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鍋爐氨法脫硫工藝流程采用氨水作為脫硫吸收劑,與進(jìn)入反應(yīng)塔的煙氣接觸混合,煙氣中SO2與氨水反應(yīng),生成亞硫酸銨,與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng),生成硫酸銨溶液,經(jīng)貯液池結(jié)晶、離心機(jī)脫水、壓濾機(jī)即制得化學(xué)肥料硫酸銨。氨法脫硫運(yùn)營(yíng)費(fèi)用:以75t的鍋爐煤的含硫量為2.5%時(shí)為例,簡(jiǎn)要計(jì)算運(yùn)營(yíng)成本。設(shè)備的年運(yùn)行費(fèi)用項(xiàng)目數(shù)量?jī)r(jià)格(萬(wàn)元)備注用氨量2009噸-314.531700元/噸用水量10500噸-2.472.35元/噸用電量630000千瓦時(shí)-20.480.325元/千瓦時(shí)人工費(fèi)用3人-3.92.6萬(wàn)元/人口年硫氨價(jià)格7799.6噸+546700元/噸)合計(jì)-+204.62實(shí)際上,因?yàn)闇p排SO2量而少交的那部份排污費(fèi)數(shù)量也不少,這里都沒(méi)有計(jì)算進(jìn)來(lái)。運(yùn)營(yíng)合理的話,氨法脫硫是會(huì)給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的,至少能在短期內(nèi)收回投資成本。氨法脫硫?qū)嶋H應(yīng)用:某電廠附近有一現(xiàn)成的氨水廠,電廠的燃煤含硫量也較高(高硫煤便宜,但SO2污染更嚴(yán)重,既使用石灰石法,設(shè)備投資也大幅上升,而氨法能產(chǎn)生更多硫酸銨,經(jīng)濟(jì)效益更明顯。)如美國(guó)DAKOTA州一個(gè)350MW發(fā)電廠,因?yàn)橛酶吡蛎海?6年改用氨法。另有一更大的電廠,脫硫效率達(dá)95%,每年生產(chǎn)出10萬(wàn)噸硫酸銨。所以說(shuō),在一定條件下,用氨法來(lái)脫硫是有利可圖的。氨法脫硫的優(yōu)勢(shì):有很高的脫硫效率,可達(dá)到95%以上。(由于氨水與SO2反應(yīng)速度要比石灰石(或石灰)與SO2反應(yīng)速度快得多,同時(shí)氨法不需吸收劑再循環(huán)系統(tǒng),因而系統(tǒng)要比石灰石一石膏法小、簡(jiǎn)單可靠,其投資費(fèi)用比石灰石一石膏法低,占地面積小。在工藝中不存在石灰石作為脫硫劑時(shí)的常見(jiàn)結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象。脫硫后的終止物就是(NH4)2SO3和(NH4)2SO4(少量)和一部分(NH4)HSO3溶液,這些物質(zhì)又是吸收NOx的吸收劑。因此氨法同時(shí)還具有脫硝功能。具有一定的除塵功能:氨法脫硫無(wú)工業(yè)廢水排放,除化肥硫酸氨外也基本無(wú)廢渣排放,避免了二次污染現(xiàn)象的發(fā)生,節(jié)約了大量貯存場(chǎng)地;還可以生產(chǎn)出化肥,有一定的經(jīng)濟(jì)效益。由于吸收的硫、氮化合物是有害氣體,吸收硫的氨水也是工業(yè)廢料,從而可以達(dá)到“以廢治廢”的目的。在脫硫化學(xué)反應(yīng)中,氨水的投入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于石灰石法中石灰的投入量,因此減少了運(yùn)輸費(fèi)用,節(jié)約了成本。具有高度可靠性——可利用率達(dá)到99%以上,因故障停機(jī)的情況極少發(fā)生。較長(zhǎng)的壽命--在良好的維護(hù)條件下能正常使用25年。