循环水系统排污水用于烟气脱硫系统工艺水研究

循环水系统排污水用于烟气脱硫系统工艺水研究毛进',张江涛',夏春雷”,王 璟'1.西安热工研究院有限公司，陕西西安7100322.华能北京热电有限责任公司,北京100023[摘要]为提高水资源利用 效率,北京某热电机组欲以处理后的城市中水作为循环水系统补水，以循环水系统排污水作为烟气脱硫(FGD)工艺水。对此,进行的试验结果表明:以该厂循环水系统排污水作为FGD工艺水后脱硫系统运行稳定,吸收塔除雾器无结垢,浆液无起泡现象,SO2平均去除率为97. 27%,脱硫副产品石膏的有效成分平均大于95%,含水率平均小于10%.[关键词]热电机组;FGD;循环水;排污水;脱硫[中图分类号] TM621. 8[文献标识码] A[文章编号] 1002 - 3364(2011)11 - 0081 - 03[DOI编号] 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苍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雪作者简介:毛进(1983 -),男,毕业于西安建筑科技大学环境与市政工程学院,硕土,工程师。E- mail: maojin@tpri. com. cn中国煤化工MHCNMHG1采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)工艺的电3 500r口3000r厂,多数以水质较好的地下水、地表水作为脱硫工艺。2500k水,存在水源高质低用的问题,不利于水资源保护。目豆2000学1500前已有机组采用循环水系统排污水作为脱硫系统工艺百1000水,但以处理后城市中水作为循环水系统补充水,再以502345678，循环水系统排污水作为FGD工艺水的机组尚未见报时间/d道。(b) C1-浓度北京某热电机组循环水系统以石灰处理后城市中水作为补充水,其排污水具有盐分、硬度、氯离子、有机.物含量高等特点,在作为FGD工艺水时,可能会造成石灰石溶解速率降低,脱硫浆液起泡等问题,影响系统脱硫效率及设备正常运行。本文通过机组实际试验对循环水系统排污水作为FGD工艺水的可行性进行了052345↓789研究。(c)全CO%-浓度1FGD工艺水水质和吸收塔浆液主要成分循环水系统排污水的水质采用DL/T502--2006H23↓↓6985及《水和废水监测分析方法》(第四版)中相关分析方法进行分析,结果见表1.(d)全sO3-浓度围1浆液主要成分 分析结果表1循环水系统排污水水质分析结果水质指标数值由图1可见,吸收塔浆液pH值在5. 0~5.6之间pH值7. 39~7. 88波动,平均运行pH值为5. 3;氯离子浓度在2000~1/2Ca2+ /mmol. L-18. 42~10.57 .3 000 mg/L之间,最高达到2920 mg/L;除运行第51/2Mg2+ /mmol. -3.41~4. 39 .天脱硫系统运行工况的变化导致全COr-含量大于20CI- /mg.L-'258 ~296mmol/L外,全SO-、全CO号-含量稳定,满足脱硫系sOi- /mg.L-1348~530T0C/mg. L-I8.6~12. 2统全SO号-、全CO-浓度分别小于16、20 mmol/L的运行要求。根据吸收塔浆液pH值变化以及C1-、全CO子、技全SO-含量变化能够判断脱硫系统运行稳定性。因2吸收塔除雾器运行工况论此,对上述吸收塔浆液主要成分进行监测，结果见对吸收塔除雾器压差进行监测,结果见图2。.so0l入pV^MA期480離440物备卷'林420堂40023456789时间d(a) pH值中国煤化工叁MHCNMHG82由图2可见,试验期间吸收塔除雾器压差在460~盐含量小于0.35%,符合市场对石膏品质的要求。500Pa之间以齿状波动,压差无明显变化。在除雾器运行压差接近500Pa时,通过冲洗可使除雾器恢复至4分析与讨论较低运行压力。由此推断，以循环水系统排污水作为脱硫工艺水,不会造成吸收塔除雾器结垢。以中水为水源的循环水系统排污水中离子含量及TOC含量均高于工业水,但以其作为FGD工艺水，脱3吸收塔出口 SO2浓度及石膏品质硫系统能够稳定运行,脱硫效率稳定在95%以，上,并且脱水石膏颜色更白。试验期间机组满负荷运行，此时吸收塔出口SO2其原因应是由于循环水系统排污水中更高含量的浓度见图3。由图3可见,吸收塔出口sQh浓度整体低SO;-能够更好的结合水中H+形成HSO; ,为H+从于40 mg/m' (标准状态，下同),平均为28. 72 mg/m2 ,液相主体向石灰石颗粒表面扩散提供通道,从而提高脱硫系统SO2去除率平均为97. 27%。石灰石溶解速率,并且Mg2+含量的增大,对脱硫效率具有一定的促进作用。同时,工艺水中更高含量的Ca2+、SO;-有利于吸收塔浆液在反应过程中形成更多的石膏晶体使其含固量增大,在浆液经过石膏旋流器]rw/~w~/后,底流含固率升高,其中的杂质、灰渣比例降低,使得脱水后石膏更白。234567789运行过程中发现浆液CI-含量增加幅度较大,但时闻/d并未超过电厂脱硫系统要求的15 000 mg/L. TOC含圈3吸收塔出口sO2浓度量的增高也未造成浆液起泡。因此,以循环水系统排污水作为FGD工艺水不会对脱硫系统运行产生明显.