电厂烟气脱硫技术方案

电厂烟气脱硫技术方案内容摘要：

2是气 固反应，反应速度较慢，而且反应不完全，吸收剂利用率低；为此需要将其磨细、雾化、循环等过程以提高吸收剂的利用率，但将使整个系统能耗增加。 而氨吸收 SO2 是气 液反应或气 气反应，反应速率快，反应完全，吸收剂利用率高，脱硫效率也高。 仅就吸收过程而言，与钙基吸收设备相比，氨吸收设备体积较小，能耗也低。 虽然脱硫 塔内循环液为硫酸铵饱和溶液，但由于硫酸铵极易溶于水，并且有硫酸铵晶种的存在，实践中未出现结垢、堵塞的问 题。 副产品硫酸氨价值高，经济效益好 氨法烟气脱硫的副产品是硫酸铵，正是中国广大耕地所需要的含氮含硫的肥料。 它可以单独使用，也可以和其他营养元素一起做复合肥料，有着广阔的市场需求。 不象钙基脱硫副产品石膏或亚硫酸钙，或因其市场饱和，或因其无法使用，抛弃后还占用宝贵的土地资源，形成“石头搬家”现象。 一吨氨可以生产四吨 96%以上的硫酸铵化肥，按目前我们调研的行情，三吨硫酸铵化肥价值就可抵消一吨氨的费用，还能剩下一吨硫酸铵成为盈余。 如果进一步用硫酸铵同氯化钾反应得到硫酸钾和氯化铵，产品附加值还会有显著提高。 环境效益好 无废水、废渣和废气排放 工艺过程中为了保持吸收液里的氯离子浓度低于 20g/l，以减少溶液对设备部件的腐蚀，需要不断的将含有氯化铵（ NH4Cl）溶液排向副产品干燥器里使其蒸发，得到的固体氯化铵也是肥料，但其量是很小的，混在硫酸铵里不会对其质量产生影响。 另外，还有很少量的飞灰出现在旋流器的溢 14 流里，为了保证副产品硫酸铵的质量，往往需要不间断的用压滤机清除。 这部分量是很小的，而且是烟气中原有的。 避免钙基脱硫为获取吸收剂而开山凿石，用煤将其烧制成石灰；在石灰烧制过程中，放出大量的二氧化碳（ CO2） ，既破坏环境又污染了空气。 氨法烟气脱硫是一种综合利用和资源回收的方法。 中国硫资源并不丰富，每年要从国外进口 200300 万吨硫磺，耗资十多亿元人民币。 但中国每年从烟气排走的硫就约有 1000 万吨之多，而中国广大耕地却有 30%因缺少硫元素而影响着粮食的增产。 使用氨法烟气脱硫既是综合利用又回收了硫资源，轻松地解决了上述这个矛盾。 适合中国的国情 中国是发展中国家，是人口众多的农业大国。 氨的资源丰富，每年氨的产量达 3600多万吨，世界第一。 有 400多个生产氨的化肥厂，产地遍及全国各地，中国耕地经调查大面积缺 硫（在土壤里硫含量＜ 6 1010即为缺硫），联合国粮油组织已确定除了氮（ N）、磷（ P）、钾（ K）外，硫（ S）是植物第四营养元素，它能显著使农作物和蔬果增产。 在欧美硫和氮、磷、钾一样卖钱，它的需求量和磷一样多。 我们用氨法进行燃煤烟气脱硫得到副产品硫酸铵肥料，氨是从肥料中来，又回到肥料中去，不影响氨的平衡使用。 中国本身就有广阔的市场，据农业权威部门介绍，中国每年需要硫酸铵化肥约 400 万吨，目前每年只生产 60 万吨，需求平衡相差甚远。 所以说，氨法烟气脱硫完全适合中国能源、农业的发展和环境综合治理的国情。 4 本 工艺 技术特点 本 项工程采用 氨 硫酸铵浓缩结晶脱硫工艺 ， 其工艺 具有以下独特的技术特点和优势： ： 通过脱硫 塔结构的特殊设计，使得烟气与脱硫吸收液接触非常充分，可以在保证脱硫效率的前提下大大降低脱硫系统的液 /气比：本方案中实际 15 控 制 液 /气比为 1 左右， 而实际脱硫效率可以达到 98%以上；而其他技术为了提高烟气的吸收效率，往往将液 /气比提高到 5倍以上，造成出口烟气温度过多的损失和烟气中含水量的增加。 从而大大降低了脱硫吸收系统循环泵的运行功率，并有利于控制烟气出口温度的提高。 亚硫酸铵氧化率高，硫酸铵产品回收率高且品质纯 本工艺技术采用 固定式空气喷射器 +气液混合器塔内氧化 ， 亚硫酸铵氧化成硫酸铵的氧化率近 乎可以达到 100%， 可以达到后级回收的硫酸铵产品中几乎不含有亚硫酸铵成分，使得回收的硫酸铵产品回收率高而且品质纯正。 烟气脱硫系统阻力较小，运行成本低 常规氨法脱硫技术为了提高系统的 SO2 吸收效率，往往采用筛板塔，但会造成脱硫塔阻力较大（一般高于 2020Pa），而且可能会造成内部堵塞现象，增加运行动力和维护成本；本工艺技术采用我公司独特的 两塔提浓、脱硫系统 ， 设备系统 阻力小于 1500 Pa， 远低于其它氨法脱硫 系统阻力 ，运行成本低，且不存在阻塞问题。 占地面积小，节能效果好 本工艺技术节省了常规的硫酸铵溶液浓缩结晶的三效蒸发器 ，烟气脱硫与硫酸铵提浓在 两 个塔内完成，节省了占地面积，投资、运行成本、可靠性及占地面积都优于常规的氨回收法脱硫工艺，仅节约蒸汽一项对本项目每年可节约相当一部分运行成本。 