循環(huán)水系統排污水用于煙氣脫硫系統工藝水研究

循環(huán)水系統排污水用于煙氣脫硫系統工藝水研究毛進(jìn)',張江濤',夏春雷”,王 璟'1.西安熱工研究院有限公司，陜西西安7100322.華能北京熱電有限責任公司,北京100023[摘要]為提高水資源利用 效率,北京某熱電機組欲以處理后的城市中水作為循環(huán)水系統補水，以循環(huán)水系統排污水作為煙氣脫硫(FGD)工藝水。對此,進(jìn)行的試驗結果表明:以該廠(chǎng)循環(huán)水系統排污水作為FGD工藝水后脫硫系統運行穩定,吸收塔除霧器無(wú)結垢,漿液無(wú)起泡現象,SO2平均去除率為97. 27%,脫硫副產(chǎn)品石膏的有效成分平均大于95%,含水率平均小于10%.[關(guān)鍵詞]熱電機組;FGD;循環(huán)水;排污水;脫硫[中圖分類(lèi)號] TM621. 8[文獻標識碼] A[文章編號] 1002 - 3364(2011)11 - 0081 - 03[DOI編號] 10.3969/j. issn, 1002 - 3364. 2011.11. 081STUDY ON REUSING SEWAGE WATER FROM CIRCULATINGWATER SYSTEM AS THE PROCESS WATER IN FLUE GASDESULPHURIZATION SYSTEMMAO Jin' ,ZHANG Jiangtao' ,XIA Chunlei? , W ANG Jing'2. Huaneng Beijing Thermal Power Co Ltd, Bejing 100023 ,PRCAbstract: In order to enhance the utilization efficiency of water resource, one thermal power plant inBeiing tries to use the reclaimed mid - water in the city as make - up water of the circulating water蒼system,and tries to use the sewage water from the circulating water system as the process water in fluegas desulphurization (FGD) system. The test results for this show that the scaling phenomenon hasn'toccurred in the demister , and the bubbling phenomenon hasn't appeared in slurry of the absorption tow-云er, the average removal rate of SO2 is 97. 27% , the average effective composition of gypsum in by -product of FGD being greater than 95 % , the average water content in gypsum being less than 9%.Key words : thermal power unit ; FGD;circulating water ; sewage water ;desulphurization收稿日期: 2011-05-11雪作者簡(jiǎn)介:毛進(jìn)(1983 -),男,畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院,碩土,工程師。E- mail: maojin@tpri. com. cn中國煤化工MHCNMHG1采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫(FGD)工藝的電3 500r口3000r廠(chǎng),多數以水質(zhì)較好的地下水、地表水作為脫硫工藝。2500k水,存在水源高質(zhì)低用的問(wèn)題,不利于水資源保護。目豆2000學(xué)1500前已有機組采用循環(huán)水系統排污水作為脫硫系統工藝百1000水,但以處理后城市中水作為循環(huán)水系統補充水,再以502345678，循環(huán)水系統排污水作為FGD工藝水的機組尚未見(jiàn)報時(shí)間/d道。(b) C1-濃度北京某熱電機組循環(huán)水系統以石灰處理后城市中水作為補充水,其排污水具有鹽分、硬度、氯離子、有機.物含量高等特點(diǎn),在作為FGD工藝水時(shí),可能會(huì )造成石灰石溶解速率降低,脫硫漿液起泡等問(wèn)題,影響系統脫硫效率及設備正常運行。本文通過(guò)機組實(shí)際試驗對循環(huán)水系統排污水作為FGD工藝水的可行性進(jìn)行了052345↓789研究。