南京力準(zhǔn)自動(dòng)化科技有限公司 江蘇南京 201100
摘要:本文著重闡述了目前國(guó)內(nèi)幾種技術(shù)比較成熟的鍋爐煙氣脫硫技術(shù)各自的特點(diǎn)及其間的差異,對(duì)于電力、化工煙氣脫硫項(xiàng)目順利完成建設(shè)、減少投資、選擇正確的脫硫方案具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:氨法;石灰法;石灰石法;節(jié)能減排
1.概述
“十一五”以來(lái),各級(jí)政府非常重視節(jié)能減排工作,從中央到地方再到企業(yè)層層簽訂了節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任狀,限期限量完成節(jié)能減排目標(biāo)。2007年4月27日溫家寶總理召開全國(guó)節(jié)能減排工做電視會(huì)議后,各地政府相應(yīng)出臺(tái)了一系列政策措施,強(qiáng)化節(jié)能減排監(jiān)督管理。做好煙氣脫硫項(xiàng)目已經(jīng)成為各大重點(diǎn)污染源企業(yè)生存發(fā)展的前提。在此種背景下,選擇可靠、穩(wěn)定、節(jié)約、高效的脫硫方案,顯得尤為重要,本文就脫硫技術(shù)問(wèn)題對(duì)目前國(guó)內(nèi)幾種比較成熟的脫硫技術(shù)進(jìn)行比較分析。
2.幾種脫硫方法的優(yōu)劣比較
目前國(guó)內(nèi)脫硫方法有多種,技術(shù)比較成熟的有石灰石法(濕法)、石灰法(干法)、氨法(濕法)等,結(jié)合實(shí)際情況分析,它們各有優(yōu)劣。
(1)、石灰法(干法)。目前采用石灰干法脫硫方式的電廠對(duì)脫硫灰均未得到有效開發(fā)利用,按2×135MW機(jī)組(二氧化硫及煙塵排放濃度見(jiàn)表1)計(jì)算,脫硫灰量每年排出達(dá)8.69萬(wàn)噸,而目前各廠灰渣庫(kù)已爆滿為患,僅堆放售?;以鸵逊浅3粤?,若再堆放脫硫灰則是難上加難;而新建的磚廠近幾年能為灰渣庫(kù)解困就算不錯(cuò),再指望它能為脫硫副產(chǎn)品做貢獻(xiàn)就勉為其難了,所以脫硫后的副產(chǎn)品處置將成為難題。
表1
項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)煤種備 注
脫硫系統(tǒng)入口煙氣SO2濃度mg/Nm37684標(biāo)態(tài),干基,6%O2
脫硫系統(tǒng)入口煙氣含塵濃度mg/Nm3130標(biāo)態(tài),干基、6%O2
另外,根據(jù)考察了解,目前干法脫硫效率最高只能達(dá)到90~93%,按二氧化硫排放濃度達(dá)7500~6720 mg/Nm3計(jì)算,93%脫硫率后出口濃度仍有470 mg/Nm3以上,超過(guò)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)400 mg/Nm3。
而氨法(濕法)和石灰石法(濕法)的脫硫效率基本達(dá)到95%以上,可以滿足脫硫項(xiàng)目達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)、石灰石法(濕法)。該法技術(shù)成熟可靠,脫硫效率也基本能達(dá)到95%以上,是電力系統(tǒng)大容量機(jī)組普遍采用的濕法脫硫工藝。但這種方法除了能耗較高外,最大問(wèn)題是副產(chǎn)品石膏的處置和利用。據(jù)了解,目前電力系統(tǒng)各大機(jī)組都采用石灰石法(濕法)脫硫,每年將產(chǎn)生幾千萬(wàn)噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到利用不容樂(lè)觀。脫硫石膏無(wú)論從純度、抗壓抗拉強(qiáng)度、含水率來(lái)看,均無(wú)法與天然石膏競(jìng)爭(zhēng)。特別是那些工業(yè)比較落后的中西部地區(qū),對(duì)石膏制品的消化能力有限,由于附加值低,如果異地銷售還要增加運(yùn)費(fèi),經(jīng)濟(jì)上很不劃算,更談不上市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如就地堆放處置,就前面所提到的2×135MW機(jī)組每年都要增加近10萬(wàn)噸的石膏,灰渣庫(kù)都已爆滿為患,再堆放石膏已經(jīng)不太可能。
