CN101642667B - 一种利用冷却塔循环水作为烟气脱硫系统用水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用冷却塔循环水作为烟气脱硫系统用水的方法,利用冷却塔循环水作为脱硫系统启动时的塔内基础用水,初次启动脱硫系统时利用冷却塔循环水制备脱硫剂,脱硫系统运行过程中利用冷却塔循环水冲洗除雾器和向脱硫系统的脱硫塔内补充工艺水。将电厂系统内用水进行重复利用,以废治废,减少了系统内的资源消耗和经济投入。

Description

一种利用冷却塔循环水作为烟气脱硫系统用水的方法
技术领域
本发明属资源与环境领域,涉及一种利用处理后的冷却塔循环水作为脱硫系统用水的方法。
背景技术
在电厂发电设备的循环冷却系统中,冷却过设备或介质的水,被送入冷却塔中进行冷却,由进塔空气将水所散出的热量带走,经过冷却的水又重新用来冷却设备或介质。在冷却过程中由于水分不断被蒸发、风吹,循环水被浓缩,导致水中所含盐分增高;循环水除被浓缩外,空气中的灰尘及一些有害气体(如SO2)也会进入循环水;综合以上因素,冷却塔循环水需要进行定期排污,以降低循环水的浓缩倍率。按照浓缩倍率控制在3计算,其每小时排污量约为每小时循环量的0.3%。以一台300MW的机组为例,其冷却塔循环水量约为54000t/h,排污水量按照0.3%计算,其每小时排污水量为162t。
传统的冷却塔循环水处理为直接外排或加药处理后回用,即污染了环境同时也增加了经济投入。
循环冷却水根据浓缩倍率的不同,其各种成分范围为:
  成分   范围
  氯离子   250~960mg/L
  钙离子   200~500mg/L
  镁离子   300~500mg/L
  磷   0.8~2.0mg/L
  总碱度   6.0~11.0mmol/L
  pH值   6.8~8.2
申请号为200710156609.8的中国发明专利公开了一种塔外氧化石灰/电石渣-石膏法脱硫工艺及装置,其中提到了利用向氧化罐内通入初始烟气以调整罐内浆液的pH值,并通入氧气进行氧化。
根据国家标准号为GB 13271-2001的锅炉大气污染物排放标准规定,燃煤锅炉烟尘排放标准为出口达到100-350mg/m3,而一般的脱硫塔可以在除尘器后再脱除50~80%的粉尘。
以典型的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺为例,其脱硫用水水质要求悬浮物小于200mg/L,正常运行时脱硫系统中的氯离子保证在20000mg/L以下,根据氯离子浓度变化调整脱硫废水的外排量。
亚硫酸钙粘附性比较强,在脱硫系统运行过程中容易黏附在除雾器表面,长时间运行后容易结垢。
传统的脱硫系统用水为中水,用水量大。以一台300MW机组典型的石灰石-石膏湿法脱硫系统为例,由于脱硫系统在运行过程中有水分蒸发、夹带、产出石膏带出去部分水分、脱硫系统废水外排等原因需要对脱硫系统进行补水,主要通过脱硫剂制备用水、除雾器冲洗用水、直接向塔内补水等方式进行补水,其用水量约为120t/h。
发明内容
本发明提供了一种利用处理后的冷却塔循环水作为脱硫系统用水的方法。
一种利用冷却塔循环水作为烟气脱硫系统用水的方法,包括利用冷却塔循环水作为脱硫系统启动时的塔内基础用水,初次启动系统时利用循环水制备脱硫剂,脱硫系统运行过程中还可以利用循环水冲洗除雾器和向脱硫系统的脱硫塔内补充工艺水。
所述的塔内基础用水为脱硫系统启运时为了保证设备正常运行的水位。
所述的利用循环水制备脱硫剂为利用循环水溶解石灰石、石灰、白泥、电石渣等脱硫剂。
利用循环水冲洗除雾器为脱硫系统正常运行过程中用水冲洗除雾器表面所黏附的脱硫液中的固体。
向脱硫系统的脱硫塔内补充工艺水为维持塔内液位所需的水。
循环水在使用前最好进行预处理,利用烟气脱硫系统处理后的烟气鼓入循环水中,使循环水的pH值为2.0~5.0。在系统启动运行后,开始启动循环水预处理系统,利用喷射鼓泡装置引入吸收塔出口烟气(出口烟气经过除尘器和脱硫系统双重除尘后其含尘量低,不影响水质)降低水的pH值,pH值控制在2.0~5.0之间,并鼓入压缩空气氧化其中的还原性物质,例如磷;氧化其中生成的亚硫酸盐,例如亚硫酸钙、亚硫酸镁,将其氧化成硫酸钙和硫酸镁,防止黏附在除雾器上导致结垢。
