氨—肥法煙氣脫硫裝置的節(jié)能減排改造

楊啟堯

（天?；び邢挢?zé)任公司，貴州 福泉 550501）

貴州天?；び邢挢?zé)任公司4×130t/h循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫采用氨—肥法煙氣脫硫工藝，在設(shè)計(jì)工況下脫硫效率能達(dá)到96%，系統(tǒng)配置為2爐1塔(2臺(tái)130t/h鍋爐配置1套脫硫裝置)。從鍋爐尾部煙道來(lái)的煙氣，進(jìn)入脫硫塔的濃縮段洗滌、降溫后進(jìn)入吸收段用氨和循環(huán)液吸收煙氣中的SO2生產(chǎn)亞硫酸銨。亞硫酸銨與送入的氧化風(fēng)在氧化段形成硫銨溶液，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶、固水分裂及干燥等工序得到成品硫銨產(chǎn)品。

該套裝置自試生產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，設(shè)備故障率高、維修及運(yùn)行成本居高不下，而且環(huán)境污染嚴(yán)重。根據(jù)該裝置的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題，通過(guò)局部技術(shù)改造以確保裝置“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”地運(yùn)行，改善環(huán)境污染，減輕環(huán)保壓力，十分必要。

一、裝置運(yùn)行情況及故障原因

1.運(yùn)行情況

該氨—肥法脫硫裝置于2009年12月15日投入運(yùn)行后，裝置設(shè)備故障率高、檢修頻繁，使脫硫裝置運(yùn)行效率較低而運(yùn)行成本較高(表1)。

2.原因分析

(1)硫塔內(nèi)襯玻璃鱗片經(jīng)常出現(xiàn)局部脫層、鼓泡或施工質(zhì)量等原因，使得硫銨漿液滲透襯里層而直接與碳鋼殼體接觸腐蝕，造成料漿液外漏停車(chē)檢修。

表1 2011年運(yùn)行投入與產(chǎn)出比較

(2)脫硫塔內(nèi)部噴嘴堵塞損壞，噴淋管爆管也時(shí)有發(fā)生。

(3)離心泵故障率較高。因脫硫運(yùn)行工況較差，工藝介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)等原因，機(jī)泵頻繁發(fā)生機(jī)封損壞、葉輪腐蝕和軸承壽命短等現(xiàn)象。

(4)離心脫水設(shè)備故障率高，基本每月更換1套篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)鼓及刮刀等備件。

(5)該套裝置輸送管道采用玻璃鋼(FRP)管，老化嚴(yán)重，頻繁發(fā)生泄漏，不但使系統(tǒng)短暫停車(chē)且泄漏漿液對(duì)其他設(shè)備造成腐蝕損壞。

(6)氧化風(fēng)機(jī)通過(guò)1個(gè)壓縮空氣緩沖罐供兩脫硫塔內(nèi)氧化段所需的壓縮空氣，由于氧化段沒(méi)有液位計(jì)，在兩塔同時(shí)運(yùn)行時(shí)無(wú)法控制兩塔的液位和風(fēng)量的平衡，經(jīng)常造成其中一塔氧化效率不合格。嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，甚至影響裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、改造措施及效果

1.實(shí)施改造措施

(1)通過(guò)改造鍋爐尾部省煤器，降低鍋爐排煙溫度(設(shè)計(jì)溫度為145℃，實(shí)際溫度170～180℃)。脫硫塔長(zhǎng)期超溫運(yùn)行致使玻璃鱗片出現(xiàn)脫層、鼓泡損壞，需修復(fù)。

(2)逐步將玻璃鋼(FRP)管更換為電熔焊接式聚乙烯管，減少泄漏點(diǎn)，延長(zhǎng)管道使用壽命。將二級(jí)循環(huán)泵出口過(guò)濾器更改至泵進(jìn)口，并將原玻璃鋼過(guò)濾網(wǎng)改為聚乙烯材質(zhì)(使用時(shí)間更長(zhǎng)，不易破裂)。隨時(shí)清理濾網(wǎng)防止噴頭堵塞爆管。

(3)將原葉輪材質(zhì)CR30A改為2605N，增加耐腐蝕性；將泵葉輪原錐形孔改直孔并加鎖緊裝置；將原單端面機(jī)械密封改為新式雙端機(jī)封(圖1)；后泵蓋改為新式機(jī)封配套泵蓋。

圖1 新機(jī)封示意圖

(4)增設(shè)1個(gè)壓縮空氣緩沖罐，將4臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)由原來(lái)的母管制更改為可切換式單元制。每2臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)單獨(dú)供給1臺(tái)塔，中間加設(shè)隔離閥，4臺(tái)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)單元制供氣。

(5)改變脫硫裝置的生產(chǎn)工藝(圖2為原生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖)。由公司輸送稀硫銨料漿至該裝置加工造粒。通過(guò)增加1套中間貯存輸送系統(tǒng)(150m3中間貯槽1個(gè)、中轉(zhuǎn)泵2臺(tái)和漿液輸送管線1根)，將公司脫硫裝置吸收濃縮后密度達(dá)到1.22～1.24的硫銨料漿輸送至該硫銨裝置進(jìn)行加工再生產(chǎn)(圖3為改后的工藝流程簡(jiǎn)圖)。脫硫裝置后系統(tǒng)備用。產(chǎn)量及裝置運(yùn)行效率得以大幅的提高，且使氨合成裝置廢氨水和廢液的回收量達(dá)到了25t/h，極大地減輕了環(huán)保壓力。

圖2 改造前脫硫裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

圖3 改變生產(chǎn)工藝后的流程簡(jiǎn)圖

2.改造效果見(jiàn)表2

表2 改造后運(yùn)行半年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

三、結(jié)論

通過(guò)氨—肥法煙氣脫硫裝置的局部改造，使該裝置運(yùn)轉(zhuǎn)率提高了22.31%；煙氣中硫回收率由原來(lái)的70%提升到86%；降低噸硫銨的液氨消耗0.002t(比2011年降低0.27t）。直接由2011年虧損4 545.6萬(wàn)元和2012年虧損1 061.6萬(wàn)元，到現(xiàn)階段按照運(yùn)行半年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)盈利2 392.797 6萬(wàn)元/年(均以年產(chǎn)5萬(wàn)t計(jì)算)。