ＮＯＶ．２０１０ ６ 燃料与化工 Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｖ０１．４ｌ Ｎｏ．６ 燃煤锅炉烟气氨法脱硫技术概况 彭 健 ０ 叶世超 柳海刚 （１．四川大学化工学院，成都 ６１００６５；２．四川理工学院，自贡 ６４３０００） 摘要：介绍了氨法脱硫的原理、主要的脱硫工艺以及实际应用情况。实践表明，大型锅炉采用氨法脱硫效率 高，投资省，用电量少，可生产硫酸或硫酸铵。烟气即使不降温，直接进入脱硫塔，也可达到较高的脱硫效率。 通过对多种工艺的比较，为燃煤烟气脱硫技术的选择提供参考。 关键词：氨法 娴气脱硫 燃煤锅炉 中图分类号：Ｘ７８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｉ００１—３７０９（２０１０）０６—０００６—０３ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ｌｆｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉ０ｎ ｂｙ ａｍｍｏｎｉａ ｆｏｒ ｃｏａｌ ｆｉｒｅｄ ｂｏｉｌｅｒ Ｐｅｎｇ Ｊｉａｎ。 Ｙｅ Ｓｈｉｃｈａｏ Ｌｉｕ Ｈａｉｇａｎｇ （１．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｉｇｏｎｇ ６４３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｍａｉｎ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｊｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ａｃｔｕａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｊｚａｔｉｏｎ ｂｙ ａｍｍｏｎｉａ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ａｍｍｏｎｉａ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｂｏｉｌｅｒｓ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ，ｌｅｓｓ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｌｅｓｓ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ａｎｄ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｏｒ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ．Ｅｖｅｎ ｉｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｉｓ ｎｏｔ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｓｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔ— ｌｙ ｉｎｔｏ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｏｗｅｒ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉ０ｎ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｎ— ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍａｎｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｃｏａｌ Ｈｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｍｍｏｎｉａ ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉａｔｉｏｎ Ｃｏａｌ ｆｉｒｅｄ ｂｏｉｌｅｒ １氨法脱硫的发展历史 绩是江南环 公司在广西田东电厂建设的２× １３５ＭＷ机组氨法烟气脱硫装置，是目前全球最大 ／１９３５年约翰斯顿（Ｈ．