(c)全CO%-濃度1FGD工藝水水質(zhì)和吸收塔漿液主要成分循環(huán)水系統排污水的水質(zhì)采用DL/T502--2006H23↓↓6985及《水和廢水監測分析方法》(第四版)中相關(guān)分析方法進(jìn)行分析,結果見(jiàn)表1.(d)全sO3-濃度圍1漿液主要成分 分析結果表1循環(huán)水系統排污水水質(zhì)分析結果水質(zhì)指標數值由圖1可見(jiàn),吸收塔漿液pH值在5. 0~5.6之間pH值7. 39~7. 88波動(dòng),平均運行pH值為5. 3;氯離子濃度在2000~1/2Ca2+ /mmol. L-18. 42~10.57 .3 000 mg/L之間,最高達到2920 mg/L;除運行第51/2Mg2+ /mmol. -3.41~4. 39 .天脫硫系統運行工況的變化導致全COr-含量大于20CI- /mg.L-'258 ~296mmol/L外,全SO-、全CO號-含量穩定,滿(mǎn)足脫硫系sOi- /mg.L-1348~530T0C/mg. L-I8.6~12. 2統全SO號-、全CO-濃度分別小于16、20 mmol/L的運行要求。根據吸收塔漿液pH值變化以及C1-、全CO子、技全SO-含量變化能夠判斷脫硫系統運行穩定性。因2吸收塔除霧器運行工況論此,對上述吸收塔漿液主要成分進(jìn)行監測，結果見(jiàn)對吸收塔除霧器壓差進(jìn)行監測,結果見(jiàn)圖2。.so0l入pV^MA期480離440物備卷'林420堂40023456789時(shí)間d(a) pH值中國煤化工叁MHCNMHG82由圖2可見(jiàn),試驗期間吸收塔除霧器壓差在460~鹽含量小于0.35%,符合市場(chǎng)對石膏品質(zhì)的要求。500Pa之間以齒狀波動(dòng),壓差無(wú)明顯變化。在除霧器運行壓差接近500Pa時(shí),通過(guò)沖洗可使除霧器恢復至4分析與討論較低運行壓力。由此推斷，以循環(huán)水系統排污水作為脫硫工藝水,不會(huì )造成吸收塔除霧器結垢。以中水為水源的循環(huán)水系統排污水中離子含量及TOC含量均高于工業(yè)水,但以其作為FGD工藝水，脫3吸收塔出口 SO2濃度及石膏品質(zhì)硫系統能夠穩定運行,脫硫效率穩定在95%以，上,并且脫水石膏顏色更白。試驗期間機組滿(mǎn)負荷運行，此時(shí)吸收塔出口SO2其原因應是由于循環(huán)水系統排污水中更高含量的濃度見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn),吸收塔出口sQh濃度整體低SO;-能夠更好的結合水中H+形成HSO; ,為H+從于40 mg/m' (標準狀態(tài)，下同),平均為28. 72 mg/m2 ,液相主體向石灰石顆粒表面擴散提供通道,從而提高脫硫系統SO2去除率平均為97. 27%。石灰石溶解速率,并且Mg2+含量的增大,對脫硫效率具有一定的促進(jìn)作用。同時(shí),工藝水中更高含量的Ca2+、SO;-有利于吸收塔漿液在反應過(guò)程中形成更多的石膏晶體使其含固量增大,在漿液經(jīng)過(guò)石膏旋流器]rw/~w~/后,底流含固率升高,其中的雜質(zhì)、灰渣比例降低,使得脫水后石膏更白。234567789運行過(guò)程中發(fā)現漿液CI-含量增加幅度較大,但時(shí)聞/d并未超過(guò)電廠(chǎng)脫硫系統要求的15 000 mg/L. TOC含圈3吸收塔出口sO2濃度量的增高也未造成漿液起泡。因此,以循環(huán)水系統排污水作為FGD工藝水不會(huì )對脫硫系統運行產(chǎn)生明顯.對脫硫系統生成石膏的含水率、硫酸鹽、碳酸鹽、影響。亞硫酸鹽含量進(jìn)行測定,結果見(jiàn)表2。5結論表2石膏品質(zhì)測定結果時(shí)間/d 含水率/% 硫酸鹽/% 碳酸鹽/% 亞硫酸鹽/%(1)以中水為水源的循環(huán)水系統排污水pH值平8.1796. 320. 500. 14均為7. 63,氯離子質(zhì)量濃度平均為279 mg/L,8. 2496. 660. 701/2Ca2+濃度平均為9. 65 mmol/L, TOC值平均為8. 670. 8010. 15 mg/L,以其作為脫硫工藝水,脫硫系統運行穩.9.0994. 941.200. 22定,SO2去除率平均為97. 27%。95. 970.900.13(2)吸收塔漿液全CO5-濃度平均小于208.0194. 251. 0095.121. 0o0.11mmol/L,全SO5-濃度小于16 mmol/L,符合北京熱觜電廠(chǎng)脫硫系統運行要求。且石膏含水率低于10%,硫由表2可見(jiàn),以循環(huán)水系統排污水作為脫硫系統酸鹽質(zhì)量分數平均大于95%,碳酸鹽質(zhì)量分數小于浴工藝水生成的石膏含水率均低于10% ,石膏干基中硫2%,亞硫酸鹽質(zhì)量分數小于0.35%。壇酸鹽含量平均大于95%,碳酸鹽含量小于2%,亞硫酸(3)脫硫吸收塔除霧器無(wú)結垢。