脱硫系统运行过程中利用处理后的循环水冲洗除雾器,pH值在2.0~5.0的水在冲洗除雾器的时候能够有效的将黏附在除雾器上的亚硫酸钙酸洗溶解并冲洗下去。
由于已经将还原性物质充分氧化,避免了在对脱硫系统补水时将还原性物质带入脱硫系统。
由于已经将还原性物质充分氧化,避免了在制备脱硫剂时将还原性物质带入脱硫系统。
引入酸化循环水的烟气在经过循环水脱硫后,二氧化硫浓度进一步降低,在整个脱硫系统达到同样的脱硫效率的情况下,减少了部分脱硫剂的耗量。
本发明方法,其优点在于将电厂系统内用水进行重复利用,以废治废,减少了系统内的资源消耗和经济投入。相对于传统的将中水作为脱硫用水和冷却塔循环水的处理方式,本方法至少减少了一道冷却塔循环水处理流程,也减少了部分水耗量,向零排放目标更进一步;利用低pH值的水冲洗除雾器,使得除雾器的结垢周期大大延长;将循环水进行充分氧化,避免了对脱硫系统内的浆液氧化造成影响。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
脱硫系统在第一次启运时,直接将未处理的循环水输送到脱硫系统各个需要用水部分,当系统启运投入烟气后,按照以下流程运行:冷却塔1中的冷却塔循环水被输送泵3从集水池2中抽出,输送到预处理罐5,预处理罐溢流到工艺水储存罐6中,再由工艺水泵7抽出分两路,一路输送回预处理罐打回流8以保证预处理罐中的液位,一路去脱硫系统,预处理引风机16从吸收塔出口烟道18上引出一路烟气输送到预处理罐5中对其中的循环水进行喷射鼓泡以降低pH值,处理完毕后烟气回到17出口烟道18,同时预处理氧化风机4将压缩空气鼓入预处理罐5中,以氧化其中的还原性物质;工艺水泵7输送工艺水到脱硫系统,其分为三路,一路去往10化灰罐11,一路去往9吸收塔14补水,一路去往12冲洗除雾器15。
工艺水储罐6中安装有液位计或电控浮球,输送泵3的启停根据工艺水储罐6的液位控制,预处理罐5中安装有pH计,19为电控挡板门,其开度根据预处理罐5中的pH值控制,以保证预处理罐5中的pH值处于需要范围;预处理氧化风机4常开;工艺水泵7常开,向预处理罐5中打回流8以控制预处理罐5中的液位以保证喷射鼓泡效果;去往脱硫系统的管路由电动阀门13控制,在脱硫系统需要用水的时候开启电动阀门13,否则关闭;预处理罐5和工艺水储罐6都不设置搅拌;其中19为吸收塔烟气入口。
所述的预处理罐5的容积相当于0.2~1小时的脱硫系统用水量,根据冷却塔循环水质确定;
所述的预处理罐5中的酸化烟气量为吸收塔出口烟气量的7~35%,根据冷却塔循环水质确定。
实施例1
某电厂7台130t/h锅炉,其冷却塔循环水控制浓缩倍率为2,pH值为8.2,氯离子为480mg/L,钙离子为250mg/L,磷为1.56mg/L,总碱度为8.2mmol/L,改造前排污水量为200t/h,脱硫系统水用量为100t/h,排污水量满足脱硫用水量;改造脱硫用水后,冷却循环水排污量降为80t/h,总的水排污量降低100t/h,改造费用为10万元,每年降低水耗折合约24万元,减少脱硫剂费用2.9万元。系统及设备运行正常。
实施例2
某电厂3台420t/h锅炉,其冷却塔循环水控制浓缩倍率为3,pH值为8.0,氯离子为675mg/L,钠离子为3296mg/L,钙离子为498mg/L,总碱度为17.9mmol/L,改造前排污水量为170t/h,脱硫系统水用量为120t/h,排污水量满足脱硫用水量,改造脱硫用水后,冷却循环水排污量降为40t/h,总水排污量降低120t/h,改造费用为15.8万元,每年降低水耗折合约33.2万元,减少脱硫剂费用3.9万元。系统及设备运行正常。

Claims (2)

1.一种利用冷却塔循环水作为烟气脱硫系统用水的方法,其特征在于:包括利用冷却塔循环水作为脱硫系统启动时的脱硫塔的塔内基础用水,初次启动脱硫系统时利用冷却塔循环水制备脱硫剂,脱硫系统运行过程中利用经预处理的冷却塔循环水冲洗除雾器和向脱硫系统的脱硫塔内补充工艺水;
所述的利用循环水制备脱硫剂为利用循环水溶解脱硫剂;
所述的预处理方法为:将烟气脱硫系统处理后的烟气和压缩空气鼓入冷却塔循环水中。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:预处理后的冷却塔循环水的pH值为2.0~5.0。
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