可以用海水淡化技術(shù)治理水污染嗎,水蒸氣含有有害物質(zhì)嗎
不可以,因?yàn)槲鬯泻泻芏嗫蓳]發(fā)性有機(jī)污染物,水蒸氣會(huì)含有很多有毒物質(zhì)
并且運(yùn)用海水淡化技術(shù)處理污水,造價(jià)太高
海水脫硫工藝的主要特點(diǎn)是什么?
現(xiàn)有技術(shù)
純海水脫硫工藝,利用海水所具有的天然咸度以及硫酸鹽對(duì)海洋的無(wú)害性原理。這項(xiàng)新工藝是目前全世界二百多種脫硫工藝中唯一無(wú)需任何人工原料,也沒(méi)有副產(chǎn)物排放的綠色工藝,脫硫效率高于百分之九十。其設(shè)備造價(jià)和運(yùn)行成本僅為目前世界上廣泛采用的傳統(tǒng)脫硫工藝的三分之一。
純海水煙氣脫硫法是計(jì)算機(jī)軟件此系列產(chǎn)品利用了磁致伸縮技術(shù)的新一代高精度液位傳感器,具有性能穩(wěn)定、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、安裝方便等特點(diǎn)。可同時(shí)連續(xù)測(cè)量介質(zhì)的液面、界面和濕度;符合工業(yè)防爆、防腐要求;平均無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)23年。可配套各種形式的測(cè)量?jī)x表,廣泛應(yīng)用于航天航空、石油化工等工業(yè)測(cè)量控制領(lǐng)域。
1.海水脫硫工藝原理
天然海水中含有大量的可溶鹽,其主要成分是氯化物和硫酸鹽,也含有一定量的可溶性碳酸鹽。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。
海水脫硫工藝按是否添加其他化學(xué)物質(zhì)作吸收劑分為2類:(l)不添加任何化學(xué)物質(zhì),用純海水作為吸收液的工藝,以挪威ABB公司開發(fā)的Flakt-Hydro工藝為代表。這種工藝已得到較多的工業(yè)化應(yīng)用。(2)在海水中添加一定量石灰,以調(diào)節(jié)吸收液的堿度,以美國(guó)Bechte公司為代表。這種工藝在美國(guó)建成了示范工程,但未推廣應(yīng)用。以下介紹的海水脫硫工藝均指第1類。純海水脫硫工藝的基本流程如圖1所示。
海水脫硫工藝主要由煙氣系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)、電氣、控制系統(tǒng)等組成。其主要流程是:鍋爐排出的煙氣經(jīng)除塵器后,由FGD系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)送入氣一氣換熱器的熱側(cè)降溫,然后進(jìn)入吸收塔,在吸收塔中被來(lái)自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的部分海水洗滌,煙氣中的SO2在海水中發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng):
SO2+H2O→H2 SO3
H2 SO3→H++HSO-3
HSO-3 →H++SO23-
SO23-+1/2O2→SO24-
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):
CO23-+H+→HCO3-
HCO3-+H+→H2CO3→CO2+H2
吸收塔內(nèi)洗滌煙氣后的海水呈酸性,并含有較多的SO32-,不能直接排放到海水中去。吸收塔排出的廢水流入海水處理廠,與來(lái)自冷卻循環(huán)系統(tǒng)的海水混合,用鼓風(fēng)機(jī)鼓入大量空氣,使SO32-氧化為SO42-;,并驅(qū)趕出海水中的CO2。混合并處理后海水的PH值、COD等達(dá)到同類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后排入海域。凈化后的煙氣通過(guò)GGH升溫后經(jīng)煙囪排入大氣。
2.深圳西部電廠4號(hào)機(jī)組海水脫硫工程
2.1電廠概況
