電廠煙氣脫硫技術方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 2是氣 固反應，反應速度較慢，而且反應不完全，吸收劑利用率低；為此需要將其磨細、霧化、循環等過程以提高吸收劑的利用率，但將使整個系統能耗增加。而氨吸收 SO2 是氣 液反應或氣 氣反應，反應速率快，反應完全，吸收劑利用率高，脫硫效率也高。僅就吸收過程而言，與鈣基吸收設備相比，氨吸收設備體積較小，能耗也低。雖然脫硫 塔內循環液為硫酸銨飽和溶液，但由于硫酸銨極易溶于水，并且有硫酸銨晶種的存在，實踐中未出現結垢、堵塞的問 題。 副產品硫酸氨價值高，經濟效益好 氨法煙氣脫硫的副產品是硫酸銨，正是中國廣大耕地所需要的含氮含硫的肥料。它可以單獨使用，也可以和其他營養元素一起做復合肥料，有著廣闊的市場需求。不象鈣基脫硫副產品石膏或亞硫酸鈣，或因其市場飽和，或因其無法使用，拋棄后還占用寶貴的土地資源，形成“石頭搬家”現象。一噸氨可以生產四噸 96%以上的硫酸銨化肥，按目前我們調研的行情，三噸硫酸銨化肥價值就可抵消一噸氨的費用，還能剩下一噸硫酸銨成為盈余。如果進一步用硫酸銨同氯化鉀反應得到硫酸鉀和氯化銨，產品附加值還會有顯著提高。 環境效益好 無廢水、廢渣和廢氣排放 工藝過程中為了保持吸收液里的氯離子濃度低于 20g/l，以減少溶液對設備部件的腐蝕，需要不斷的將含有氯化銨（ NH4Cl）溶液排向副產品干燥器里使其蒸發，得到的固體氯化銨也是肥料，但其量是很小的，混在硫酸銨里不會對其質量產生影響。另外，還有很少量的飛灰出現在旋流器的溢 14 流里，為了保證副產品硫酸銨的質量，往往需要不間斷的用壓濾機清除。這部分量是很小的，而且是煙氣中原有的。 避免鈣基脫硫為獲取吸收劑而開山鑿石，用煤將其燒制成石灰；在石灰燒制過程中，放出大量的二氧化碳（ CO2） ，既破壞環境又污染了空氣。 氨法煙氣脫硫是一種綜合利用和資源回收的方法。中國硫資源并不豐富，每年要從國外進口 200300 萬噸硫磺，耗資十多億元人民幣。但中國每年從煙氣排走的硫就約有 1000 萬噸之多，而中國廣大耕地卻有 30%因缺少硫元素而影響著糧食的增產。使用氨法煙氣脫硫既是綜合利用又回收了硫資源，輕松地解決了上述這個矛盾。 適合中國的國情 中國是發展中國家，是人口眾多的農業大國。氨的資源豐富，每年氨的產量達 3600多萬噸，世界第一。有 400多個生產氨的化肥廠，產地遍及全國各地，中國耕地經調查大面積缺 硫（在土壤里硫含量＜ 6 1010即為缺硫），聯合國糧油組織已確定除了氮（ N）、磷（ P）、鉀（ K）外，硫（ S）是植物第四營養元素，它能顯著使農作物和蔬果增產。在歐美硫和氮、磷、鉀一樣賣錢，它的需求量和磷一樣多。我們用氨法進行燃煤煙氣脫硫得到副產品硫酸銨肥料，氨是從肥料中來，又回到肥料中去，不影響氨的平衡使用。中國本身就有廣闊的市場，據農業權威部門介紹，中國每年需要硫酸銨化肥約 400 萬噸，目前每年只生產 60 萬噸，需求平衡相差甚遠。所以說，氨法煙氣脫硫完全適合中國能源、農業的發展和環境綜合治理的國情。 