勢(下轉第90頁(yè))備二二中國煤化工MYHCNMH G830.70出,一旦凝膠分散在油中進(jìn)人油循環(huán),極易造成伺服閥0.65卡澀,嚴重時(shí)會(huì )導致機組跳機。0.600.555解決措施及建議冊0.500.459642010年8月,采用基于強極性硅鋁吸附劑原理、0.4012f36具有去除凝膠和再生功能的KZTZ-2型抗燃油再生0.352855裝置對該機組抗燃油實(shí)施再生處理，及時(shí)更換再生濾29560.302925芯,最終將該油處理至新油水平。因此,對機組抗燃油40003 00020001000的運行,提出如下建議:波數/cm*(1)長(cháng)期堅持使用KZTZ -2抗燃油在線(xiàn)再生脫水圖4開(kāi)口杯老化后提取凝膠的紅外譜圍裝置并及時(shí)更換再生濾芯,以便隨時(shí)濾除油中的劣化mgKOH/g以上,遠遠大于運行油標準要求,說(shuō)明該油產(chǎn)物,保持油質(zhì)穩定。同時(shí),需定期進(jìn)行油質(zhì)化驗,油在運行過(guò)程中已經(jīng)嚴重劣化變質(zhì)。當運行油在使用過(guò)質(zhì)異常時(shí)應查明原因并采取相應措施。(2)為保證機組安全運行，在機組檢修時(shí)應清理油程中發(fā)生劣化時(shí),--般表現為酸值升高,隨著(zhù)劣化程度箱,將析出的凝膠徹底去除。的加重,油中酸性化合物增多,這些酸性化合物發(fā)生復雜的分子縮合反應形成大分子化合物,最后形成了凝[參考文獻]交。油中凝膠含量低時(shí),凝膠溶解在油中,隨著(zhù)含量增[1]龐華豪,羅日忠.湛江電廠(chǎng)3號機組旁路高壓抗燃油凝膠狀油泥分析及處理[J]熱力發(fā)電,005<10):86 - 88.加，當超過(guò)其在油中的溶解度時(shí)凝膠便析出。在試驗2]毛竹林.60MW汽輪機組高壓抗燃油系統常見(jiàn)故障原因室將析出的凝膠加入油中溶解，并逐漸提高油的溫度，分析及對策[J].發(fā)電設備,2005(3):185 - 188.發(fā)現隨著(zhù)溫度的提高,凝膠逐漸溶解。分析認為,油質(zhì)3]劉永洛.磷酸酯抗燃油在我國發(fā)電廠(chǎng)的應用[J].潤滑油，劣化所產(chǎn)生的凝膠剛開(kāi)始溶解在油中,隨著(zhù)劣化程度2006(5):9-13.加深,油中凝膠含址增加.當抗燃油循環(huán)至油流不暢的[4] DL./T 571- 2007,電廠(chǎng)用磷酸酯抗燃油運行維護導則管路或回到油箱后,由于溫度的變化,便會(huì )有凝膠析[S].(上接第83頁(yè))[J].電力環(huán)境保護,2005,21(4):16- 18.1] 周至祥,段建中,薛建明.火電廠(chǎng)濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊 [5] Shaaban A F. Determination of the kinetic parameters of[M].北京:中國電力出版社,2006.the reaction between SO2 and CaO using the thermogravi-備[2]錢(qián)楓,向品，等.鍋爐軟水站再生廢水用于煙氣脫硫的研metric technique [J]. Thermochimica Acta, 1991, 180:兗[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2009 ,32(1):147- 150.9-21[3]郭瑞堂,高翔,等. 石灰石活性對SOr吸收的影響[J].燃.6] P s Valimbe, V M Malhotra. Effects of water content and會(huì )燒科學(xué)與技術(shù),2009,15(2);141 - 145.temperature on the erystallization behavior of FGD scrub-4]同軍,何育東.濕法脫硫石膏漿液的品質(zhì)及其控制措施ber sludge[J]. Fuel, 2002(81) :1297 - 1304.勢,.40龜(上接第86頁(yè))[3]郭包生,張英賢,韓志遠.超濾與反滲透膜法處理循環(huán)水[1]謝春生,張小平,黃瑞敏. 反滲透技術(shù)及其在我國電廠(chǎng)的排污水的運行實(shí)踐[J].熱力發(fā)電,2007(5);73 -76.期三蘭應用和發(fā)展趨勢[J].熱力發(fā)電,2006(7):7- 10.[4]李進(jìn),張葆宗.反滲透水處理系統微生物污染特性分析及2]馮向東.影響反滲透進(jìn)水SDI值的因素及控制措施[J].對策[J].工業(yè)水處理,2000(5):10- 12.熱力發(fā)電,2007(9);75- 76.中國煤化工YHCNMH G .0