深圳西部電廠位于深圳市南頭半島西南端的媽灣港碼頭區(qū)。一期工程(2×300MW)機(jī)組屬媽灣電力有限公司,二期工程(2 X 300MW)機(jī)組屬西部電力有限公司,目前,正在建設(shè)的5、6號(hào)機(jī)組亦屬西部電力有限公司。整個(gè)電廠占用媽灣港的 9.10.11號(hào)泊位。電廠西面臨珠江口的內(nèi)伶仃洋,廠區(qū)基本為開山填海而成,除東側(cè)沿山地帶為陸域外,其余為海域。西部電廠建設(shè)規(guī)模為 4 X 300MW,安裝 2臺(tái)引進(jìn)型國(guó)產(chǎn)燃煤機(jī)組,3號(hào)機(jī)組已于1996年9月并網(wǎng)發(fā)電,4號(hào)機(jī)組于1997年10月建成投產(chǎn)。5、6號(hào)機(jī)組正在建設(shè)中。鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-1025/18.2-YM6型,除塵器采用蘭州電力修造廠生產(chǎn)的雙室四電場(chǎng)除塵器,除塵效率> 99%。每?jī)膳_(tái)爐各合用1 座高210米,出口直徑7米的套筒煙囪,外簡(jiǎn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)簡(jiǎn)用耐腐蝕合金鋼制成。
2.2 FGD系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)依據(jù)
2、2.1 燃煤
設(shè)計(jì)煤種采用晉北煙煤,含硫量 0.63%。校核煤種為到貨混合煤,含硫量為0.75℅。汽機(jī)T-ECR工況時(shí),鍋爐實(shí)際耗煤量為114.4t/h;鍋爐B一MCR工況時(shí),鍋爐實(shí)際耗煤量126.9t/h。
2.2.2 煙氣
FGD系統(tǒng)處理煙氣量的設(shè)計(jì)值為T-ECR工況的鍋爐煙氣量,即 110萬(wàn)m3/h,F(xiàn)GD系統(tǒng)按鍋爐 B一MCR工況設(shè)計(jì)。FGD系統(tǒng)入口煙溫設(shè)計(jì)值為123℃,煙氣溫度變化范圍 104-145℃。
2、2、3 海水
以4號(hào)機(jī)組凝汽器循環(huán)冷卻水作為脫硫吸收液。海水流量設(shè)計(jì)值為12t/S,凝汽器出口海水溫度為27-40℃。海水鹽度 2.3%。
2、3 西部電廠海水FGD系統(tǒng)
西部電廠4號(hào)機(jī)組海水 FGD工藝流程見(jiàn)圖2。該工藝由煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、海水供排水系統(tǒng)及恢復(fù)系統(tǒng)、電氣及監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成。
2.3.1煙氣系統(tǒng)
FGD系統(tǒng)處理的煙氣自4號(hào)機(jī)組引風(fēng)機(jī)出口聯(lián)絡(luò)煙道引出,系統(tǒng)設(shè)進(jìn)、出口擋板門及旁路煙道擋板門。FGD系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),旁路擋板門關(guān)閉,全部煙氣經(jīng)脫硫系統(tǒng)后由煙囪排出。FGD系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí),旁路煙道開啟,F(xiàn)GD系統(tǒng)進(jìn)、出口煙道擋板門關(guān)閉,煙氣直接進(jìn)入煙囪排放。FGD系統(tǒng)內(nèi)的煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入GGH降溫后再到吸收塔,凈化后的煙氣經(jīng)GGH升溫后,由煙囪排入大氣。
2.3、2 SO2吸收系統(tǒng)
FGD系統(tǒng)的吸收塔采用填料塔型,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。煙氣自吸收塔下部引進(jìn),向上流經(jīng)吸收區(qū),在填料表面與噴入吸收塔的海水充分反應(yīng),凈化后的煙氣經(jīng)塔頂部的除霧器除去水滴后排出塔體。洗滌煙氣后的海水收集在塔底部,并依靠重力排入海水恢復(fù)系統(tǒng)。
2.3.3海水供排水系統(tǒng)
西部電廠循環(huán)水采用的海水為直流式單元制供水系統(tǒng),冷卻水取自伶仃洋礬石水道,由2號(hào)取水口取深層海水供4號(hào)機(jī)組使用。FGD系統(tǒng)水源直接取自4號(hào)機(jī)組凝汽器排出口的虹吸井,部分海水進(jìn)入吸水池,經(jīng)升壓泵送人吸收塔內(nèi)洗滌煙氣,吸收塔排出的海水自流進(jìn)入曝氣池,在此與虹吸并直接排入曝氣池的海水匯流、充分混合并曝氣,處理后的合格海水經(jīng)4號(hào)機(jī)組排水溝入海。
