有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中的應用

摘 要：隨著可持續發展理念的深入，電力行業節能效益越來越突出。燃煤電廠作為重要的發電企業，其生產運營過程中產生的二氧化硫污染物，嚴重污染周圍自然環境。而通過在燃煤電廠中應用有機胺煙氣脫硫工藝，可以有效降低二氧化硫排放量，實現良好的環境效益。本文簡要介紹了有機胺煙氣脫硫工藝應用優勢，分析了有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中的應用，闡述了有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中工藝創新。

關鍵詞：有機胺；煙氣脫硫；燃煤電廠；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.090

有機胺煙氣脫硫是一種資源再生型脫硫工藝，脫硫效率較高，工藝中使用的吸收劑可以循環反復使用，還可以回收利用某些副產物，具有良好的節能環保效益。近年來，燃煤電廠快速發展，在節能減排背景下，對于二氧化硫污染控制提出了更高的要求，為了提高燃煤電廠的節能性，結合燃煤電廠生產要求，優化有機胺煙氣脫硫工藝應用，充分發揮有機胺煙氣脫硫的優勢，最大程度地減少二氧化硫排放量，保護自然環境。

1 有機胺煙氣脫硫工藝應用優勢

有機胺煙氣脫硫工藝主要是利用加熱狀態下含有二氧化硫的有機胺液會解析出二氧化硫、有機胺液可以選擇性吸收二氧化硫等特性，吸收還原煙氣中的二氧化硫，收集二氧化硫氣體到制酸系統中，產生硫酸。這種有機胺煙氣脫硫工藝主要包括從氣體轉換為液體兩個流程，脫硫效率能夠達到99%。在具體應用中具有以下優勢：其一，可以回收利用硫資源，硫酸是一種重要的化工業原料，長期以來我國硫資源主要依賴于進口，有機胺煙氣脫硫工藝可以將燃煤電廠生產排放的二氧化硫回收利用，緩解了硫資源緊缺形勢，環境效益和經濟效益明顯；其二，不會產生二次污染，傳統的石膏-石灰石脫硫法在應用中，雖然也可以脫除二氧化硫，但是會排放很多二氧化碳，并且這種方法無法回收利用產生的石膏，如果隨意拋棄很可能造成地下水污染，而有機胺煙氣脫硫工藝中產生的二氧化硫可以作為制酸原料，避免了二氧化硫地面污染和大氣污染；其三，環保效益明顯，通過應用有機胺煙氣脫硫，可以有效降低灰塵和二氧化硫排放濃度，產生的硫資源可以回收利用，脫硫劑可以反復循環利用。

2 有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中的應用

在燃煤電廠的實際應用中，有機胺煙氣脫硫系統包括電氣系統、熱控系統、制酸系統、胺液過濾和凈化系統、二氧化硫分離系統、蒸汽供應系統、解析系統、吸收系統、預洗滌系統等。

2.1 預洗滌系統

煙氣預洗滌系統主要用于去除煙氣中粉塵、氯、氟等有害雜質，使煙氣溫度進一步降低，使煙氣以低溫、干凈的狀態進入吸收系統。

2.2 吸收系統

吸收系統利用規整波紋板填料，這種填料可以使煙氣和胺液之間的接觸面積增大，進一步提高二氧化硫吸收效率，煙氣脫硫以后經過吸收塔頂部的除沫器去除滴液，達標以后排放。在吸收系統中，貧胺液經過胺液分配槽均勻地灑在填料層上，煙氣和胺液實現逆流接觸，胺液吸收二氧化硫以后成為富胺液，其經過集液斗收集然后流入富胺罐，通過富胺泵將富胺液輸送到解析系統。

2.3 解析系統

解析系統是整個有機胺煙氣脫硫工藝的核心，二氧化硫分離效果對于機組負荷和脫離效率有著重要影響，利用解析塔實現胺液再生和二氧化硫解析，在解析塔中蒸汽從底部上升，富胺液從塔中端流下產生逆流接觸，二氧化硫被解析出來，蒸汽攜帶二氧化硫氣體從塔頂排出，在有機胺煙氣脫硫生產工藝中，富胺液解析溫度處于110～115攝氏度，并且解析深度也會影響脫硫效率。

2.4 蒸汽加熱系統

蒸汽加熱系統包括蒸汽壓縮機再沸器和蒸汽再沸器，水蒸氣和經過蒸汽壓縮機增壓以后的二氧化硫混合物以及飽和蒸汽作為熱源，蒸汽再沸器換熱以后冷凝水輸送到酸廠和電廠，經過蒸汽壓縮機再沸器換熱，二氧化硫液體輸送到分離系統中。胺液離子交換是為了將胺液中的熱穩定鹽類物質去除，胺液過濾主要是將胺液中固體顆粒去除，避免在有機胺煙氣脫硫工藝系統中富集，利用樹脂再生廢水進入預洗滌系統。

2.5 制酸系統

制酸系統包括一轉一吸、低溫熱能回收、高氣濃轉化等環節，二氧化硫蒸汽進行逐級冷卻，流入二氧化硫汽水分離器，低溫二氧化硫混合氣體經過制酸系統，產生濃硫酸，經過管道輸送到工廠用于磷肥生產。

3 有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中工藝創新

在燃煤電廠60萬千瓦級機組以上有機胺煙氣脫硫工藝應用，煙氣中含有各種復雜成分，對于二氧化硫排放濃度有著非常嚴格的標準，煙氣處理量較大，在這種背景下，結合燃煤電廠生產要求和煙氣特點，對有機胺煙氣脫硫工藝進行創新，以期實現節能降耗。首先，采用先進的低位熱能回收+一轉一吸+高氣濃轉化工藝，制酸設備設置在脫離裝置末端，有效降低設備能耗，提高副產蒸汽量，并且二氧化硫尾氣進入脫硫吸收塔重新循環再吸收，一方面實現硫資源回收利用，另一方面減少二氧化硫治理難度。其次，在預洗滌系統中設置高速濕式電除霧器，將大部分三氧化硫去除，減少再生堿液和胺液的消耗量，有效降低有機胺煙氣脫硫系統運行費用；最后，利用蒸汽壓縮機有效壓縮飽和的二氧化硫氣體，蒸汽降溫以后作為二氧化硫解析的有效補充，減少蒸汽消耗量，這種設備提高了低溫熱源利用率，有助于降低整個有機胺煙氣脫硫系統的能耗。

4 結束語

近年來，我國大力倡導節能減排，各行各業都在積極轉型升級，燃煤電廠生產運營中排放的大量二氧化硫嚴重污染自然環境，為了解決這個問題，選擇有機胺煙氣脫硫工藝，可以有效克服二次污染、高能耗等問題，在實際應用中完全可以滿足燃煤電廠運行需求，具有良好的經濟效益和環境效益。

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作者簡介：陳杰（1986-），陜西漢中人，本科，學士，助理工程師，從事電廠環保及化學水工作。endprint