海水脱硫工艺
海水烟气脱硫技术
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主要内容
• 1、海水烟气脱硫工艺简介 • 2、脱硫机理 • 3、Flakt-Hydro海水脱硫工艺 • 4、Bechtel海水烟气脱硫工艺 • 5、海水脱硫工艺的优点 • 6、海水脱硫存在的问题 • 7、应用前景
1.简介
海水烟气脱硫工艺是以天然海水为吸收剂来脱除烟气中 SO2的湿法脱硫技术。
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
1.2 国内海水脱硫技术应用现状
世界上第一座用海水进行火电厂排烟脱硫的装置是1988年 在印度孟买建成的，它采用的是ABB的海水脱硫技术。
我国第一座海水脱硫工程也是采用ＡＢＢ的技术，应用 在深圳西部电厂，１９９９年投产使用。
国产首台30万KW海水 脱硫
深圳西部电厂脱硫
目前全国已有12个燃煤电厂共47套海水脱硫工程投运或 在建总装机容量超过20 GW，不仅工程量居世界首位，单台 机组容量也创下世界最高水平，达到1 000 MW。ALSTOM 公司拥有国内大部分海水脱硫的市场份额。
海水脱硫工艺在船舶中的应用分析
海水脱硫工艺在船舶中的应用分析摘要：近十几年来，随着船舶制造工艺的优化完善，以及全球经济一体化的发展，船舶运输凭借运载量大、运输经济成本低等优势，在运输业领域占据重要地位，逐渐成为世界经济的链接纽带与核心基础。
但在多数船舶航行过程中，所配置柴油动力装置会消耗大量低质高硫分燃油作为动力燃料，向大气持续排放高污染性物质，对全球生态环境造成严重污染破坏。
因此，本文对海水脱硫工艺在船舶中的应用现状展开分析，尽早完善海水脱硫工艺，从而有效控制大气污染。
关键词：海水脱硫工艺；船舶运输；应用现状一、船舶航行过程中海水脱硫工艺应用1.工艺原理海水脱硫工艺为海水烟气脱硫工艺，基于海水中所分布的可溶性酸碱盐，将适量海水引入所配置的脱硫塔处理装置中，持续将柴油动力装置在运行过程中所排出烟气中分布的二氧化硫进行吸附、吸收，随后将经过净化处理的烟气经由除雾器装置过滤，最后将经过处理后的干净烟气再排放。
2.具体工艺流程由于不同船舶内部结构存在差异性，因此海水脱硫工艺的实际处理流程有可能出现变更问题。
为直观阐述这一点，本文对某型号船舶所配置的海水脱硫工艺流程为例，具体流程为：在船舶航行过程中，持续将柴油动力装置在运行过程中所排放的烟气进行收集（同时对烟气余热进行二次利用），直到烟气温度降低至一定数值以下、不具备余热利用价值后，将烟气汇总排送至废气管道系统；在船舶所配置发电机设备运行过程中，持续将设备所排放废气经由消音装置排送至废气管道系统（发电机所排放废气温度较高）；柴油驱动装置以及发电装置所排放烟气、废气在废气管道中进行接触、汇拢，将废气排放至脱硫塔装置进口管道中；将船舶周边海域中的海水适量引入脱硫塔中，并提前对海水进行雾化处理；引入脱硫塔中的废气与雾化海水相互接触，并在接触过程中逐渐将废气中所分布各类颗粒物与硫化物进行去除：废气在经过脱硫处理后逐渐抵达脱硫塔装置底部区域后进行上升，最后将经过处理的废气向大气环境进行排放。
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。
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。
烟气海水脱硫
烟气海水脱硫技术简介烟气海水脱硫工艺是利用天然海水的碱度实现脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。
在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。
海水脱硫工艺适用于靠海边、海水置换条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。
烟气海水脱硫工艺在国外的开发和应用已有近30年的历史，此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。
烟气海水脱硫技术原理海水烟气脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。
由于雨水将陆地上岩层的碱性物质（碳酸盐）带到海中，天然海水通常呈碱性，PH值一般大于7，其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，以重碳酸盐（HCO3-）计，自然碱度约为1.2～2.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。
海水脱硫的一个基本理论依据就是自然界的硫大部分存在于海洋中，硫酸盐是海水的主要成份之一，环境中的二氧化硫绝大部分最终以硫酸盐的形式排入大海。
烟气中SO2与海水接触发生以下主要反应：SO2(气态) + H2O → H2SO3→ H+ + HSO3-HSO3-→ H+ + SO32-SO32- + 1/2O2 → SO42-上述反应为吸收和氧化过程，海水吸收烟气中气态的SO2生成H2SO3，H2SO3不稳定将分解成H+与HSO3-，HSO3-不稳定将继续分解成H+与SO32-。
