濕法脫硫用水水質要求

1、回用水用于濕法脫硫系統(tǒng)工藝水的水質要求0、引言石灰石-石膏法煙氣脫硫技術以石灰石漿液作脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對煙氣進行噴淋洗滌， 使煙氣中的S02反應生成亞硫酸鈣，同時向吸收塔內(nèi)的漿液中鼓入空氣，將亞硫酸鈣強制 氧化為石膏，然后再對石膏作脫水處理。該法具有脫硫效率高、系統(tǒng)可靠性好、運行費用較低等優(yōu)點。但濕法脫硫系統(tǒng)同時存在著用水量較大的問題，例如2臺600MW 的機組用水量可達150m3/h 以上，如果FGD系統(tǒng)未設置 GGH的話，則工藝水的耗量更大。目前電廠的水務管理已納入統(tǒng)一的調(diào)度之中，在保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的前提下，盡 量合理地利用水資源。由于脫硫系統(tǒng)工藝用水占全廠用水量的比例較大，部分電

2、廠已有將工業(yè)廢水或其他排水回用于脫硫系統(tǒng)的考慮并進行了試驗。1、脫硫系統(tǒng)的用水情況脫硫系統(tǒng)的主要用水一般分為兩路，即為工藝水及冷卻水。工藝水主要用于吸收塔補水、除霧器沖洗、石灰石制漿、轉動機械的冷卻及密封沖洗、漿液輸送設備及管道的沖洗等。冷卻水主要用于增壓風機油站、氧化風機及磨機油站等設備的冷卻，由于用水點相對較少，因而冷卻水的耗水量并不大。脫硫系統(tǒng)的工藝水一般來自于電廠循環(huán)水(或循環(huán)水補充水)、中水或其他工業(yè)水系統(tǒng)；冷卻水則來自于電廠閉式循環(huán)水或其他除鹽水系統(tǒng)。冷卻水使用后一般要求回收，有的回收至電廠的閉式循環(huán)水系統(tǒng)中，有的則回收到脫硫工藝水箱中作脫硫系統(tǒng)的工藝水用。2、工藝水及冷卻水的水質

3、要求電廠閉式循環(huán)水一般采用除鹽水或凝結水作補充水源，其水質較好，可以滿足氧化風機、增壓風機油站及磨機油站等設備的冷卻要求。由于脫硫系統(tǒng)的工藝水對水質的要求不高，因而工業(yè)廢水或其他排水的回用主要集中在工藝系統(tǒng)上。以下根據(jù)工藝水各用水點對水質的要求分別進行討論。2.1除霧器沖洗水的水質要求在濕法脫硫系統(tǒng)中對于除霧器沖洗水的水質要求，一方面既要防止除霧器沖洗水噴嘴因工藝水中的懸浮物雜質含量過咼而引起堵塞，一方面也要防止因硬度離子含量過咼而引起噴嘴結垢現(xiàn)象。表 1分別是國外兩家除霧器生產(chǎn)商及濕法煙氣脫硫裝置專用設備除霧器(JB/T10989-2010)中建議的沖洗水水質要求。表1除霧器沖洗水的水質要求

4、項目 RPT推薦值 MTS要求值 JB/T10989-2010Ca.L<200<200<200so4 .L<400<400<400S03.L<10<13<10pH值<7<77-8懸浮物丄 <900<1000<1000綜合來說，除霧器對沖洗水水質的要求不高，一般的工業(yè)水水質均能滿足其要求。2.2轉動機械軸承冷卻及沖洗水的水質要求由于轉動機械的冷卻及密封沖洗水對水質的要求稍高，應該采用較為潔凈的工業(yè)用水。 根據(jù)火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程(DL5000-2000)規(guī)定，轉動機械軸承冷卻水的控制標 準見表2 。表2轉動機械