凱爾氨法脫硫的優(yōu)勢(shì):除了以上所有的優(yōu)勢(shì)外,凱爾的氨法脫硫還在以下方面表現(xiàn)突出:基于自動(dòng)控制的氨法脫硫。基于自動(dòng)監(jiān)控的氨法脫硫,依靠公司儀器優(yōu)勢(shì)可以監(jiān)測(cè)殘氨、廢氣成分、脫硫監(jiān)控。設(shè)計(jì)氨泄漏問(wèn)題的應(yīng)急保護(hù)措施。氨法脫硫工藝皆是根據(jù)氨與SO2、水反應(yīng)成脫硫產(chǎn)物的基本機(jī)理而進(jìn)行的,主要有濕式氨法、電子束氨法、脈沖電暈氨法、簡(jiǎn)易氨法等。1、 電子束氨法(EBA法)與脈沖電暈氨法(PPCP法)電子束氨法與脈沖電暈氨法分別是用電子束和脈沖電暈照射噴入水和氨的、已降溫至70r左右的煙氣,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,部分煙氣分子電離,成為高能電子,高能電子激活、裂解、電離其他煙氣分子,產(chǎn)生OH、O、HO2等多種活性粒子和自由基。在反應(yīng)器里,煙氣中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3、NO2,與煙氣中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3,在有NH3或其它中和物注入情況下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的氣溶膠,再由收塵器收集。脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應(yīng)器的電場(chǎng)本身同時(shí)具有除塵功能。這兩種氨法能耗和效率尚要改進(jìn),主要設(shè)備如大功率的電子束加速器和脈沖電暈發(fā)生裝置還在研制階段。2、 簡(jiǎn)易氨法簡(jiǎn)易氨法已商業(yè)化的有TS、PS氨法脫硫工藝等,主要利用氣相條件下的H2O、NH3與SO2間的快速反應(yīng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易反應(yīng)裝置,嚴(yán)格地講簡(jiǎn)易氨法是一種不回收的氨法,其脫硫產(chǎn)物大部分是氣溶膠狀態(tài)的不穩(wěn)定的亞銨鹽,回收十分困難,氨法的經(jīng)濟(jì)性不能體現(xiàn);且脫硫產(chǎn)物隨煙氣排空后又會(huì)有部分分解出SO2,形成二次污染。所以,該工藝只能用在環(huán)保要求低、有廢氨水來(lái)源、不要求長(zhǎng)期運(yùn)行的裝置上。3、 濕式氨法濕式氨法是目前較成熟的、已工業(yè)化的氨法脫硫工藝,并且濕式氨法既脫硫又脫硝。濕式氨法工藝過(guò)程一般分成三大步驟:脫硫吸收、中間產(chǎn)品處理、副產(chǎn)品制造。根據(jù)過(guò)程和副產(chǎn)物的不同,濕式氨法又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等。吸收過(guò)程:脫硫吸收過(guò)程是氨法煙氣脫硫技術(shù)的核心,它以水溶液中的SO2和NH3的反應(yīng)為基礎(chǔ):SO2+H2O+xNH3=(NH4)xH2—XSO3(1)得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品。其中,x=1.2—1.4。直接將亞銨制成產(chǎn)品即為亞硫酸銨法中間產(chǎn)品處理中間產(chǎn)品的處理主要分為兩大類:直接氧化和酸解。直接氧化一氨-硫銨肥法在多功能脫硫塔中,鼓入空氣將亞硫銨氧化成硫銨,其反應(yīng)為:(NH4)XH2-XSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4(2)酸解一一氨酸法用硫酸、磷酸、硝酸等酸將脫硫產(chǎn)物亞硫銨酸解,生成相應(yīng)的銨鹽和氣體二氧化硫。