2.3.4海水恢復(fù)系統(tǒng)
海水恢復(fù)系統(tǒng)的主體構(gòu)筑物是曝氣池,來(lái)自吸收塔的酸性海水與凝汽器排出的偏堿性海水在爆氣池中充分混合,同時(shí)通過(guò)曝氣系統(tǒng)向池中鼓入適量壓縮空氣,使海水中的亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無(wú)害的硫酸鹽,同時(shí)釋放出CO2,使海水的水質(zhì)達(dá)到同類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后排入海中。
2.3.5 電氣
FGD系統(tǒng)用電電壓為 6kV和 380V,大于或等于200kw的電動(dòng)機(jī)采用6kV供電,200kW以下的電機(jī)采用380V供電。
2.3.6 儀表與控制
FGD系統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)具備以下主要功能:(1)數(shù)據(jù)采集功能。連續(xù)采集和處理反映FGD系統(tǒng)運(yùn)行工況的重要測(cè)點(diǎn)信號(hào),如 FGD系統(tǒng)進(jìn)出口煙氣的SO2、O2濃度及煙溫等。曝氣池排放口處pH、COD、水溫等。(2)控制功能。對(duì)煙氣擋板的前后壓差進(jìn)行閉環(huán)控制,其他設(shè)備采用順序控制。(3)配備各種必要的煙氣、海水現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表。
2.4 海水FGD系統(tǒng)運(yùn)行狀況
負(fù)責(zé)承建西部電廠4號(hào)機(jī)組海水脫硫工程的深圳市能源環(huán)保工程公司,在深圳市能源集團(tuán)公司和各級(jí)政府有關(guān)職能部門的支持下,經(jīng)過(guò)參建單位2年多的緊張施工,已使該工程于1999年3月8日順利通過(guò)72h的連續(xù)運(yùn)行,并移交生產(chǎn)。1999年6月底及7月初,由中、外雙方對(duì)投運(yùn)后的海水煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了性能考核測(cè)試,中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站對(duì)海水煙氣脫硫裝置進(jìn)行了驗(yàn)收前的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作。測(cè)試結(jié)果表明:該脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,設(shè)備狀況良好,主要性能指標(biāo)均滿足國(guó)家的審查要求,達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)值。
有關(guān)運(yùn)行、設(shè)計(jì)資料見(jiàn)表1。海水脫硫系統(tǒng)性能保證設(shè)計(jì)值、實(shí)測(cè)值見(jiàn)表2、表3。
3 西部電廠示范工程的作用及應(yīng)用前景
3.1 海水脫硫工藝的特點(diǎn)
海水脫硫工藝與濕式石灰石一石膏工藝、旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫工藝、爐內(nèi)噴鈣及增濕活化脫硫工藝主要性能的比較見(jiàn)表4。
由表4可看出海水脫硫工藝有以下特點(diǎn):
(l)采用天然海水作吸收液,不添加其他任何化學(xué)物質(zhì),節(jié)省了吸收劑制備系
統(tǒng),工藝簡(jiǎn)單。
(2)吸收系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢、堵塞等運(yùn)行問(wèn)題,系統(tǒng)可用率高.
(3)洗滌煙氣的海水經(jīng)處理符合環(huán)境要求后排入海中,無(wú)脫硫灰渣生成,不需灰渣處置設(shè)施。
(4)脫硫效率較高,有明顯的環(huán)境效益。
(5)投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,通常比濕式石灰石一石膏法低1/3.
