公司）、Mitsubishi （三菱重工）、Ducon（美国杜康公司）、荷兰霍高文公司、斗山公司、AE和国内的北京国电龙源公司以及东方锅炉厂等少数公司掌握，其中Alstom公司起步较早，在全球海水脱硫的市场占有率达到60%以上。
据不完全统计，国外从1968年首套海水脱硫装置投入商业运行以来，迄今已有50余套海水脱硫装置投运，装机总量超过19GW。
目前国内已有12个燃煤火电厂共47套海水脱硫装置投运或在建，总装机容量超过20GW，不仅总容量居世界首位，单台机组容量也创下世界最高水平，达到1000MW。
《烟气海水脱硫》课件
烟气海水脱硫技术在其他领域的应用
• 除了火电厂、钢铁厂和化工厂外，烟气海水脱硫技术还可以应用于其他领域，如造纸厂、印染厂、食品加工 厂等。这些领域排放的烟气中也含有大量的有害气体和颗粒物，利用烟气海水脱硫技术可以有效降低其含量 ，减少对环境的污染。在应用过程中，需要根据不同领域的特点进行技术优化和改进，提高脱硫效率和降低 成本。
缺点
烟气海水脱硫技术可能会对海洋生态系统产生影响，因为吸收了二氧化硫的海水可能会影响海洋生物的生存。 此外，该技术需要大量的海水，且处理后的废水需要进一步处理。
02
烟气海水脱硫技术应用
烟气海水脱硫技术在火电厂的应用
火电厂是烟气海水脱硫技术应用的主要领域之一，由于火电厂排放的烟气中含有大量的二氧化硫，利用海水脱 硫技术可以有效降低烟气中的二氧化硫含量，减少对环境的污染。
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研究和开发联合脱硫技术，将多种脱硫方法结合起来，以 提高脱硫效率、降低能耗和减少对环境的影响。
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联合脱硫技术可以充分发挥各种脱硫方法的优势，实现优 势互补，提高整体脱硫效果。
04
烟气海水脱硫技术案例分析
某火电厂烟气海水脱硫技术案例分析
脱硫工艺流程
采用烟气海水脱硫工艺，通过吸 收塔将烟气中的SO2吸收到海水 中，再通过曝气、沉淀和排水等 环节实现脱硫。
烟气海水脱硫
目录
• 烟气海水脱硫技术简介 • 烟气海水脱硫技术应用 • 烟气海水脱硫技术发展现状与趋势 • 烟气海水脱硫技术案例分析
01
首钢京唐钢铁厂海水脱硫工艺及特点分析
新鲜海 水 （ 碱性 ） 混 合 区 中混 合 。混 合 后 海 水 的 在
Ｐ Ｈ值 被 提高 到 ５左 右 ， 并通 过曝气 扩散 装置鼓 人 大
量空气 ， 有效地产生大量细碎的气泡使海水中的化
学耗 氧量 （ Ｏ 及 溶 解 氧 （ Ｏ） 到恢 复 ， 将 亚 Ｃ Ｄ） Ｄ 得 并
效， 但投资和运行费用都较高。而干法 、 半干法投资 和运行 费用 相 对 较 低 ， 占地 面积 小 ， 运 行 技 术 复 但 杂 ， 别是在 ３ Ｗ 及 以上 的机组还 没有 成功运 行 特 ０Ｍ 的业绩 【 。与其他烟气脱硫技术相 比， ２ 】 海水脱硫具 有脱硫 技术成 熟 、 艺 简单 、 工 系统 运 行 可 靠 、 硫 效 脱
３ ６
天津电力技术
２ １ 年第 ２ ０１ 期
首钢 京 唐钢 铁 厂 海水 脱 硫 工 艺 及特 点 分析
天 津 电力建 设公 司 （ 津市 ３ ０ １ ） 陈玉和 天 ０ ０ ２ 王建 国
【 摘
要 】 介绍 了首钢京唐钢铁 联合 有 限公 司钢铁 厂 ２ ×
统 。来 自冷 凝器 的海水一 部分 进入逆 流式 填料 吸收
塔 ， 过海水 分 配器将海 水均 匀地分海 水 脱 硫 系 统 所 选 用 的 工 艺 ， 析 了 ０ 分
海水 Ｆ Ｄ 系统的技术和特点 ， 同类型 海水脱硫 的工 艺设 Ｇ 为
原 烟气 经吸 收塔底 部 进 入 吸收塔 ， 填料 层 的海 水 与 充 分接 触 ， 烟气 中 ｓ 海水 吸收 生成 亚 硫 酸 根 离 Ｏ被
公 司提供 的概念设 计 ， 收塔 内喷 淋 层 和除 雾 器层 吸 以及 曝气池 内 的曝气 装置为 国外进 口。按照技 术协
议 要求 ， 组 在 Ｂ Ｃ 机 Ｍ Ｒ工 况 下 进行 １０ 全 烟气 量 ０％
海水脱硫技术
2.3海水是有效的SO2吸收剂 海水脱硫法将用后的海水排回大海，是解决硫化物迂
回污染的有效途径。天然海水中含有丰富的硫，平均 每吨海水中含有1kg硫，它们大都以硫酸盐的形式存 在于海水,它相当于在所有海洋上有一层约1.7m厚的 纯硫层。天然的海水是碱性的，含有过量的碳酸钙和 碳酸钠，这些成分使海水有足够大的吸收和中和SO2 的能力。