4 本 工藝 技術特點 本 項工程采用 氨 硫酸銨濃縮結晶脫硫工藝 ， 其工藝 具有以下獨特的技術特點和優勢： ： 通過脫硫 塔結構的特殊設計，使得煙氣與脫硫吸收液接觸非常充分，可以在保證脫硫效率的前提下大大降低脫硫系統的液 /氣比：本方案中實際 15 控 制 液 /氣比為 1 左右， 而實際脫硫效率可以達到 98%以上；而其他技術為了提高煙氣的吸收效率，往往將液 /氣比提高到 5倍以上，造成出口煙氣溫度過多的損失和煙氣中含水量的增加。從而大大降低了脫硫吸收系統循環泵的運行功率，并有利于控制煙氣出口溫度的提高。 亞硫酸銨氧化率高，硫酸銨產品回收率高且品質純 本工藝技術采用 固定式空氣噴射器 +氣液混合器塔內氧化 ， 亞硫酸銨氧化成硫酸銨的氧化率近 乎可以達到 100%， 可以達到后級回收的硫酸銨產品中幾乎不含有亞硫酸銨成分，使得回收的硫酸銨產品回收率高而且品質純正。 煙氣脫硫系統阻力較小，運行成本低 常規氨法脫硫技術為了提高系統的 SO2 吸收效率，往往采用篩板塔，但會造成脫硫塔阻力較大（一般高于 2020Pa），而且可能會造成內部堵塞現象，增加運行動力和維護成本；本工藝技術采用我公司獨特的 兩塔提濃、脫硫系統 ， 設備系統 阻力小于 1500 Pa， 遠低于其它氨法脫硫 系統阻力 ，運行成本低，且不存在阻塞問題。 占地面積小，節能效果好 本工藝技術節省了常規的硫酸銨溶液濃縮結晶的三效蒸發器 ，煙氣脫硫與硫酸銨提濃在 兩 個塔內完成，節省了占地面積，投資、運行成本、可靠性及占地面積都優于常規的氨回收法脫硫工藝，僅節約蒸汽一項對本項目每年可節約相當一部分運行成本。 煙氣脫硫及硫酸銨回收效率高 采用三層循環高效霧化噴淋層，這大大增加了氣液的接觸面積，而且減小了 氣態 氨及亞硫酸銨的逃逸；脫硫塔 上部 出口設 置 兩級高效除霧層 （ 拆流板式 +絲網 ） ，除去煙氣中的霧滴 、泡沫 及進一步捕集隨煙氣逃逸的亞硫酸銨；通過以上措施，煙氣脫硫效率及硫酸銨回收率得以大提高。 5 脫硫及硫酸銨回收工藝系統描述 16 從 鍋爐 來的煙氣經靜電除塵器除塵、引風機加壓之后， 從頂部 進入 增濕 提濃塔內， 與硫酸銨溶液混合增濕、降溫并對 硫酸銨溶液提濃 ， 煙氣經降溫增濕后進入脫硫塔的，煙氣與由循環泵泵入經 三層 霧化噴嘴霧化的 脫硫循環液 充分接觸吸收，煙氣中的 SO2 成分被 充分 吸收， SO2 吸收率達到95%以上 。 脫硫塔內 脫硫循環液 吸收 SO2生成的亞硫酸氫銨 ， 亞硫酸氫銨 與 加入脫硫系統的 氨水 混合 進行中和反應生成 亞硫酸銨，依次循環反復，完成對煙氣中 SO2 的凈化吸收，至此脫硫過程完成，凈化后的煙氣經塔頂兩層高效除霧器除去其中的霧滴后，經塔頂擋液環 (避免煙氣將塔壁上的水膜帶出塔體，以防進入煙囪，腐蝕煙囪 )排入大氣中。 亞硫酸銨溶液在 脫硫 塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液泵入 增濕提濃塔 洗滌煙氣，將煙氣溫度降低的同時自身得到濃縮 ,得到固含量 1015%硫酸銨漿液。 