反應(yīng)如下:(NH4)XH2-XSO3+x/2H2SO4=x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O(3)(NH4)XH2-XSO3+xHNO3=xNH4NO3+SO2+H2O(4)(NH4)XH2-XSO3+x/2H3PO4=x/2(NH4)2HPO4+SO2+H2O(5)副產(chǎn)品制造中間產(chǎn)品經(jīng)處理后形成了銨鹽及氣體二氧化硫。銨鹽送制肥裝置制成成品氮肥或復(fù)合肥;氣體二氧化硫既可制造液體二氧化硫又可送硫酸制酸裝置生產(chǎn)硫酸。而生產(chǎn)所得的硫酸又可用于生產(chǎn)磷酸、磷肥等。4、 濕式氨法的脫硝作用濕式氨法在脫硫的同時(shí)又可起一定的脫硝作用。反應(yīng)式為:2NO+O2=2N022NO2+H2O=HNO3+HNO2NH3+HNO3=NH4NO3+H2ONH3+HNO2=NH4NO2+H2O4(NH4)2SO3+2NO2=N2+4(NH4)2SO4濕式氨法脫硫工藝系統(tǒng)一般組成氨水洗滌脫硫工藝設(shè)備主要由脫硫洗滌系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、氨貯存系統(tǒng)、硫酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)(若非氨-硫銨法則是于其工藝相對(duì)應(yīng)的副產(chǎn)物制造系統(tǒng))等組成。核心設(shè)備是脫硫洗滌塔。幾種濕式氨法脫硫工藝:⑴Walther氨法工藝濕法氨水脫硫工藝最早是由克盧伯(kruppkroppers)公司開(kāi)發(fā)于七八十年代的氨法Walther工藝。除塵后的煙氣先經(jīng)過(guò)熱交換器,從上方進(jìn)入洗滌塔,與氨氣(25%)并流而下,氨水落入池中,用泵抽入吸收塔內(nèi)循環(huán)噴淋煙氣。煙氣則經(jīng)除霧器后進(jìn)入一座高效洗滌塔,將殘存的鹽溶液洗滌出來(lái),最后經(jīng)熱交換器加熱后的清潔煙氣排入煙囪。AMASOX氨法工藝傳統(tǒng)的氨法工藝遇到的主要問(wèn)題之一是凈化后的煙氣中存在氣溶膠問(wèn)題沒(méi)得到解決。能捷斯-比曉夫公司對(duì)傳統(tǒng)氨法進(jìn)行了改造和完善為AMASOX法。主要改進(jìn)是將傳統(tǒng)的多塔改為結(jié)構(gòu)緊湊的單塔、并在塔內(nèi)安置濕式電除霧器解決氣溶膠問(wèn)題。GE氨法工藝90年代,美國(guó)的GE公司也開(kāi)發(fā)了氨法工藝,并在威斯康辛州的kenosha電廠建一個(gè)500MW的工業(yè)性示范裝置。該工藝流程為:除塵后的煙氣從電廠鍋爐后引出,經(jīng)換熱器后,進(jìn)入冷卻裝置高壓噴淋水霧降溫、除塵(去除殘存的煙塵),冷卻到接近飽和和露點(diǎn)溫度的潔凈煙氣再進(jìn)入到吸收洗滌塔內(nèi)。吸收塔內(nèi)布置有兩段吸收洗滌層,使洗滌液和煙氣得以充分的混和接觸,脫硫后的煙氣經(jīng)塔內(nèi)的濕式電除塵器除霧后,再進(jìn)入換熱器升溫,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)煙囪排入大氣。脫硫后含有硫酸銨的洗滌液經(jīng)結(jié)晶系統(tǒng)形成副產(chǎn)品硫酸銨。NKK氨法NKK氨法是日本鋼管公司開(kāi)發(fā)的工藝。該吸收塔具有一定的特點(diǎn),分三段。從下往上,下段是預(yù)洗滌除塵和冷激降溫,在這一段,沒(méi)有吸收劑的加入。中段是第一吸收段,吸收劑從此段加入。上段作為第二吸收段,但是不加吸收劑,只加工藝水。吸收處理后的煙氣經(jīng)加熱器升溫后排向煙囪。亞硫銨氧化在單獨(dú)的氧化反應(yīng)器中進(jìn)行。需要的氧由壓縮空氣補(bǔ)充,氧化剩余氣體排向吸收塔。