Ｆ．Ｊｏｈｎｓｔｏｎｅ）发表了关于 的氨法脱硫工程。 ＮＨ 一ＳＯ，一Ｈ，Ｏ系统的溶液热力学数据，揭示了氨法 脱硫的基本原理。２０世纪７Ｏ年代初，日本与意大 ２氨法脱硫的基本原理１ １ 利等围开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。在 氨导人洗涤系统，发生下列反应： 我国．２０世纪６０年代硫酸行业就开始了这种方法 ＮＨ３＋Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２＝ＮＨ４ＨＳＯ３ 的研究，随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱 ２ＮＨ３＋Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２＝（ＮＨ４）２ＳＯ３ 硫工艺的不断完善和改进，２０世纪９０年代后，氨 亚硫酸铵对ＳＯ 有更好的吸收能力，它是氨法 法脱硫工艺得到了广泛应用 脱硫中的主要吸收剂。氨法脱硫实质上是以循环的 “几五”期间华东理工大学成功完成了国家重 （ＮＨ４）２Ｓ０。、ＮＨ ＨＳＯ 水溶液吸收ＳＯ 的过程。随着 点科技攻关项目“二氧化硫废气回收净化新技术的 亚硫酸氢铵比例的增大，吸收能力降低，须补充氨 工程化”，开发了一种新的火电厂烟气ＳＯ，回收净 水将亚硫酸氢铵转化成亚硫酸铵。另一部分亚硫酸 化技术，简称ＮＡＤＳ。目前国内氨法脱硫最大的业 氢铵含量高的溶液，可从洗涤系统排出．以各种方 收稿口期：２０１０—０５—２３ 作者简介：彭健（１９７６一），男，博士研究生 ２０１０年１１月 第４１卷第６期 Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ 燃料与化工 ７ 法再生ＳＯ 或者生产某种产品。 料塔代替以前的喷琳塔，吸收塔的结构复杂了，而 且在造价上的优势也被削弱了。改进的Ｂｉｓｃｈｏｆｆ法 脱硫突出特点是以湿式电除尘器代替原来的烟气热 器，尾气直接排人烟囱。 ３主要燃煤烟气氨法脱硫工艺 ３．１ ＧＥ氨法脱硫 ＣＥ氨法［２１的工艺流程如图１所示 主要分为 预洗涤、ＳＯ 吸收、亚硫酸铵氧化和结晶工序。热 烟气经电除尘后进入预洗涤器，与硫酸铵饱和溶液 并流接触，烟气被冷却。与此同时，硫酸铵饱和溶 液中的水蒸发从而析出硫酸铵晶体。因此，在预洗 涤器中，烟气的余热得到充分有效的利用，而不必 使用昂贵的外部热源。 图２ 电子束氨法工艺流程图 湿式电除尘器 次洗涤段一 主洗涤段 喷淋 吸收塔吸收液 循环泵 月一 图１ ＧＥ氨法的工艺流程图 图３改进的Ｂｉｓｃｈｏｆｆ氨法工艺流程 来自预洗涤器已被冷却的饱和烟气，需经过除 雾器进入ＳＯ 吸收塔。烟气与喷淋而下的稀硫酸铵 溶液逆流接触，烟气中的ＳＯ 被吸收。吸收器内的 稀硫酸铵溶液用泵进行循环，在吸收塔下部鼓人空 ３．４ ＮＫＫ氨法脱硫 ＮＫＫ氨法脱硫是日本钢管公司开发的工艺， 最早主要是用焦炉煤气中所含的ＮＨ 作为吸收剂， 气氧化亚硫酸铵，并在此生成硫酸铵。洗涤后的气 体经除雾器除去夹带的液滴后，从烟囱排空。 ３．２电子束氨法脱硫 对排气量较大的铁矿石烧结机的尾气进行脱硫。 ＮＫＫ氨法的工艺流程主要分为３部分：ＳＯ 吸收、 亚硫酸铵氧化和硫铵结晶。从原引风机出口引出热 烟气（约１５Ｏ℃），经脱硫风机增压后，进入吸收 塔。该吸收塔分为三段，下段是预洗涤除尘和激冷 降温，中段加入吸收剂ＮＨ ，上段为第二吸收段， 电子束氨法脱硫是一种从高能物理的角度提出 的方法，２０世纪７０年代由日本荏原制作所提出， 工艺流程如图２所示。来自电厂的烟气经除尘器后 送至冷却塔，在冷却塔喷射冷却水降温增湿后，进 入反应器中辐照处理，同时喷入氨，在电子束的作 用下，烟气中的二氧化硫和氮氧化物同氨反应生成 硫酸铵和铵。处理后的烟气被输送至副产品收 只加工艺水，吸收处理后的烟气经过加热器升温后 排出烟囱 ３．５ ＮＡＤＳ氨法工艺 ＮＡＤＳ氨法是由我国华东理工大学开发的一种 新的脱硫方法，采用氨吸收烟气中Ｓ０，生成亚硫酸 集装置，其余的硫酸铵和铵被副产物收集装置 收集，处理后的烟气由烟囱排出。 ３．３ Ｂｉｓｃｈｏｆｆ氨法脱硫脚 氢铵和亚硫酸铵，结合化肥生产，将烟气中的ＳＯ 回收生成硫铵、磷铵和硝铵，并生产高浓度的工业 浓硫酸。 图３是改进的Ｂｉｓｃｈｏｆｆ氨法脱硫工艺，其改进 之处在于将原来的２个吸收塔及湿式电除雾器组合 在一个设备中。