(3)、氨法(濕法)。該法以液氨或氨水為原料,脫硫產(chǎn)物為農(nóng)用化肥硫酸銨,脫硫效率高(96%以上)、無(wú)脫硫廢水排放。近年來(lái),氨法脫硫發(fā)展較快,國(guó)家“863”高新計(jì)劃課題 “二氧化硫廢氣回收凈化新技術(shù)的工程化”已經(jīng)取得成果。目前,氨法脫硫技術(shù)已列入《國(guó)家先進(jìn)污染治理技術(shù)示范名錄》,已在100MW燃煤機(jī)組上應(yīng)用;在冶金、化工行業(yè)大中型工業(yè)鍋爐或自備電廠煙氣脫硫方面則列入《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄》。氨法脫硫以其成熟性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、適用性、運(yùn)行可靠性得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。揚(yáng)子石化熱電廠4×220+1×410t/h鍋爐已采用氨法脫硫,山東眾泰發(fā)電有限公司4×150MW機(jī)組氨法脫硫項(xiàng)目已經(jīng)開工建設(shè),而260t/h鍋爐(60MW機(jī)組)則有多臺(tái)氨法脫硫裝置已成功運(yùn)營(yíng)。
3、氨法脫硫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
(1)投資少,維護(hù)量小。
氨法工藝流程短,裝置簡(jiǎn)單、不易堵塞和磨損,維護(hù)量小。石灰石法(濕法)脫硫系統(tǒng)龐大,設(shè)備復(fù)雜,極易堵塞和磨損,投資大。氨法和石灰石法相比節(jié)約投資約30%左右。
(2)脫硫成本低。
脫硫副產(chǎn)品硫銨價(jià)格高(600~950元/噸),1噸液氨可產(chǎn)約4噸的硫銨,即使原料液氨價(jià)格在2700元/噸的情況下,不算脫硫電價(jià)收益和減少排放少交排污費(fèi)收益,脫硫副產(chǎn)品的銷售收入仍可以抵消絕大部分脫硫成本,可基本實(shí)現(xiàn)收支平衡。而石灰石法(濕法)的副產(chǎn)品石膏價(jià)格難以超過(guò)20元/噸,即使能按此價(jià)全部售出也不能抵消石灰石的成本。
氨法脫硫能耗成本低于石灰石法,氨法耗電一般為裝機(jī)容量的0.7~1.2%,而石灰石法則高達(dá)1.5~2.5%。
(3)變廢為寶,無(wú)二次污染。
氨法脫硫副產(chǎn)品為化肥硫酸銨,既是氮肥(含氮量約21%,含氮量約為尿素的一半)又是硫肥(含硫量約24%),用途廣泛,利用率高。基本不產(chǎn)生二次污染,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,是真真正正的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。而石灰石法(濕法),不可避免會(huì)產(chǎn)生廢水和固體廢料,且在脫硫過(guò)程中產(chǎn)生二氧化碳廢氣,造成二次污染。
(4)兼有脫硝功能
氨法脫硫的同時(shí)對(duì)NOX同樣有吸收作用,在脫硫過(guò)程中形成的亞硫銨對(duì)NOX還具有還原作用,所以氨法脫硫的同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)脫硝的目的。目前氨法脫硫可同時(shí)穩(wěn)定脫硝40%左右。提高脫硝效率,只要在脫硫的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)加以改造就能實(shí)現(xiàn)。而石灰石法(濕法)不能同時(shí)脫硝,如需脫硝需新增脫硝系統(tǒng),這樣就會(huì)加大投資。
國(guó)家從2004年7月1日起執(zhí)行的排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)中SO2和NOX的排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是一樣的,都是0.63元/kg,可見(jiàn)國(guó)家實(shí)行強(qiáng)制脫硝政策將為期不遠(yuǎn)。
4、結(jié)束語(yǔ)
從運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性、脫硫效率、投資成本、運(yùn)行成本、設(shè)備維護(hù)成本、脫硫副產(chǎn)物的處理以及適應(yīng)環(huán)保更高要求等方面綜合考慮,氨法脫硫技術(shù)是目前我國(guó)脫硫工程最好的選擇。我們應(yīng)該堅(jiān)決避免陷入那種“建不起,用不起,還有越來(lái)越重的包袱背起”的窘境,本著節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的原則做好脫硫工作,為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)!
參考文獻(xiàn):
[1]《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范 》 HJ/T 179-2005國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局