5、軸承冷卻水的水質要求項目控制標準總硬度（以 CaCO3 計）丄<250pH值6.5-9.5懸浮物丄<50（ 300MW及以上機組）懸浮物丄<100 （其他機組）2.3吸收塔補水的水質要求對于石灰石制漿、漿液輸送設備及管道的沖洗以及除霧器的沖洗等用水，由于最后均進 入到脫硫系統(tǒng)的吸收塔內(nèi)，因而均可以算作是吸收塔的補水。對于吸收塔的補水水質，應同時考慮到工藝水中含有的不同成分對吸收塔內(nèi)煙氣的吸收、石膏的氧化等化學反應的影響及設備的防腐等級要求。為了保證吸收塔內(nèi)化學反應的順利進行，需要控制懸浮物、氯離子、 有機物（COD ）及油類物質等成分的含量。（1 ）懸浮物。如果吸收塔漿液中含

6、有過多的惰性物質，這些物質就會覆蓋在石灰石顆 粒的表面，妨礙石灰石漿液對煙氣的吸收，使吸收劑的利用率降低，并影響系統(tǒng)的脫硫效率。 例如當FGD系統(tǒng)入口煙氣的含塵量較大時，由于煙塵顆粒的粒徑較小，在運行過程中這些 細小的顆粒往往聚集于吸收塔上部的漿液中，難以通過廢水排放的方式迅速排出，故一般情況下FGD系統(tǒng)入口煙氣的含塵量要求控制在200mg/m3 以下。從這方面來說，工藝水中懸浮物的含量也應控制在一定的范圍內(nèi)。（2 ）氯離子。吸收塔漿液中的氯離子含量一般均要求控制在20000mg/L以下，通常認為這主要是出于吸收塔內(nèi)結構材料防腐的需要，因而有人認為如果提高吸收塔內(nèi)件的防腐等級應該可以引入海水作

7、工藝水。但如果綜合考慮到氯離子對脫硫系統(tǒng)的影響，如果需要引用海水作工藝水的話，應經(jīng)充分論證后再作選擇。例如印度尼西亞TanjungjatiA電廠2*660MW 脫硫系統(tǒng)采用海水作工藝水，工藝水的氯離子含量為19130mg/L ，在維持廢水排放量為48m3/h的情況下，吸收塔漿液中的氯離子含量仍高達100090mg/L ，脫硫效率僅58.5%。通過加大脫硫廢水的排放量可以控制吸收塔漿液中氯離子含量，但由于脫硫廢水處理系 統(tǒng)設計定型的關系，即使加強排放其處理的容量也有限。例如國內(nèi)某電廠2*300MW 的FGD系統(tǒng)，當工藝水中氯離子的含量為1000mg/L 時，要維持吸收塔漿液中的氯離子小于2000

8、0mg/L ，通過物料平衡可以計算出2套FGD廢水的連續(xù)排放量為 14m3/h ;當工藝水中氯離子的含量為 5000mg/L 時，2套FGD廢水的連續(xù)排放量應 37.2m3/h ，這意味 著常規(guī)的設計已無法適應這種變化了。（3 ）有機物（COD ）。工藝水中的 COD含量一般在 2-10mg/L的范圍內(nèi)，如果工藝水中的COD含量較高，在運行過程中即容易聚集在吸收塔的上部并引起起泡現(xiàn)象。例如天 津某熱電廠工藝水中的COD達到了 40mg/L 以上，不得不經(jīng)常向吸收塔內(nèi)加消泡劑以消除吸收塔內(nèi)的泡沫。 此外經(jīng)試驗證實，大多數(shù)有機物對亞硫酸鈣的氧化反應有抑制作用，為保證吸收塔漿液中的亞硫酸鈣順利向硫酸