脱硫系统主要包括:烟气系统、SO2吸收系统、海水 供应系统和海水水质恢复系统。其中SO2吸收系统 的吸收塔和海水水质恢复系统的曝气池是该项技术
的核心。海水脱硫主要工艺流程如图所示。
下面以海水脱硫技术在500MW火电厂的应用为例详细 介绍各方面的情况。
3.1 烟气的冷却处理
为了保证吸收塔内部的轻型塑料零件不被腐蚀，由静电 除尘器出来的烟气需要进行冷却处理。热烟气经两台离 心式风机升压送入两个完全相同的圆柱形冷却器，在冷 却器中海水由一些圆锥形喷头喷洒到特殊的栅格上，使 其即使在较低的负荷下也能提供足够的冷却能力。冷却 器装在吸收塔的上游。
研究背景 基本原理和工艺流程 应用举例 发展意义和前景
我国燃煤电厂SO2排放量占全国总排放量的50%左右, 是大气污染控制的重点领域。目前,我国大、中型火电 厂的脱硫系统大多采用石灰石/石膏湿法工艺,运行需 消耗大量淡水和矿石资源,成本很高,排放的废渣和废 水还会带来二次污染等问题。因此,有必要针对我国国 情,因地制宜地开发其他切实可行的脱硫技术,烟气海 水脱硫技术便是其中之一。
用海水进行烟气脱硫具有以下优点:(l)过程简单，直 接采用凝汽器下游的循环水烟气脱硫;(2)不需要添 加化学药品，海水脱硫过程只需海水和空气;(3)无 沉淀物，被吸收的SO2被转换成硫酸盐—海水的天 然成分，该成分完全溶于海水中，因而无任何附产 品需要处理;(4)投资及运行费用少。在电厂己采用 海水循环水的情况下，初投资很少，日常运行费用 也不多。
火力发电厂烟气海水脱硫工艺运行与调节
火力发电厂烟气海水脱硫工艺运行与调节摘要：黄岛电厂3号锅炉烟气采用海水脱硫工艺，在入口烟气量为860000Nm3/h（标态、干基、6%O2）入口SO2浓度为2529mg/Nm3（标态、干基、6%O2）烟气入口温度为105 ℃烟气入口烟尘含量为30mg/Nm3。
（标态、干基、6%O2）保证3号炉脱硫效率不低于98.6%。
出口烟气SO2含量低于35mg/Nm3，烟尘出口浓度小于5mg/Nm3。
按一炉一塔配置脱硫系统。
经曝气后的海水应达到：pH≥6.8、耗氧量CODMn≤4mg/L、溶解氧DO≥4mg/L，符合集团公司要求的污染物排放标准。
关键词：海水脱硫SO2浓度污染物排放标准1.主要系统组成：烟气脱硫系统主要有：烟气系统、吸收剂―海水供给系统、脱硫海水后处理系统、吸收塔、锅炉烟气在线监测系统、控制系统组成。
1.1烟气系统3号炉烟气经过除尘器除尘后的烟气自锅炉引风机出口烟道引出，进入脱硫系统。
两台引风机出口烟气（105 ℃）汇合后，进入吸收塔，从吸收塔下部自下而上流经吸收塔填料区、喷淋区、高效除雾器，在吸收塔内脱除烟气中的SO2。
经吸收塔处理后的净烟气为低温饱和烟气，为防止净烟气在排放过程中结露腐蚀，同时也增加净烟气排入烟囱后的抬升高度，在吸收塔出口处进入烟气换热器（MGGH）加热，升温20 ℃以上，经由烟囱排入大气。
烟气系统是指从锅炉引风机后水平烟道引出到脱硫后烟气进入烟囱（接口为单管烟囱的进口处）的整个烟风道、吸收塔以及附属设备。
1.2吸收剂―海水供给系统3号炉脱硫系统的水源来自4号机组循环水泵，在4号虹吸井前提升后一部分进入海水增压泵前池，由海水增压泵送至脱硫吸收塔顶部，与烟气接触，洗涤烟气并吸收SO2，反应后的海水排至海水恢复系统；另一部分通过4号排水沟及3号排水沟汇合后依次自流至一期取水泵房阀门间、一期取水泵房至海水恢复系统（曝气池），与脱硫海水在海水恢复系统中混合。
脱硫排水达标后由电厂的循环水排水口排入大海。
海水脱硫工艺比较
关 键词 ： 海水脱硫； 二氧化硫； 防治； 大气污染
Ｃｏ ｍｐ ｒｓ ｎ ｏ ｅ ｗａ ｅ ｌ ｓＤｅ ｕ ｆ ｒｚ ｔ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ａ ｉｏ ｆＳ ａ ｔ ｒ Ｆ ｕ Ｇａ ｓ ｌｕ ｉａ ｉ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｏ
ＺＨＯＵ Ｂｏ，ＺＨＡＮＧ Ｒｕ
要耗用大量石灰石和化工原料 ， 并产生大量 固体和液体废 物 。 海水脱 硫工艺是利用天然海水 的碱度 中和烟 气中 的酸 性气 体二氧化硫 Ｊ 。采用此烟 气脱硫 工艺后 ， 将排往 大气 危害 陆生
生 态 环 境 的二 氧 化 硫 转 化 为 硫 酸 盐 直 接 送 入 大 海 。该 工 艺 无 需