对脱硫系统生成石膏的含水率、硫酸盐、碳酸盐、影响。亚硫酸盐含量进行测定,结果见表2。5结论表2石膏品质测定结果时间/d 含水率/% 硫酸盐/% 碳酸盐/% 亚硫酸盐/%(1)以中水为水源的循环水系统排污水pH值平8.1796. 320. 500. 14均为7. 63,氯离子质量浓度平均为279 mg/L,8. 2496. 660. 701/2Ca2+浓度平均为9. 65 mmol/L, TOC值平均为8. 670. 8010. 15 mg/L,以其作为脱硫工艺水,脱硫系统运行稳.9.0994. 941.200. 22定,SO2去除率平均为97. 27%。95. 970.900.13(2)吸收塔浆液全CO5-浓度平均小于208.0194. 251. 0095.121. 0o0.11mmol/L,全SO5-浓度小于16 mmol/L,符合北京热觜电厂脱硫系统运行要求。且石膏含水率低于10%,硫由表2可见,以循环水系统排污水作为脱硫系统酸盐质量分数平均大于95%,碳酸盐质量分数小于浴工艺水生成的石膏含水率均低于10% ,石膏干基中硫2%,亚硫酸盐质量分数小于0.35%。坛酸盐含量平均大于95%,碳酸盐含量小于2%,亚硫酸(3)脱硫吸收塔除雾器无结垢。势(下转第90页)备二二中国煤化工MYHCNMH G830.70出,一旦凝胶分散在油中进人油循环,极易造成伺服阀0.65卡涩,严重时会导致机组跳机。0.600.555解决措施及建议册0.500.459642010年8月,采用基于强极性硅铝吸附剂原理、0.4012f36具有去除凝胶和再生功能的KZTZ-2型抗燃油再生0.352855装置对该机组抗燃油实施再生处理，及时更换再生滤29560.302925芯,最终将该油处理至新油水平。因此,对机组抗燃油40003 00020001000的运行,提出如下建议:波数/cm*(1)长期坚持使用KZTZ -2抗燃油在线再生脱水图4开口杯老化后提取凝胶的红外谱围装置并及时更换再生滤芯,以便随时滤除油中的劣化mgKOH/g以上,远远大于运行油标准要求,说明该油产物,保持油质稳定。同时,需定期进行油质化验,油在运行过程中已经严重劣化变质。当运行油在使用过质异常时应查明原因并采取相应措施。(2)为保证机组安全运行，在机组检修时应清理油程中发生劣化时,--般表现为酸值升高,随着劣化程度箱,将析出的凝胶彻底去除。的加重,油中酸性化合物增多,这些酸性化合物发生复杂的分子缩合反应形成大分子化合物,最后形成了凝[参考文献]交。油中凝胶含量低时,凝胶溶解在油中,随着含量增[1]庞华豪,罗日忠.湛江电厂3号机组旁路高压抗燃油凝胶状油泥分析及处理[J]热力发电,005<10):86 - 88.加，当超过其在油中的溶解度时凝胶便析出。在试验2]毛竹林.60MW汽轮机组高压抗燃油系统常见故障原因室将析出的凝胶加入油中溶解，并逐渐提高油的温度，分析及对策[J].发电设备,2005(3):185 - 188.发现随着温度的提高,凝胶逐渐溶解。分析认为,油质3]刘永洛.磷酸酯抗燃油在我国发电厂的应用[J].润滑油，劣化所产生的凝胶刚开始溶解在油中,随着劣化程度2006(5):9-13.加深,油中凝胶含址增加.当抗燃油循环至油流不畅的[4] DL./T 571- 2007,电厂用磷酸酯抗燃油运行维护导则管路或回到油箱后,由于温度的变化,便会有凝胶析[S].(上接第83页)[J].电力环境保护,2005,21(4):16- 18.1] 周至祥,段建中,薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册 [5] Shaaban A F. Determination of the kinetic parameters of[M].北京:中国电力出版社,2006.the reaction between SO2 and CaO using the thermogravi-备[2]钱枫,向品，等.锅炉软水站再生废水用于烟气脱硫的研metric technique [J]. Thermochimica Acta, 1991, 180:兖[J].环境科学与技术,2009 ,32(1):147- 150.9-21[3]郭瑞堂,高翔,等. 石灰石活性对SOr吸收的影响[J].燃.6] P s Valimbe, V M Malhotra. Effects of water content and会烧科学与技术,2009,15(2);141 - 145.temperature on the erystallization behavior of FGD scrub-4]同军,何育东.湿法脱硫石膏浆液的品质及其控制措施ber sludge[J]. Fuel, 2002(81) :1297 - 1304.势,.40龟(上接第86页)[3]郭包生,张英贤,韩志远.超滤与反渗透膜法处理循环水[1]谢春生,张小平,黄瑞敏. 反渗透技术及其在我国电厂的排污水的运行实践[J].热力发电,2007(5);73 -76.期三兰应用和发展趋势[J].热力发电,2006(7):7- 10.[4]李进,张葆宗.反渗透水处理系统微生物污染特性分析及2]冯向东.影响反滲透进水SDI值的因素及控制措施[J].对策[J].工业水处理,2000(5):10- 12.热力发电,2007(9);75- 76.中国煤化工YHCNMH G .0