劉 超,王 勇
濕式氨法脫硫技術在煤粉鍋爐煙氣脫硫中的應用
劉超,王勇
(陜西陜化煤化工集團有限公司,陜西華縣 714100)
由于工業的快速發展和我國缺油少氣多煤的能源結構,燃煤煙氣中的SO2是大氣污染的主要原因之一。減少SO2污染已成為當今大氣環境治理的當務之急。各種煙氣脫硫工藝已在工業中被廣泛的應用,結合我單位應用實例,詳細闡述煤粉鍋爐濕式氨法煙氣脫硫技術的具體應用。
煤粉鍋爐;煙氣脫硫;氨法脫硫;硫酸銨
煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),煙氣脫硫系統的功能是將鍋爐排放的煙氣中的SO2脫除,使其降低到國家規定的排放標準。以我單位煤粉鍋爐應用的NH3為基礎的氨法煙氣脫硫進行詳細的闡述。
我公司有3臺UG-260/9.8-M煤粉鍋爐,為尿素生產工藝過程提供動力和蒸汽,在尿素生產過程中因具有大量的低濃度廢氨水,在脫硫劑來源方面有著極大的優勢,氨法脫硫屬回收工藝,其脫硫副產物硫酸銨又是一種極好的氮肥,所以我公司煙氣脫硫采用氨法脫硫技術進行煙氣脫硫。裝置的脫硫效率能保持脫硫效率在95%~99%,SO2排放濃度小于45mg/ m3(標),氨在水中的溶解度超過20%。脫硫效率高,低能耗,反應速率快,吸收劑利用率高。
濕式氨法脫硫工藝原理:在脫硫過程中,煙氣經過吸收塔,用氨(NH3)作為吸收液吸收SO2并生成亞硫酸銨與亞硫酸氫銨,其主要反應方程式為:

實際上真正吸收SO2的反應是(NH4)2SO3與NH4HSO3之間的不斷循環。過程中需要不斷補充NH3以使NH4HSO3轉變為(NH4)2SO3,從而保持對SO2的吸收能力:

對于含高濃度亞硫酸銨的溶液,則可排出系統,再通過下列反應獲得副產品硫酸銨。

鍋爐除塵器出口煙氣經引風機送入脫硫設施,煙氣通過預洗滌塔后進入脫硫塔,在脫硫塔內與含新鮮氨水(12%~20%)的循環漿液逆流充分接觸反應,煙氣中的SO2與氨水中的氨進行反應,脫除SO2。氨法脫硫系統中氨的加入量由pH控制閥來自動調節,并由流量計進行測定。吸收液吸收二氧化硫后回流到氧化段,與氧化空氣接觸,使吸收液中的亞硫酸氫銨和亞硫酸銨得到充分的氧化。
3.1選擇氨法脫硫工藝的原因
采用氨法脫硫工藝的前提條件是附近必須有氨源。我公司氨水的主要來源是化肥廠提供的濃度在6%的廢氨水(16m3/ h),因此采用氨法脫硫工藝比其他工藝要有利。
3.2主要設備介紹
預洗滌塔主要用途是降低原延期的溫度及除去煙氣中攜帶的大部分灰塵,并且對漿液進行初步的濃縮,以達到后處理系統要求的漿液濃度。預洗滌塔采用順流布置,煙氣自上而下穿過預洗滌塔的噴淋層,漿液中的水分被大量蒸發,使高溫煙氣迅速的冷卻,從而能夠順利的進入脫硫塔。預洗滌塔上部由碳鋼制作,噴淋高溫區域的防腐采用1.4529金屬內襯,低溫區域采用玻璃鱗片進行防腐,下部采用混凝土內襯PP材料進行防腐。
表1控制指標為煙氣脫硫出口污染物控制指標
濕式煙氣脫硫的優點是有很高的脫硫效率,可達到97%以上;設備小、投資少、操作容易、穩定且占地面積小;吸收劑氨水來源于廢氨水,做到“以廢治污,再回收利用”的目的;無工業廢水、廢渣排放,避免了二次污染現象的發生;具有較長的使用壽命。缺點是洗滌后煙氣的溫度較低(一般低于60℃),不利于煙囪排氣的擴散,易產生“白煙”,結垢及堵塞嚴重等。
氮肥行業因具有大量的低濃度廢氨水,在脫硫劑來源方面有著極大的優勢,其脫硫副產物硫酸銨又是一種極好的氮肥,在整個脫硫過程中,既減少了SO2和廢氨水的污染,又變廢為寶,實現資源循環利用。企業在環保項目的運行中要改變思想觀念,在關鍵設備的選擇上要舍得投入,確保設備的長周期穩定運行。為環保事業做貢獻。
[1] 楊學遠.氨回收法煙氣脫硫技術的分析[J].石油化工應用,2009,(9):98-100.
[2] 王會串,尚俊法.氨法煙氣脫硫技術在氮肥行業應用的探討[J].氮肥技術,2009,(3):17-18.
Application of Wet Ammonia Desulphurization Technology in Coal Powder Boiler Flue Gas Desulfurization
Liu Chao,Wang Yong
Due to the rapid development of industry and the energy structure of China's lack of oil and gas,SO2is one of the main causes of air pollution in coal fired flue gas.Reducing SO2pollution has become an urgent task for the management of atmospheric environment.Various flue gas desulfurization technology has been widely used in industry,combined with the example of my unit,the specific application of the wet ammonia flue gas desulfurization technology in coal boiler is described in detail.
pulverized coal boiler;flue gas desulfurization;ammonia desulfurization;ammonium sulfate
X701.3
A
1003-6490(2016)06-0008-01
2016-06-02
劉超(1985—),男,黑龍江富錦人,助理工程師,主要從事化工工藝生產和技術管理工作。