固含量 1015%的漿液經結晶泵送至硫銨工序經旋流器脫水后形成固含量 40%左右的硫銨漿液，清液進入 硫銨濾 液槽；固含量 40%左右的硫銨漿液進入離心機進 行固液分離，形成含水 5%左右的濕硫銨，母液溢流到 硫銨濾 液槽 ；含水 5%左右的濕硫銨經干燥機干燥，得到水分 %的硫銨，進入包裝機包裝即可得到商品硫銨； 硫銨濾 液槽 內的液體經 濾液 泵送回 硫銨循環槽 。 脫硫系統 過高的排煙溫度容易形成氨以氣態形式和亞硫酸銨以氣溶膠形態的逃逸 ,氣溶 膠的產生會大大降低硫酸銨的回收率，從而影響煙氣中的粉塵排放濃度，在脫硫塔的設計及 脫硫液 溶液 循環設計當中我公司充分考慮到這一因素，在控制脫硫反應溫度的同時加大了循環液的充分疊加覆蓋，來有效防止 氨以氣態形式和亞硫酸銨以氣溶膠形態的逃逸 。 脫硫塔 內的氣溶膠問題主要由脫硫后的（ NH4） 2SO3和（ NH4） 2SO4夾帶在煙氣中所引起的。對此主要的解決辦法為加大脫硫液循環量吸收煙氣中的（ NH4） 2SO3和（（ NH4） 2SO4。另外控制適當的溫度，破壞氣溶膠形成的條 17 件。并且（（ NH4） 2SO3在 60℃開始分解為 NH3 H2O和 SO2，所以這就要在溫度上尋找合適的平衡點，根據我公司多年的設計及工程經驗，我公司認為排煙溫度在 60℃左右是最佳的平衡點 ，這樣既保證了較高的排煙溫度又不至于形成氣溶膠問題和造成亞硫酸銨的分解。 另外脫硫 塔出口設兩級高效除霧層，除去煙氣 中的霧滴及進一步捕集隨煙氣逃逸的亞硫酸銨；通過以上措施，煙氣脫硫效率及硫酸銨回收率得以大提高。 增濕提濃塔及脫硫 塔 1）設計原則 增濕提濃塔及脫硫塔 內所有部件能夠承受最大入口氣流及最高進口煙氣溫度的沖擊，高溫煙氣不會對任何系統和設備造成損害。 增濕提濃塔及脫硫塔 選用的材料適合工藝過程的特性，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內部結構設計考慮腐蝕余度。 本工藝技術 選 增濕提濃塔及脫硫塔 材料采用特種玻璃鋼 ，具有 耐磨耐腐蝕且抗老化 的特點 ； 脫硫提濃塔 設備工藝結構設計 設 備從內向外由內表面層、次內層、強度層、外表面層四層組成。如下所示： A B C D A：內表面層 B：次內層 C：加強層 D：外表面層 A、內表面層 為耐腐蝕層，由一層樹脂膠衣和表面氈組成，采用內襯樹脂，樹脂含 18 量大于 90％。 B、次內層 為防滲層，可有效防止內表面層微細裂紋向外擴展，起到雙層保護作用。采用無堿短切纖維和內襯樹脂，樹脂含量為 70％－ 80％。 C、強度層 該層對內表層和次內層起加強作用，抵抗管道所受外界荷載，保證剛度和強度，采用環向纏繞與交叉螺旋纏繞結合，含量為大于 30～ 40％。 D、外表面層 為防老化層，采用 34＃膠衣樹脂，并加入 1％的抗紫外線吸收劑，防止在室外紫外線輻射作用下產生的老化現象，樹脂含量為 100％。 脫硫提濃塔內部件工藝結構設計 所有內部件采用玻璃布與短切氈交替的低壓接觸成型工藝，采用DERAKANE470300酚醛環氧乙烯基