3.2 西部電廠海水脫硫工程的示范作用
隨著大氣環(huán)保法規(guī)的頒布和實(shí)施,我國(guó)對(duì)SO2排放的限制愈來(lái)愈嚴(yán)格。在酸雨控制區(qū)和 SO2污染嚴(yán)重的地區(qū),應(yīng)用煙氣脫硫技術(shù)控制SO2排放量,減少酸雨的危害已是十分緊迫的任務(wù)。但是,脫硫工程投資高,運(yùn)行費(fèi)用大,一直是阻礙我國(guó)脫硫技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要問(wèn)題。多年來(lái),國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、國(guó)家電力公司、國(guó)家環(huán)保總局等一直致力于開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的投資省、運(yùn)行費(fèi)用低,運(yùn)行可靠的脫硫技術(shù)。海水脫硫技術(shù)的特點(diǎn)符合上述要求,是一種適合我國(guó)應(yīng)用的脫硫工藝。
我國(guó)的海岸線長(zhǎng),沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),工業(yè)發(fā)展迅速,人口稠密,環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格。沿海火電廠的新、改、擴(kuò)建工程較多,因此海水脫硫工藝在我國(guó)有廣泛的推廣應(yīng)用市場(chǎng)。
國(guó)家環(huán)保總局于1999年9月主持召開了“深圳西部電廠海水脫硫示范工程驗(yàn)收及總結(jié)研討會(huì)”。出席會(huì)議的國(guó)家電力公司。中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、廣東省、深圳市環(huán)保局等有關(guān)單位,對(duì)海水脫硫工藝能否在我國(guó)沿海地區(qū)進(jìn)一步推廣及國(guó)產(chǎn)化等問(wèn)題進(jìn)行了廣泛深入的討論。會(huì)議認(rèn)為深圳西部電廠的海水脫硫系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)值,滿足國(guó)家對(duì)該項(xiàng)目審查的要求,符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn);中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站對(duì)曝氣池水面上空SO2濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:曝氣過(guò)程中沒(méi)有SO2溢出情況,不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成不良影響;
根據(jù)國(guó)家電力公司和國(guó)家環(huán)保總局的要求,在該工程建設(shè)的同時(shí),開展了脫硫工藝排水對(duì)附近海域水質(zhì)、海生物及海底沉積物影響的跟蹤監(jiān)測(cè)與研究項(xiàng)目,自1997年以來(lái),中國(guó)水利水電研究院和中科院南海研究所對(duì)電廠排水口附近海域進(jìn)行了脫硫系統(tǒng)投運(yùn)前的本底檢測(cè)和投運(yùn)后多次檢測(cè),深能集團(tuán)公司對(duì)脫硫系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)進(jìn)行了同期的檢測(cè).2000年6月15,16日,由國(guó)家環(huán)保總局主持召開了階段總結(jié)匯報(bào)會(huì),與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)與專家通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析,一致認(rèn)為海水脫硫工藝排水對(duì)海洋水質(zhì)和海生物未產(chǎn)生不良影響,并認(rèn)為在有條件的海邊電廠可以作為一種比選脫硫工藝推廣應(yīng)用。國(guó)家環(huán)保總局于2000年9月30日以環(huán)監(jiān)字【2000】111號(hào)通知,將該會(huì)議紀(jì)要印發(fā)給全國(guó)各有關(guān)單位。歷時(shí)5年的海洋跟蹤監(jiān)測(cè)已完成了大綱要求的全部?jī)?nèi)容,國(guó)家環(huán)保總局在組織總報(bào)告的編寫。以上的監(jiān)測(cè)、研究工作為我國(guó)沿海地區(qū)火電廠推廣應(yīng)用海水脫硫技術(shù)提供了有力的科學(xué)依據(jù)。
總之,海水脫硫工藝?yán)煤K奶烊粔A度脫硫,不添加任何化學(xué)試劑,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,脫硫效率高,投資、運(yùn)行費(fèi)用較低,易于實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化設(shè)備配套。深圳西部電廠海水脫硫示范工程和相關(guān)的試驗(yàn)研究,以及目前進(jìn)行的5、6號(hào)機(jī)組續(xù)建工程海水脫硫國(guó)產(chǎn)化建設(shè)項(xiàng)目,都將為我國(guó)推廣應(yīng)用海水脫硫技術(shù)及國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)、設(shè)備配套及施工建設(shè)奠定基礎(chǔ)和積累經(jīng)驗(yàn)。
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