主裝置來(lái)的煙氣進(jìn)入脫硫塔后,首先被洗滌降溫,然后用氨吸收液循環(huán)吸收煙氣中的SO2生產(chǎn)亞硫銨。脫硫后的凈煙氣經(jīng)除霧后,脫硫效率大于95%,水霧量小于75mg/Nm3,回?zé)焽枧欧呕蛑迸?。氨法脫硫工藝吸收劑氨與吸收循環(huán)液混合后進(jìn)入吸收塔,吸收煙氣中的SO2形成亞硫酸銨溶液,亞硫酸銨溶液在吸收塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液,硫酸銨溶液在洗滌降溫過(guò)程中自身得到濃縮。濃縮后的硫酸銨溶液送入硫銨裝置。含固漿液送至旋流器、離心機(jī)進(jìn)行固液分離,形成濕硫銨,母液回脫硫系統(tǒng);濕硫銨經(jīng)干燥機(jī)干燥后進(jìn)包裝機(jī)包裝即可得到商品硫銨。以上為利用煙氣熱量進(jìn)行結(jié)晶的飽和結(jié)晶工藝,為提高結(jié)晶品質(zhì)也可將脫硫液引出利用蒸汽進(jìn)行蒸汽結(jié)晶,再經(jīng)固液分離、干燥、包裝后得成品硫銨,此為蒸發(fā)結(jié)晶工藝。廣西新擴(kuò)建的大型燃煤發(fā)電基地一田東電廠,在把強(qiáng)大電力源源不斷輸送到華南電網(wǎng)的同時(shí),還承擔(dān)了生產(chǎn)與銷售硫酸銨化肥的任務(wù)。只見(jiàn)2X135MW發(fā)電機(jī)組在煙氣脫硫中,產(chǎn)生出大量的硫酸銨產(chǎn)品,正從兩條包裝線上推出一包包硫酸銨成品,這是近日在現(xiàn)場(chǎng)看到的情景。據(jù)悉,這座目前全球最大的氨法脫硫工程,經(jīng)過(guò)168小時(shí)試運(yùn)考核表明,脫硫效率達(dá)到了96.2%,脫硝率為49%,氨利用率達(dá)到98%,年削減二氧化硫4.8萬(wàn)噸。在確保煙氣脫硫穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的同時(shí),每年還產(chǎn)出硫酸銨產(chǎn)品達(dá)10萬(wàn)噸。近日,由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)在廣西南寧市組織召開(kāi)了“氨法脫硫技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)議會(huì)”,來(lái)自國(guó)家發(fā)改委、環(huán)境保護(hù)部、廣西電網(wǎng)公司和華能集團(tuán)、國(guó)電集團(tuán)、華電集團(tuán)、大唐集團(tuán)、中電投集團(tuán)、華能國(guó)際、大唐國(guó)際、中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)等單位的眾多專家齊聚南寧市,現(xiàn)場(chǎng)評(píng)議了由江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氨法脫硫技術(shù)成果。進(jìn)入“十五”以來(lái),在我國(guó)大型燃煤鍋爐煙氣脫硫中,基本被“石灰石-石膏法”技術(shù)“一統(tǒng)天下”,現(xiàn)在,每年產(chǎn)生的石膏達(dá)到了3500萬(wàn)噸,成為煙氣脫硫之后,又一污染治理的“沉重負(fù)擔(dān)”。1998年江蘇江南環(huán)保公司成立了環(huán)保設(shè)備研究所,開(kāi)始另辟新徑,致力于氨法脫硫的技術(shù)攻關(guān)。該技術(shù)巧妙利用廢氨水,對(duì)煙氣中的二氧化硫進(jìn)行治理,在有效實(shí)現(xiàn)二氧化硫達(dá)標(biāo)排放的同時(shí),還源源產(chǎn)生出優(yōu)質(zhì)的硫酸銨化肥,基本實(shí)現(xiàn)了煙氣脫硫運(yùn)行的“零費(fèi)用”,達(dá)到了“以廢治廢、以廢生肥”的目的。