ｍｙ ｉ ｎ ｅ ｔ ｎ ｎ ｐｅａ ｉｇ ｃ ｓｓ，ａ ｄ ｗａ ｎ ｆｔ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌｔ ｃ ｏ ｏ ｉｓ ｔ ｒ ｔｃ ｈ ｔ ｓ ｅｅ ｆｏ ｐ ｌ ｔｏ ｎ ｉ ｖ ｓｍｅ ｔａ ｄ ｏ ｒ ｔ ｏ ｔ ｎ ｎ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｒ ｃｉ ａ ｅ ｈｎ ｌｇ ｅ ｏ ｐ ｏ ｅ ｔｔ ｅ ａ ｍｏ ｐｈ ｒ ｒ ｍ ｏｌ ｉｎ． ｕ Ｋｅ ｏ ｄ ｙ ｗ ｒ ｓ： ｓ ａ ｔｒｆｕ ｇ ｓ ｄ ｓ ｌｕ ｉａｉｎ；ｓ ｌｕ ｉｘ ｄ ｅ ｗａｅ ａ ｅ ｕｆ ｒｚ ｔｏ ｌ ｕ ｆ ｒｄ ｏ ｉ ｅ；ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｏ ｌ ｔ ｎ ｒ ｖ ｎｉ ｎ ｏ ｔｏ ；ａｒｐ ｌｕｉ ｏ ｏ
磷酸盐 、 磷酸氢盐 、 硅酸 盐 、 硫酸 盐、 植酸 盐和 氨盐等 物质 ， 亚 腐 其中代表物质 是氯化钠 和硫 酸盐 。表 １为深圳 西部 电厂 附
近海域海水水样 分析结 果 ， 可见海 水 中的可溶盐类 一般 都可 以
与其酸式盐之 间相互转化 ， 以海洋是一个 巨大 的具有 天然碱度 所 的缓冲体系， 依靠海水的天然碱度 ， 就能使脱硫海水的 ｐ Ｈ值得 到
烟气海水脱硫工艺存在的问题及对策
少、 可靠性 高； 自动化程 度高 ， 易实施 ， 需增加额 外的运行 容 无
和维护人员； 不产 生任 何 副产 品 ， 二 次 污 染 。 无
２５ 烟 气海 水脱 硫对 环 境 的影 响 ．
深 圳 妈 湾 电厂 ６台 机 组 脱 硫 工程 完 工 后 ， 于 ２０ ０ ８年 委 托 北 京 大 学 对 环 境 影 响 进 行 评 价 。 根据 北 京 大 学 《 湾 发 电总 厂 妈
Ｓ ，（ ） ， ＋ １ ，（ ） Ｏ２＋２ Ｏ 气 ＋ＨＯ ／ Ｏ 气 ＝Ｓ ４ ２ － Ｈ
种 工 艺 ， 硫 效 率 不 低 于 ９ ％ ， 用 于 沿 海 火 力 发 电厂 。 脱 ０ 适 妈湾电厂 ＃ ４机 组 脱 硫 工 程 成 为全 国 首 家 烟 气 海 水 脱 硫 示
Ｈ Ｏ Ｃ ￣＋Ｈ ＝Ｃ ，（ ＋ 于 海 水 ）＋Ｈ， Ｏ 气 溶 Ｏ
中的这种成分使得海水具有大量吸收和 中和 Ｓ ： Ｏ 的能力 。
回顾性环 境运 行报告书》 ，妈湾 电厂 ６台机组脱硫 工程建设和
投 入 运 行 ， 南 山半 岛 的 Ｓ ， 放 总 量 削 减 贡 献 突 出 ， 据 模 对 Ｏ排 根 型 预 测 ， 山 敏 感 地 点 Ｓ ， 度 降低 ３ ％一 ３ ， 地 区 环 境 质 南 Ｏ浓 ０ ４％ 对
范工程 ，是深圳 能源 集 团与挪 威 Ａ Ｂ公司进行全 面技术合作 Ｂ 的成果 ， 被列入 《 中国跨世纪绿色工程规划》 和广 东省人 民政府
颁 发 的 《 天 工 程 计 划》 蓝 。该 工 程 于 １９ ９ ９年 建 成 并 投 入 运 行 ， 单 台机 组 每 年 减 少 排 放 二氧 化硫 约 ７ ０ ０ ０吨 ，极 大 的 改 善 了深 圳
一
海水法脱硫工艺
海水脱硫过程流程图。
海水脱硫过程的化学原理：
• 一方面，烟气中的二氧化硫被海水吸收并与氧发生反应生
成硫酸根离子与氢离子，由于氢离子浓度增加，海水的 pH值降低;另一面，海水中碳酸根离子的大量存在，与氢 离子反应生成二氧化碳和水，抵消了由子吸收SO2造成的 酸化作用，使pH值恢复正常.生成物二氧化碳部分溶于水
海水脱硫技术 ——海水脱硫法的原理及应用
研究背景 基本原理和工艺流程 海水法的优点 发展意义和前景
研究背景：
• 我国燃煤电厂SO2排放量占全国总排放量的 50%左右,是大气污染控制的重点领域。目 前,我国大、中型火电厂的脱硫系统大多采 用石灰石/石膏湿法工艺,运行需消耗大量淡 水和矿石资源,成本很高,排放的废渣和废水 还会带来二次污染等问题。因此,有必要针 对我国国情,因地制宜地开发其他切实可行 的脱硫技术,烟气海水脱硫技术便是其中之 一。
基本原理和工艺流程：
海水脱硫机理：
燃烧生成的烟气在海水脱硫以前先进行除尘处理，一般采用高
效的纤维或静电除尘器，安装在SO2吸收塔的上游。除尘后的 烟气进入SO2吸收塔底部，与自上而下的海水相向流过，一次
循环。由吸收塔出来的干净烟气在排放前一般还要经过再加热
以防止腐蚀和保证足够的抬升高度。吸收SO2后的海水靠重力 流至海水处理厂，与其余的海水混合并通入适量空气。下图是