烟气脱硫及硫酸铵回收效率高 采用三层循环高效雾化喷淋层，这大大增加了气液的接触面积，而且减小了 气态 氨及亚硫酸铵的逃逸；脱硫塔 上部 出口设 置 两级高效除雾层 （ 拆流板式 +丝网 ） ，除去烟气中的雾滴 、泡沫 及进一步捕集随烟气逃逸的亚硫酸铵；通过以上措施，烟气脱硫效率及硫酸铵回收率得以大提高。 5 脱硫及硫酸铵回收工艺系统描述 16 从 锅炉 来的烟气经静电除尘器除尘、引风机加压之后， 从顶部 进入 增湿 提浓塔内， 与硫酸铵溶液混合增湿、降温并对 硫酸铵溶液提浓 ， 烟气经降温增湿后进入脱硫塔的，烟气与由循环泵泵入经 三层 雾化喷嘴雾化的 脱硫循环液 充分接触吸收，烟气中的 SO2 成分被 充分 吸收， SO2 吸收率达到95%以上。 脱硫塔内 脱硫循环液 吸收 SO2生成的亚硫酸氢铵 ， 亚硫酸氢铵 与 加入脱硫系统的 氨水 混合 进行中和反应生成 亚硫酸铵，依次循环反复，完成对烟气中 SO2 的净化吸收，至此脱硫过程完成，净化后的烟气经塔顶两层高效除雾器除去其中的雾滴后，经塔顶挡液环 (避免烟气将塔壁上的水膜带出塔体，以防进入烟囱，腐蚀烟囱 )排入大气中。 亚硫酸铵溶液在 脱硫 塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液泵入 增湿提浓塔 洗涤烟气，将烟气温度降低的同时自身得到浓缩 ,得到固含量 1015%硫酸铵浆液。 固含量 1015%的浆液经结晶泵送至硫铵工序经旋流器脱水后形成固含量 40%左右的硫铵浆液，清液进入 硫铵滤 液槽；固含量 40%左右的硫铵浆液进入离心机进 行固液分离，形成含水 5%左右的湿硫铵，母液溢流到 硫铵滤 液槽 ；含水 5%左右的湿硫铵经干燥机干燥，得到水分 %的硫铵，进入包装机包装即可得到商品硫铵； 硫铵滤 液槽 内的液体经 滤液 泵送回 硫铵循环槽。 脱硫系统 过高的排烟温度容易形成氨以气态形式和亚硫酸铵以气溶胶形态的逃逸 ,气溶 胶的产生会大大降低硫酸铵的回收率，从而影响烟气中的粉尘排放浓度，在脱硫塔的设计及 脱硫液 溶液 循环设计当中我公司充分考虑到这一因素，在控制脱硫反应温度的同时加大了循环液的充分叠加覆盖，来有效防止 氨以气态形式和亚硫酸铵以气溶胶形态的逃逸。 脱硫塔 内的气溶胶问题主要由脱硫后的（ NH4） 2SO3和（ NH4） 2SO4夹带在烟气中所引起的。 对此主要的解决办法为加大脱硫液循环量吸收烟气中的（ NH4） 2SO3和（（ NH4） 2SO4。 另外控制适当的温度，破坏气溶胶形成的条 17 件。 并且（（ NH4） 2SO3在 60℃开始分解为 NH3 H2O和 SO2，所以这就要在温度上寻找合适的平衡点，根据我公司多年的设计及工程经验，我公司认为排烟温度在 60℃左右是最佳的平衡点 ，这样既保证了较高的排烟温度又不至于形成气溶胶问题和造成亚硫酸铵的分解。 另外脱硫 塔出口设两级高效除雾层，除去烟气 中的雾滴及进一步捕集随烟气逃逸的亚硫酸铵；通过以上措施，烟气脱硫效率及硫酸铵回收率得以大提高。 增湿提浓塔及脱硫 塔 1）设计原则 增湿提浓塔及脱硫塔 内所有部件能够承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击，高温烟气不会对任何系统和设备造成损害。 增湿提浓塔及脱硫塔 选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。 所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。 本工艺技术 选 增湿提浓塔及脱硫塔 材料采用特种玻璃钢 ，具有 耐磨耐腐蚀且抗老化 的特点 ； 脱硫提浓塔 设备工艺结构设计 设 备从内向外由内表面层、次内层、强度层、外表面层四层组成。 如下所示： A B C D A：内表面层 B：次内层 C：加强层 D：外表面层 A、内表面层 为耐腐蚀层，由一层树脂胶衣和表面毡组成，采用内衬树脂，树脂含 18 量大于 90％。 B、次内层 为防渗层，可有效防止内表面层微细裂纹向外扩展，起到双层保护作用。 采用无碱短切纤维和内衬树脂，树脂含量为 70％－ 80％。 C、强度层 该层对内表层和次内层起加强作用，抵抗管道所受外界荷载，保证刚度和强度，采用环向缠绕与交叉螺旋缠绕结合，含量为大于 30～ 40％。 D、外表面层 为防老化层，采用 34＃胶衣树脂，并加入 1％的抗紫外线吸收剂，防止在室外紫外线辐射作用下产生的老化现象，树脂含量为 100％。 脱硫提浓塔内部件工艺结构设计 所有内部件采用玻璃布与短切毡交替的低压接触成型工艺，采用DERAKANE470300酚醛环氧乙烯基。