2000年,江南環(huán)保公司這一自主研發(fā)的氨法脫硫技術(shù)列入了江蘇省“火炬項(xiàng)目”計(jì)劃,并于第二年通過(guò)了省科技廳主持的成果鑒定。經(jīng)過(guò)10年不懈努力與實(shí)踐,江南環(huán)保公司現(xiàn)已擁有氨法脫硫方面的發(fā)明專利4項(xiàng),實(shí)用新型專利12項(xiàng),另有7項(xiàng)專利申請(qǐng)已獲受理,從而,形成了一整套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專有技術(shù),涵蓋了氨法脫硫的全部核心技術(shù)。同時(shí),江南環(huán)保公司在氨法脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上,又研發(fā)出了脫硫與脫硝一體化技術(shù),總脫硝率達(dá)到了55%左右。在“石灰石-石膏法”技術(shù)“一統(tǒng)”我國(guó)大型燃煤鍋爐煙氣脫硫市場(chǎng)的情況下,江南環(huán)保公司異軍突起,適時(shí)推出的氨法脫硫新技術(shù),引起了我國(guó)煙氣脫硫界的高度關(guān)注。從2004年4月,江南環(huán)保公司總承包了天津堿廠第一個(gè)氨法脫硫工程以來(lái),已在全國(guó)各地建成了15個(gè)大型氨法脫硫工程,并已通過(guò)了環(huán)保監(jiān)測(cè)考核與驗(yàn)收,還有8個(gè)工程正在抓緊建設(shè)。繼2008年2月,江南環(huán)保公司建成了亞洲最大的揚(yáng)子石化熱電廠氨法脫硫工程之后,前不久,該公司又在廣西田東電廠建成了全球最大氨法脫硫工程,并順利通過(guò)了168小時(shí)考核驗(yàn)收。與“石灰石-石膏法”技術(shù)相比更環(huán)保、運(yùn)行費(fèi)用更經(jīng)濟(jì)的氨法脫硫技術(shù)創(chuàng)立,為我國(guó)煙氣脫硫領(lǐng)域創(chuàng)立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“領(lǐng)地”,樹(shù)起了“標(biāo)桿”。2008年受國(guó)家有關(guān)方面委托,江南環(huán)保公司作為第一編制單位,起草和編制了《火電廠煙氣脫硫工棋氨法)技術(shù)規(guī)范》。歷經(jīng)10年堅(jiān)韌不拔的磨練,我國(guó)煙氣脫硫界如何對(duì)氨法脫硫作出客觀評(píng)價(jià)?在廣西南寧市,由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織我國(guó)煙氣脫硫界的權(quán)威人士組織專家組,對(duì)江南環(huán)保公司這一具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果進(jìn)行嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)議。專家組認(rèn)為,氨法脫硫技術(shù)使用氨作為吸收劑,產(chǎn)生的產(chǎn)品--硫酸銨化肥,既使回收了硫資源,又在工藝過(guò)程中做到無(wú)廢水和廢渣排放,是一項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的'綠色”脫硫工藝。對(duì)燃用含硫量較高的煤、附近有穩(wěn)定的氨資源、副產(chǎn)品硫酸銨有良好市場(chǎng)的電站鍋爐和工業(yè)爐窯,氨法脫硫是一種較好的煙氣脫硫技術(shù)。對(duì)因燃煤含硫量增大,原脫硫裝置不能滿足環(huán)保要求的脫硫設(shè)施,有條件的也可選用氨法進(jìn)行脫硫改造。專家們還認(rèn)為,江南環(huán)保公司的氨法

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