• 七十年代以来，美国、英国、挪威、马来西来等国的许多环保专家一 直致力于海水脱硫的研究和开发。上世纪90年代以来，英国和中国继 续研发海水法脱硫工艺。英国主要进行对海洋的环境影响研究。在中 国，主要开展了实用工艺研发，同时邀请海洋环境科技的权威机构同 步开展海洋环境影响研究。 • 在中国，还进行了大量的海水脱硫工艺现场试验，对海洋生态、水质 现状和水动力特征等进行了大规模的调查分析和试验研究。海水法脱 硫工艺成功在中国应用开启了中国火电脱硫制度化进程，为中国经济 的可持续发展提供一项重大产业科技支撑，为世界酸雨污染治理开创 了资源节约和环境友好的新途径。
海水脱硫工艺流程和原理
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海水脱硫工艺流程和原理
海水脱硫工艺流程和原理
海水脱硫工艺流程：
1、烟气除尘和降温：锅炉排出的烟气首先经过除尘处理，然后由系统增压风机送入气气换热器的热侧进行降温。
2、海水吸收二氧化硫：降温后的烟气进入吸收塔，其中部分海水被用来洗涤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收，形成亚硫酸氢根离子(HSO3^-)和氢离子(H^+)。
3、亚硫酸氢根离子的水解和中和反应：亚硫酸氢根离子(HSO3^-)在水中发生水解反应，生成亚硫酸(H2SO3)和氢离子(H^+)，同时海水中的碳酸氢根离子或碳酸根离子与氢离子发生中和反应，生成碳酸。
4、曝气氧化反应：为了去除亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子，海水在曝气池中通过鼓入空气进行强制氧化，氧化后的亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子转化为稳定的硫酸根离子(SO4^2-)和硫酸氢根离子(H2SO4)。
5、水质恢复：经过上述一系列化学反应后，海水中的pH值、溶解氧(DO)和化学需氧量(COD)等指标达到排放标准，最终排入指定海域。
海水脱硫的原理：利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。
海水烟气脱硫技术完整版本
用纯海水作为吸收剂的工艺，以挪威ABB公司开发的Flakt-Hydro海水 脱硫工艺为代表，有较多的工业应用。
Bechtel海水脱硫工艺：
在海水中加入一定量石灰石以调节吸收液的碱度，以美国的Bechtel公 司的海水烟气脱硫技术为代表，在美国已建成示范工程，但未推广应 用。
3.2 工艺流程图
主要构筑物
吸
收
塔
外
观
图
曝气池
吸收塔结构示意图
3.3 特点
①技术成熟、工艺简单、脱硫率高、设备投资费用低； ②不需任何添加剂，避免了石灰石的开采、加工、运输贮存等； ③不存在副产品及废弃物，避免了处理废弃物及二次污染等问
题； ④运行维护简单，不会产生结垢和堵塞，具有较高的系统可用
6.2 海水脱硫工艺技术本身存在以下问题：
(1) 塔体和管道腐蚀 (2) 换热设备堵塞 (3) 脱硫海水曝气过程中SO2溢出 (4) 占地面积较大，高硫煤烟气脱硫难以实现达标排放等
7.应用前景
•
海水脱硫不需要购买石灰石等原料，也不必处理脱硫
副产品，因此运行费用要比石灰石湿法脱硫要低，烟气海
水脱硫工艺与石灰石-石膏工艺相比，具有投资和运行费
主要化学反应方程式:
吸收塔中：SO2(g) → SO2(aq) SO2(aq)+H2O → SO32-+ 2H+
曝气池中：SO32-+0.5O2 → SO42→ CO32-+H+ HCO3HCO3- +H+ → H2CO3→H2O+CO2↑
3.Flakt-Hydro海水脱硫工艺
3.1 工艺流程
主要包括烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统
海水脱硫工艺
海水脱硫工艺
海水脱硫工艺是指利用化学方法将海水中的硫化物离子（如硫酸盐）去除的过程。
常用的海水脱硫工艺包括以下几种：
1.吸收法：利用吸收剂吸收海水中的硫化物离子，将其转化为
不溶于水的硫酸盐盐类沉淀，从而实现脱硫。
常用的吸收剂包括氧化铁、氢氧化钙等。
2.碱性氧化法：将海水中的硫酸盐转化为硫酸钠或硫酸钠等盐类，并用氢氧化钙等碱性物质进行中和反应，将硫酸盐沉淀下来实现脱硫。
该工艺具有操作简单、成本低、效果稳定等优点。
3.电解法：利用电解技术将海水中的硫酸盐分解为硫酸和氢氧
化物离子，再通过电解液中的反应将硫化物离子沉积下来，达到脱硫的目的。
电解法具有高效、高度自动化等优点，但设备和能源消耗较大。
4.生物法：利用微生物对海水中的硫酸盐进行还原或氧化反应，将硫化物转化为硫酸或硫磺，从而实现脱硫。
生物法具有环保、能源消耗较低等优点，但需要良好的工艺控制和维护。