9、鈣轉變，將石膏中亞硫酸鈣的含量控制在0.5%以下，控制有機物的含量是必需的。綜上所述，工藝水中的COD的應當控制在 30mg/L 以下。（4 ）油類。相比普通有機物對亞硫酸鈣氧化反應的抑制作用而言，油類物質對抑制亞 硫酸鈣的氧化反應則更是快速有效的。例如湖北某電廠2*300MW 機組FGD系統(tǒng)，在調(diào)試過程中因漿液循環(huán)泵軸承箱漏油，部分油污通過吸收塔排水坑泵打入到吸收塔內(nèi)，導致吸收塔漿液迅速變壞，使得石膏中亞硫酸鈣的含量過高，而且已無法通過加大廢水排放和加速補漿等措施恢復正常，最后只有選擇徹底更換吸收塔漿液的辦法處理。工業(yè)用油類物質中通常包含有烷烴、芳烴等有機物成分，其添加劑的成分則更為復雜，這

10、些有機成分相對于亞硫酸鈣的氧化反應來說，一般起的是負催化作用，因而在實際應用中應盡量控制工藝水中油類 物質的含量。另外還需注意的一點是，許多電廠脫硫系統(tǒng)工藝水的水源為電廠開式循環(huán)水的排水，而循環(huán)水中一般投加有一定量的水質穩(wěn)定劑，這些有機膦水處理劑對亞硫酸鈣的氧化反應均有一定程度的抑制作用。根據(jù)對湖南、天津、湖北等地電廠的調(diào)研證實，當循環(huán)水總磷含量控制在5mg/L以下時，看不出這些水質穩(wěn)定劑對亞硫酸鈣的氧化反應有明顯影響，面在通常 情況下一般電廠均能達到這一要求。2.4其他用水點的水質要求按照化學石膏制品（HJ/T211-2005）規(guī)定，石膏產(chǎn)品浸出液中氯含量濃度應小于100mg/kg ，因而石

11、膏濾餅和真空皮帶脫水機濾布的沖洗水均應采用水質較好的工業(yè)用水。綜上所述，參照城市污水再生利用工業(yè)用水水質標準（GB/T19923-2005）FGD系統(tǒng)工藝水中主要的水質指標應達到表3的要求。表3 FGD系統(tǒng)工藝水水質要求項目控制要求總硬度（以CaC03計）丄 250pH （25 度）6.5-9.0懸浮物.mg.L50CL.L1000S04.L400COD .L30總磷（以P計）丄5油類丄-03、FGD工藝水系統(tǒng)設計優(yōu)化整個電廠工業(yè)廢水的來源主要包括化學再生廢水、煤場廢水、機組排水槽廢水及其他雜 用水等，這些廢水經(jīng)處理后，除個別指標外一般能達到脫硫系統(tǒng)工藝用水的水質要求。從實際應用的角度出發(fā)將處

12、理合格后的工業(yè)廢水與工藝水進行混兌使用是比較穩(wěn)妥可靠的做法。在脫硫的工藝水系統(tǒng)中，除霧器沖洗用水的需求量較大，是吸收塔補水的主要途徑，因 此可利用回用水作除霧器的沖洗水；濾液水也是吸收塔補水的一條途徑，可以將回用水打入到濾液水箱內(nèi)，然后再補入到脫硫系統(tǒng)中，但通過濾液水箱向吸收塔補水的水量有限。目前大部分電廠的脫硫系統(tǒng)中除霧器沖洗水，真空皮帶脫水機濾布沖洗水等一般與其他 工藝水共用一個水箱，因而如果試圖采用混兌的方法利用回用水，將對水質要求相對較高的用水點帶來潛在的風險。 從根本上來說，如果工業(yè)廢水有回用的需要， 最好在脫硫系統(tǒng)的設 計階段明確地提出要求，這樣就可以將用水量較大而用水水質要求相對較低的除霧器沖洗水 系統(tǒng)設置單獨的水箱、水泵和管道等，同時還應考慮將脫硫廢水處理系統(tǒng)的容量適當加大， 以適應吸收塔漿液品質出現(xiàn)突然變化等異常情況。此外，F(xiàn)GD工藝水系統(tǒng)的水泵及管道等過流部件的材質一般均按清水水質設計，因而在有海水混兌等場合，還應同時考慮工藝水系統(tǒng)過流部件的材質對水質的適應性問題。4、結語電廠工業(yè)廢水回收用于 FGD的工藝水