SO32-与水中的溶解氧结合可氧化成SO42-。
但是水中的溶解氧非常少，一般在7～8mg/l左右，远远不能将由于吸收SO2产生的SO32-氧化成SO42-。
吸收SO2后的海水中H+浓度增加，使得海水酸性增强，PH值一般在3左右，呈强酸性，需要新鲜的碱性海水与之中和提高PH值，脱硫后海水中的H+与新鲜海水中的碳酸盐发生以下反应：HCO3- + H+→ H2CO3 → CO2↑ + H2O在进行上述中和反应的同时，要在海水中鼓入大量空气进行曝气，其作用主要有：（1）将SO32-氧化成为SO42-；（2）利用其机械力将中和反应中产生的大量CO2赶出水面；（3）提高脱硫海水的溶解氧，达标排放。
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。
石灰石 石膏法脱硫技术与海水脱硫技术的技术对比分析
海水脱硫与石灰石/石膏法脱硫技术的技术对比分析与石灰石石膏法脱硫技术相比，海水脱硫具有工艺设备少、系统简单、的技术特点，但同时也有本身的技术限制。
本文在对海水脱硫进行简单技术介绍后，着重分析了海水脱硫与石灰石石膏法相比的一些特点，并说明了海水脱硫设计中需要密切关注的要素。
1.海水脱硫技术简介海水脱硫利用海水的碱性来吸收烟气中的SO2，脱硫副产物是原海水中大量存在的硫酸盐，适合于沿海海域较为开阔以海水为冷却水的火力发电厂。
系统组成：主要由吸收塔、烟气-烟气换热器(可选)、增压风机、海水升压泵和海水恢复系统组成。
主要原理：在吸收塔中，经过除尘处理及烟气-烟气换热器降温后的烟气与来自电厂冷却系统的海水逆向充分接触混合，海水将烟气中的二氧化硫有效地吸收生成亚硫酸根离子；经过脱硫吸收后的海水流入海水恢复系统，与新鲜海水混合并鼓入一定量的空气，使有害的亚硫酸根离子氧化转变为硫酸根离子，同时使海水的pH升高至排放标准以上，达到海水排放指标后排入大海。
SO2 (gas) + H2O + ½O2 ==> SO42- + 2H+HCO3- + H+ ==> CO2 + H2O主要特点：脱硫效率高达95%以上；工艺简单，不需任何反应剂，仅有海水和空气参与脱硫过程；系统运行稳定，运行维护简单，减少运行维护人员；没有固体副产废物产生，不需副产物处理，无结垢风险；投资少，远低于其它湿法脱硫工艺。
海水脱硫工艺流程图海水脱硫与石灰石石膏法脱硫技术的对比分析●工艺设备少、系统简单。
与石灰石石膏法相比，海水脱硫技术的吸收剂为海水，无需石灰石浆液制备系统，也无副产物的处理过程，无脱硫废水处理系统。
相对而言系统简单的多，除烟气系统（与石灰石石膏法系统基本相同）外，仅有海水供应系统和海水恢复系统，主要设备仅包括海水升压泵、曝气风机等机械设备和海水管道、曝气池等部分。
而且系统中不存在石灰石石膏法存在的结垢和堵塞问题，因此，从设备成本来说，低的多。
新型海水烟气脱硫工艺设计及优化
新型海水烟气脱硫工艺设计及优化《新型海水烟气脱硫工艺设计及优化》烟气脱硫，这事儿就像给调皮捣蛋的小恶魔套上缰绳。
咱都知道，那些从烟囱里冒出来的烟气，里面含着二氧化硫这个捣蛋鬼，它要是撒起野来，对环境的破坏可不小。
海水烟气脱硫工艺呢，就像是请来的正义使者，专门来收拾这个捣蛋鬼的。
咱先来说说这新型海水烟气脱硫工艺的设计。
想象一下，这就像是搭建一个超级大的游乐场，每个设施都有它的作用。
海水要作为吸收剂，那得有个合理的引进方式。
不能像个没头苍蝇似的，随便让海水就冲进脱硫的场地。
得设计专门的管道，就像给海水修了条高速公路，让它能快速又有序地到达脱硫的主战场。
脱硫塔，这可是核心的战斗堡垒。
它的形状、大小、内部结构都大有讲究。
这就好比是一个精心设计的迷宫，烟气要在里面左拐右拐，和海水来个亲密接触。
塔内的喷淋装置得像下雨一样，均匀地把海水洒下来，让烟气中的二氧化硫无处可逃。
每一滴海水都像是一个个小战士，要把二氧化硫紧紧抱住。
而且这塔的材质也不能马虎，得经得住海水和烟气的双重考验，就像一个坚强的盾牌，守护着脱硫的进程。
在这个过程中，海水的曝气也很关键。
这就像是给海水战士们加油打气呢。
让海水和空气充分混合，让那些吸收了二氧化硫的海水能够重新恢复活力。
就好比人累了要呼吸新鲜空气一样，海水也需要这样的能量补充。
再说说这工艺的优化。
这优化啊，就像是给一个已经很不错的孩子再精心打扮一下，让他变得更优秀。
我们要考虑海水的利用率。
不能浪费一滴海水，要让每一滴海水都发挥最大的作用。
这就像居家过日子，要把每一分钱都花在刀刃上。
温度的控制也是优化的一个重要方面。
脱硫的过程就像做饭，温度高了或者低了都不行。
如果温度不合适，海水和烟气的反应就会变得懒洋洋的，二氧化硫就可能跑掉。
所以要像掌握火候一样，精确地控制好温度，让反应进行得热火朝天。
还有就是对反应产物的处理。
脱硫后产生的东西可不能随便乱丢，这就像打扫房间，垃圾得好好分类处理。
可以把这些产物变废为宝，比如做成肥料或者用于其他工业用途。
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
我国是燃煤大国，一次能源中燃煤约占75%，而SO2排放量的90%来自燃煤。