以上是常见的海水脱硫工艺方法，根据实际情况和需求选择适合的工艺方案进行海水脱硫处理。
海水脱硫系统介绍及工艺特点
海水脱硫系统介绍及工艺特点后石电厂设计脱硫系统采用海水+氢氧化钠方法，初期先采用纯海水脱硫方法，设备的安装及调试工作按照纯海水系统的设计进行。
电厂海水脱硫系统可以分为烟气系统、SO2吸收系统、海水供排水系统和海水恢复系统、电气及控制系统等组成，下面就各系统的工艺特点及有关设备的情况等做一个介绍。
3.1烟气系统锅炉烟气从引风机出口通过烟道直接进入脱硫系统，不设旁路烟道。
烟气首先进入预冷却器内，预冷却器作用为冷却进入吸收塔的烟气温度使之低于100℃。
预冷却器的结构为一段扩充的圆形烟道，采用碳钢加KOKA石内衬，由台塑公司制造。
预冷器安装有两台,每个烟道设置一台预冷器。
预冷器内部设由8个喷嘴，工业水由喷嘴喷入预冷器内对烟气降温，预冷却器工业水设计喷淋流量为11m3/h/台。
冷却后的烟气自下而上流经脱硫吸收塔和除雾器，脱硫后的烟气不进行再加热，通过烟道直接进入烟囱排入大气，脱硫后烟气温度设计为40℃，脱硫吸收塔出口至烟囱一段烟道全部采用玻璃鳞片树脂进行内部防腐。
3.2SO2吸收系统吸收塔为SO2吸收系统的关键设备。
每台机组设两座吸收塔。
吸收塔设计为喷淋塔，吸收塔的尺寸为ф12m×38m H，吸收塔内部采用玻璃鳞片树脂内衬防腐，吸收塔内部的海水喷淋采用两层喷淋，管道全部采用不锈钢管道，上部喷淋分配管采用喷淋管喷淋，设计喷淋流量范围0-23000m3/h；下部喷淋分配管上安装有不锈钢加陶瓷内衬式旋流喷嘴，设计喷淋流量范围0-2600m3/h；上下两层分配管下部分别设置多孔不锈钢检修平台。
吸收塔内部安装有气流分布板，以使烟气进入吸收塔后塔内气流分布均匀。
脱硫后的海水通过吸收塔下部的溢流堰溢流排出。
脱硫吸收塔上部安装有除雾器，作用为将脱硫后烟气中携带的水滴去掉。
除雾器材质为百叶窗式聚丙烯材料，每台除雾器均配有工业水清洗装置：每台炉脱硫系统设计三台除雾器清洗水增压泵及16个清洗控制气动阀，由PLC控制对除雾器进行间断清洗。
02 海水脱硫技术介绍
海水中含有大量的盐类，除了含量很高的NaCl等主要成分外，还有一些弱酸强碱的盐类，如碳酸氢盐、碳酸盐、硼酸盐、磷酸盐和硫化物等。
使得海水有自然碱度，一般为2.0--2.6mmol / L，其pH约为7.7--8.5，因此海水有着比淡水高得多的酸碱缓冲能力。
应用海水洗涤烟气脱除烟气中的二氧化硫，其基本原理可以用以下的化学反应和化学平衡来解释。
S02在水中发生以下反应:S02(g)→S02(aq) (1)S02(aq) + 2H20→HS03-+ H30+(2)HS03-+ H20→S032-+ H30+(3)海水的缓冲能力主要:由H2CO3和它的相应酸根之间的平衡(CO2/ H2CO3/ HC03-/ C032-)而引起:C02+ H20→H2CO3(4)H2CO3+ H20→HC03-+H30+(5)HC03-+ H20→C032-+H30+(6)海水中含量较低的磷酸盐、硼酸盐等亦有上述类似反应。
在对洗涤烟气的海水进行曝气氧化时，发生以下反应:S02+ H20 + 1/202→SO42-+ 2H+(7)HC03-+ H30+→CO2+ 2H20 (8)CO2的逸出使曝气池中的海水pH值升高，加快了(7)式的反应。
硫酸盐是海水的主要成分，由海水脱硫引起的增量很小，不会造成脱硫排水对海域的污染，pH值恢复到6.5，达到排放标准的要求，亦不会对海域造成危害。
35'000•ppm• 15•4.Total suspended solids (TSS)总悬浮物•5.Bicarbonates (HCO)重碳酸盐•mg/l•90•80 -1003•6.Chlorides (Cl)氯化物•mg/l•18'500•18’000 -19'000•7.Fluorides (F)氟化物•mg/l•< 1•10.Sodium (Na)钠•mg/l•10'500•10'000 -11'000•11.Magnesium (Mg)鎂•mg/l•1'300•1’270 -1’380•12.Calcium (Ca)钙•mg/l•380•360 -450•13.Potassium (K)钾•mg/l•400•400 -450•14.Chem. Oxygen Demand•mg/l•10•up to 20 (COD)化学需氧量排放海水水质保证:经曝气后的海水应达到：pH≥6.8;耗氧量CODMn：≤5mg/l;溶解氧DO：≥3mg/l;SO32-氧化率：≥90%;符合GB3097—1997《海水水质标准》◆利用海水的天然碱度来吸收烟气中的SO2，不产生任何废弃物，无环境负面影响；◆不需要添加任何化学物质；◆技术成熟；◆工艺简单；◆系统无磨损、堵塞结垢、系统可靠性高;◆脱硫效率高；◆投资和运行费用低；◆建设周期短；◆适用于沿海新建机组和老机组的改造和扩建。
新型海水烟气脱硫工艺设计及优化的开题报告
新型海水烟气脱硫工艺设计及优化的开题报告一、题目新型海水烟气脱硫工艺设计及优化二、研究背景及意义烟气脱硫是大气污染治理的重要措施之一。
在传统烟气脱硫技术中，常用的脱硫剂是石灰、石膏、氨水等，在脱硫过程中产生的废水具有一定的污染程度。
随着环境保护意识的提高和海洋环境的恶化，传统的烟气脱硫技术面临着更为严峻的挑战。
新型海水烟气脱硫工艺利用海水作为脱硫剂，对烟气进行脱硫处理，不会产生废水，也不会对海洋环境造成污染。
目前，该技术已经在一些热电厂、水泥厂等大型企业中应用，取得了一些应用效果。
然而，新型海水烟气脱硫技术在应用中仍存在一些问题。
例如，对脱硫效率的影响因素不够清楚，脱硫剂的用量和喷洒方式还需要进一步优化等。
因此，进行新型海水烟气脱硫工艺设计及优化的研究发现仍然具有重要的研究意义和实践价值。
三、研究内容及方法本研究将分析新型海水烟气脱硫技术的工艺流程和工艺原理，探讨其对脱硫效率的影响因素，并设计出一套新型的脱硫系统。
在此基础上，通过实验和数值模拟的方法，对脱硫效率进行优化，从而达到降低污染物排放、提高脱硫效率的目的。
具体研究内容包括：1.分析新型海水烟气脱硫技术的工艺流程和原理；2.实验研究新型海水烟气脱硫技术对脱硫效率的影响因素；3.建立新型海水烟气脱硫数值模拟模型，对脱硫效率进行优化；4.设计脱硫系统，并进行实验验证。
四、预期成果本研究将采用实验和数值模拟相结合的方法，对新型海水烟气脱硫技术进行系统开展研究，深入探讨其对脱硫效率的影响因素，并设计出一套新型的脱硫系统。
预期成果具体包括：1.清晰明确新型海水烟气脱硫工艺的工艺流程和工艺原理；2.总结新型海水烟气脱硫技术对脱硫效率的影响因素，提出优化脱硫效率的方案；3.建立新型海水烟气脱硫数值模拟模型，优化脱硫效率；4.设计一套完整的新型海水烟气脱硫系统，并进行实验验证。
五、研究进度安排预计的研究进度安排如下：2022.3-2022.6：文献调研与新型海水烟气脱硫工艺分析；2022.7-2022.10：实验研究新型海水烟气脱硫技术对脱硫效率的影响因素；2022.11-2023.1：建立新型海水烟气脱硫数值模拟模型与优化脱硫效率；2023.2-2023.5：设计新型海水烟气脱硫系统并进行实验验证；2023.6-2023.8：论文撰写及完善实验数据分析与优化算法。
海水脱硫工艺
海水脱硫工艺1、电厂概述xxx电厂设计装机容量为6×600MW。
主机采用xxx公司产品，锅炉设备选用为xxx造船厂设计制造的MO-SSRR型超临界直流锅炉。
为满足环保要求，锅炉岛设置两台除尘效率达99.85%的双室五电场静电除尘器、烟气脱硝和烟气海水脱硫装置。
其中脱硫装置是目前国内电力系统内安装的最大的海水脱硫设施。
厂区还设有工业废水和生活污水处理站。
电厂以海水作为循环冷却水，凝汽器冷却方式为海水直流冷却，冷却后的海水与脱硫后的海水混合后直接排入大海。
电厂烟囱采用集束式，每三台机组一根集束烟囱，外筒为钢筋混凝土结构，内筒用耐腐蚀合金钢制成。
2.烟气海水脱硫工艺流程电厂烟气海水脱硫系统是由xxx公司设计。
这套脱硫系统主要用来将锅炉排放烟气中的二氧化硫去除。
本系统设计采用海水+氢氧化钠脱硫法，初期拟先采用海水脱硫。
每台锅炉采用两座吸收塔对烟气进行处理。
烟气经过电除尘器和引风机后直接送入预冷器内用工业水进行冷却，冷却后的烟气进入吸收塔再往塔顶方向与喷流而下的吸收液（海水或海水+氢氧化钠）逆向接触以除去烟气中二氧化硫及少部分灰含量，脱硫后的烟气通过吸收塔内除雾器，然后直接由烟囱排入大气。
吸收塔排出的脱硫后的海水与虹吸井的海水混合后进入曝气池，通过氧化风机进行曝气使海水中SO32-氧化为SO42-，重碳酸根中和氢离子并释放二氧化碳，使海水PH值达标后排入大海。
基本工艺流程图见下图1：3.海水脱硫设计基础参数3.1脱硫处理前烟气设计参数3.2脱硫处理后的烟气设计参数3.3海水脱硫性能保证值3.4脱硫后海水排放设计指标3.5水电汽等用量设计指标3.6锅炉煤种主要设计参数4.海水脱硫系统介绍及工艺特点xxx电厂设计脱硫系统采用海水+氢氧化钠方法，初期先采用纯海水脱硫方法，设备的安装及调试工作按照纯海水系统的设计进行。