在SO2排放中，燃煤发电厂占总量53.3%，工业锅炉占38.8%，工业窑炉占7.9%。
电力、冶金、化工、建材等工业是排放SO2的主要工业群。
1国内外发展概况海水脱硫与其它烟气脱硫技术相比，具有脱硫效率高，运行成本低，系统简单、投资少等特点。
早在上个世纪60年代末，美国加州伯克利大学就研究了利用海水中天然碱度来吸收烟气中SO2的工艺原理。
在此基础上，上个世纪70年代，挪威ABB-Flakt公司和Norsk-Hydro 公司合作，经实验台装置成功运行后，确立了Flakt-Hydro工艺，在挪威广泛用于炼油厂及工业窑炉的烟气脱硫。
挪威以.ALSTOM(阿尔斯通)技术(曾称为ABB)为主流，世界上已经投产项目中，采用ALSTOM技术的占有率达到80%，其它技术还有德国比绍夫和日本富士化水。
近年来，有30多套海水脱硫装置投入或即将投入运行，例如：1974年成功地应用于Porsgurnn 的工业燃油锅炉烟气脱硫；1988年在挪威Husnes炼铝厂实施了F-FGD(Flue Gas Desulfurization)工艺；同年印度塔塔(TaTa)电厂位于海边河口地区的Trombay(特罗姆贝)电厂5号机组(500MW)部分烟气脱硫分期实施了F-FGD工艺，其中第一期125 MW烟气脱硫采用预冷却器，这是世界上第一台用海水进行火电厂FGD的装置；第二期125 MW容量烟气脱硫改用气--气热交换器(GGH)，1994年投产，1995年，西班牙UNELCO电厂在4台80MW机组安装；1999年印度尼西亚：Paiton电厂4×335 MW使用海水脱硫投入运行；马来西亚发电厂2×700 MW机组于2002-2003年先后投入运行；英国苏格兰电力公司地处重要生态保护区的Longannet电厂4×600 MW燃煤发电机组的海水脱硫装置于2005年建设；其它如：日本炼油厂270 MW，塞浦路斯130 MW也都在建设之中。
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。
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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，
通过氧化风机进行曝气使海水中SO
32-氧化为SO
4
2-，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、SO
2
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xxx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11 m3/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。
吸收系统
4.2 SO
2
吸收系统的关键设备。
每台机组设两座吸收塔。
吸收塔设计为吸收塔为SO
2
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0-23000 m3/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。
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：
65m×43m×11m=17100m3。
氧化槽分为混合池、曝气池和排水池，来自虹吸井的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
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。
每台炉配有三台曝气风机。
单台曝气风机的设计流量为：190 m3/min。
风机出口配有安全阀和消音器。
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
排烟脱硫吸收塔B调试试运参数记录表
FGD公共系统设备有关试运参数记录表
试运期间循环水海水取水池和烟气脱硫氧化槽出口海水水质监测记表
注:1.以上调试数据栏中显示值为此项目运行中变化的范围。
浓度值及脱硫效率的计算均是依据FGD二氧化硫在线监 2.FGD入口和出口SO
2
测仪表读数而得。
6海水脱硫调试评价
6.1 xxx电厂排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。
6.2在调试试运期间由于燃烧煤种的含硫量很低(0.35%左右)，所以一台脱硫泵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。
6.3xxx电厂脱硫系统无旁路烟道，由于吸收塔内防腐内衬不能长时间承受100℃以上高温，所以脱硫系统在锅炉点火前即要求投入,且要求脱硫系统随机组正常投运，在高负荷下若两台脱硫泵同时故障，脱硫系统应在1小时内检修恢复投运，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。