电厂海水脱硫系统可吸收系统、海水供排水系统和海水恢复系统、电气及控制以分为烟气系统、SO2系统等组成，下面就各系统的工艺特点及有关设备的情况等做一个介绍:4.1烟气系统锅炉烟气从引风机出口通过烟道直接进入脱硫系统，不设旁路烟道。
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海水脱硫工艺
1、电厂概述
xxx电厂设计装机容量为6×600MW。
主机采用xxx公司产品，锅炉设备选用为xxx造船厂设计制造的MO-SSRR型超临界直流锅炉。
为满足环保要求，锅炉岛设置两台除尘效率达99.85%的双室五电场静电除尘器、烟气脱硝和烟气海水脱硫装置。
其中脱硫装置是目前国内电力系统内安装的最大的海水脱硫设施。
厂区还设有工业废水和生活污水处理站。
电厂以海水作为循环冷却水，凝汽器冷却方式为海水直流冷却，冷却后的海水与脱硫后的海水混合后直接排入大海。
电厂烟囱采用集束式，每三台机组一根集束烟囱，外筒为钢筋混凝土结构，内筒用耐腐蚀合金钢制成。
2.烟气海水脱硫工艺流程
电厂烟气海水脱硫系统是由xxx公司设计。
这套脱硫系统主要用来将锅炉排放烟气中的二氧化硫去除。
本系统设计采用海水+氢氧化钠脱硫法，初期拟先采用海水脱硫。
每台锅炉采用两座吸收塔对烟气进行处理。
烟气经过电除尘器和引风机后直接送入预冷器内用工业水进行冷却，冷却后的烟气进入吸收塔再往塔顶方向与喷流而下的吸收液（海水或海水+氢氧化钠）逆向接触以除去烟气中二氧化硫及少部分灰含量，脱硫后的烟气通过吸收塔内除雾器，然后直接由烟囱排入大气。
吸收塔排出的脱硫后的海水与虹吸井的海水混合后进入曝气池，2-2-，重碳酸根中和氢离子并释放氧化为通过氧化风机进行曝气使海水中SOSO43二氧化碳，使海水PH值达标后排入大海。
基本工艺流程图见下图1：
3.海水脱硫设计基础参数
海水脱硫系统介绍及工艺特点4.初期先采用纯海水脱硫方氢氧化钠方法，电厂设计脱硫系统采用海水+ xxx法，设备的安装及调试工作按照纯海水系统的设计进行。
电厂海水脱硫系统可吸收系统、海水供排水系统和海水恢复系统、电气及控制以分为烟气系统、SO2: 系统等组成，下面就各系统的工艺特点及有关设备的情况等做一个介绍 4.1烟气系统锅炉烟气从引风机出口通过烟道直接进入脱硫系统，不设旁路烟道。
烟
气首先进入预冷却器内，预冷却器作用为冷却进入吸收塔的烟气温度使之低于石内衬，由KOKA100℃。
预冷却器的结构为一段扩充的圆形烟道，采用碳钢加每个烟道设置一台预冷器。
预冷器内部设由公司制造。
预冷器安装有两台,xxx预冷却器工业水设计喷淋流工业水由喷嘴喷入预冷器内对烟气降温，8个喷嘴，3台。
冷却后的烟气自下而上流经脱硫吸收塔和除雾器，脱硫后的量为11 m/h/3 / 8
烟气不进行再加热，通过烟道直接进入烟囱排入大气，脱硫后烟气温度设计为40℃，脱硫吸收塔出口至烟囱一段烟道全部采用玻璃鳞片树脂进行内部防腐。
4.2 SO吸收系统2吸收塔为SO吸收系统的关键设备。
每台机组设两座吸收塔。
吸收塔设2H，吸收塔内部采用玻璃鳞片树脂内衬ф12m×38m计为喷淋塔，吸收塔的尺寸为防腐，吸收塔内部的海水喷淋采用两层喷淋，管道全部采用不锈钢管道，上部3/h0-23000 m；下部喷淋分配喷淋分配管采用喷淋管喷淋，设计喷淋流量范围3/h0-2600m；上管上安装有不锈钢加陶瓷内衬式旋流喷嘴，设计喷淋流量范围下两层分配管下部分别设置多孔不锈钢检修平台。
吸收塔内部安装有气流分布板，以使烟气进入吸收塔后塔内气流分布均匀。
脱硫后的海水通过吸收塔下部的溢流堰溢流排出。
脱硫吸收塔上部安装有除雾器，作用为将脱硫后烟气中携
带的水滴去掉。
除雾器材质为百叶窗式聚丙烯材料，每台除雾器均配有工业水清洗装置：每台炉脱硫系统设计三台除雾器清洗水增压泵及16个清洗控制气动阀，由PLC控制对除雾器进行间断清洗。
4.3海水供排水系统
脱硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井，虹吸井附近设两台脱硫海水升压泵，脱硫海水泵是脱硫供水系统的关键设备。
海水脱硫配有两台设计流量为
19500T/h由xxx公司生产的海水升压泵，两台泵设计为同时运行不设备用。
海水通过紧贴虹吸井的吸水池,经海水升压泵通过海水分配管分上下两路进入吸收塔。
经两台脱硫泵进入吸收塔的海水流量设计为39000t/h。
进入吸收塔前的上下两路海水分配管和吸收塔下部海水排放管道均采用橡胶内衬防腐。
脱硫后的海水由地下暗沟排入氧化槽中。
4.4海水恢复系统
xxx电厂海水恢复系统由氧化槽和曝气系统组成。
氧化槽容积为：
3。
氧化槽分为混合池、曝气池和排水池，来自虹吸井的65m×43m×11m=17100m 海水与脱硫后的海水在混合池内进行混合，然后进入曝气池，曝气风机将空气通过曝气池低部的空气分配管及喷嘴鼓入曝气池，细碎的气泡使曝气池内海水溶解氧达到饱和，并将亚硫酸盐氧化成硫酸盐，，同时通过曝气使海水中重碳4 / 8
酸根离子中和氢离子并释放出二氧化碳，使海水排放恢复达标后通过排水池经排水沟排入大海。
曝气系统主要由曝气风机、空气分配管和喷嘴组成。
每台炉3/min。
风机出口配有安190 m配有三台曝气风机。
单台曝气风机的设计流量为：全阀和消音器。
空气分配管通过母管与曝气风机相连，风机出口母管安装有流量计指示。
4.5电气及控制系统设备
FGD系统的用电电压为6KV和380V，大于或等于200KW的电动机用6KV供电，共有5台。
其余设备用380V供电。
海水脱硫控制系统采用两套ALLEN-BRADELY的可编程控制器进行程序控制，并设有两台工控工作站。
所有设备的启停、顺控、连锁保护等都可从工作站上软手操实现，设备启停还可通过MCC盘柜硬手操。
对脱硫系统重故障信号实现中控室报警光字牌显示。
脱硫系统所有的监测数据都可以在CRT上监视，系统连续采集和处理反映FGD系统运行工况的重要测点信号，如FGD系统进出口烟气的SO、烟温、海水流量、吸收塔出口和曝气2池出口PH、吸收塔内压差等。
5.海水脱硫的调试介绍
xxx研究院承担了xxx电厂机组的启动调试工作。
xxx电厂的海水脱硫调试工作随整套机组启动调试进行。
通过对#1、#2机组海水脱硫系统的调试，此套海水烟气烟脱硫系统在不同负荷下运行, 系统自动化程度高,系统运行稳定，总脱硫效率达到了设计值>90%,出口浓度<82ppm的要求。
下面以1号机组为例，介绍调试期间系统的试运情况。
有关调试数据及结果请参见后面的表格：
排烟脱硫吸收塔A调试试运参数记录表
序号参数名称单位数据
450MW 300MW
600MW
35.8-6.2 /h 预冷器冷却水流量1 5.8-6.2 5.8-6.2 m134-140 120-124
120-125 ℃2 吸收塔入口烟温159-370
187-210
浓度3
吸收塔入口SO201-370
ppm
23/h 1900-5500 m吸收塔海水上层喷淋流量4 1900-5500 1900-5500
5 / 8 3390-620 390-620 m/h 390-620 5 吸收塔海水下层喷淋流量
22.5 kg/cm 2.5 2.5 海水甲侧入口管压力6
3.6-3.7 吸收塔水位 3.6-3.7 3.6-3.7 m 7
26-27
20-23 ℃吸收塔出口烟温 8 23-25
16.1-38.9 6.7-9.2 ppm SO吸收塔出口9 浓度 10.5-14.8 25.1-5.2 10 5.6-5.7 5.4-5.5
吸收塔出口海水PH值 94-96
%89.5-92
11
吸收脱硫效95-96.5
:1.以上调试数据栏中显示值为此项目运行中变化的范围。
注二氧化硫在线FGD 入口和出口SO浓度值及脱硫效率的计算均是依据 2.FGD2监测仪表读数而得。
海水脱硫调试评价6系统运行稳系统自动化程度高,电厂排烟脱硫系统在不同负荷下运行6.1 xxx,
的要求。
<82ppm定，总脱硫效率达到了设计值>90%,出口浓度，所以一台脱硫泵)(0.35%左右在调试试运期间由于燃烧煤种的含硫量很低6.2开启时的脱硫效率可达设计要求，并且可避免两台泵运行海水流量过大造成烟温大幅下降和烟气带水量增大等问题。
100℃由于吸收塔内防腐内衬不能长时间承受6.3xxx电厂脱硫系统无旁路烟道，且要求脱硫系统随机组正常以上高温，所以脱硫系统在锅炉点火前即要求投入,小时内检修恢复投1投运，在高负荷下若两台脱硫泵同时故障，脱硫系统应在运，如果整套脱硫系统由于故障停运且预冷却器工业冷却水不能保证烟气冷却7 / 8
效果的化，要求机组停运。
6.4 xxx电厂海水脱硫系统同深圳西部电厂海水脱硫系统相比主要有以下几点不同：
（1）xxx电厂海水脱硫系统一台机组安装两座吸收塔，各处理一半的烟气量。
（2）吸收塔采用喷淋塔结构，吸收塔内运行阻力小，系统不另设增压风机，而是利用引风机的压头。
脱硫系统的阻力在锅炉整体设计中已考虑在内。
（3）脱硫系统未设计气-气换热器，烟气的冷却通过预冷却器实现。
（4）脱硫后的烟气温度较低（30℃左右），对脱硫系统及尾部烟道和烟囱的内部防腐都有更严格的设计和施工要求。
（范文素材和资料部分来自网络，供参考。
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