能显著降低设备投资，占地面积也 显著减小。但是，改进的Ｂｉｓｃｈｏｆｆ氨法脱硫采用填 ４氨法脱硫工艺在国内的应用 江苏扬子石化热电厂相当于６６０ｔ／ｈ锅炉的烟 ８ 燃料与化工 Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｒｏｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｎｏｖ．２０１０ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．６ 气脱硫工程［４１采用氨法脱硫工艺，测试结果显示。 烟气氨法脱硫技术应用在石化热电厂，具有脱硫效 率高、电耗低、运行稳定等特点，副产物硫酸铵可 经过１６８ｈ试运考核表明，脱硫效率达到了９６．２％， 脱硝率为４９％，废氨利用率达到９８％，年削减二 氧化硫４．８万ｔ。在烟气脱硫稳定达标排放的同时 满足农用化肥标准，且无废物、废水排放。 浙江天海环保工程有限公司研制的炯气氨法脱 硫装置，在广东南海发电厂６７０ｔ锅炉工业化试验 每年还产出硫酸铵产品达１０万ｔ。 ５氨法脱硫技术应用前景 目前在我国普遍使用的钙法脱硫基本上都是从 获得成功，脱硫效率达９７％以上。试验表明，大 型锅炉采用氨法脱硫的效果十分明显，烟气不用降 温，直接进入脱硫塔，同样可达到较高的脱硫效 率。该技术占地省，脱硫效率高，投资省ｆ２２０元／ ｋＷ左右），用电量少，６７０ｔ锅炉脱硫用电量小于 国外引进，不但要支付较高的先期技术转让费和项 目实施时的技术使用费。而且常常是多家国内脱硫 公司引进同一种技术。 由于长时间存在着气溶胶、氨损、氯离子富集 １５０ｋＷ／ｈ，脱硫产物实现资源化。 龙羽宜电公司４台２６０ｔ／ｈ循环流化床锅炉烟 气脱硫系统采用国内自主开发的新一代氨法脱硫技 术（ＳＡＡＳ）ｔＳ￣，其工艺流程简单，设备少，占地面积 以及长时间运行的稳定性等问题，制约了氨法烟气 脱硫技术的推广。随着氨法脱硫技术的不断成熟， 应推进氨法脱硫的应用，改变钙法一统天下的局 面，以促进我国烟气脱硫技术向着多元化良性发 展。 小，施工周期短。关键设备采用耐腐蚀性能优良的 整体玻璃钢材质，设计使用寿命３０ａ。在燃煤量 １８０ｔ／ｈ，含硫量１．２％～２，５％情况下，满负荷运行时 的硫酸铵平均产量为ｌＯｔ／ｈ，脱硫效率为９５％～ ９９％，尾气中Ｓ０２含量在５０—１９０ｍｇ／ｍ。，硫酸铵满 足国家化肥产品标准．平均氮含量为２０．６０％～ 氨法技术是我国拥有自主知识产权的脱硫技 术，因此投资省，并且氨法脱硫技术还有占地小、 系统简单、既脱硫又脱硝、无二次污染、运行费用 低、附产物价值高、便于老锅炉改造等优点，更有 利于在我国全面推广。 参考文献 【１］雷仲存．工业脱硫技术【Ｍ］．北京：化学Ｔ业｝｝｛版社，２００１．２２２— ２２４． ２０．７５％。脱硫塔的除尘效率可达到７０％，脱硝效 率可达到３０％。经济分析表明，该脱硫工程主要 经济指标良好．环保优越性也较为明显，已起到良 好的示范作用。 云南解化集团有限公司ｆ６ｊ选择ＬＳ氨法喷雾脱 硫技术实施电厂锅炉烟气脱硫技术改造，获得脱硫 效率高，资源综合利用的效果，取得了较好的经济 效益。对１３０ｔ／ｈ锅炉烟气脱硫技术改造后，脱硫 效率达到９８．２％，该技术生产的硫酸铵产品经检 测，达到ＧＢ ５３５－－１９９５一等品标准。 ２００９年江南环保公司在广西田东电厂建成了 目前全球最大的２￣１３５ＭＷ发电机组氨法脱硫工程． 【２】Ｓａｌｅｅｍ Ａ，Ｊａｎｓｓｅｎ ＫＥ，Ｉｒｅｌａｎｄ Ｐ Ａ【Ｊ１．磷肥与复肥，１９９６，１２（３）： ７２ ［３】肖文德，吴志泉．二氧化硫脱除与回收［Ｍ】．北京：化学出版社， ２００１ １４９—１５１． ［４】刘德友，褚才全，徐长香．烟气氨法脱硫技术在石化热电厂的应 用【ＪＪ．技术与丁程应用，２００８，（１１）：２８－３１． ［５］高志宏，张西进，王宇宏，等．４ｘ２６０ ｆｆｈ锅炉新氨法脱硫技术应 用ｆ】Ｊ．热力发电，２００８，１３７（３）：４９－５２． ［６】张爱萍．燃煤锅炉烟气氨法脱硫技术的应用【Ｊ］．环境科学导报， ２００９，２８（２１：５８—６１． 甘李军编辑 焦炉用上升管换热装置 本实用新型涉及一种焦炉用上升管换热装置，该装置包括内套管、外套板、螺旋板加强筋、加强筋、 桥管法兰、上部法兰、底板、导流管、进１５管、出口管，其特征在于：在内套管的内壁衬有耐火材料衬 砖。有益效果是：回收焦炉荒煤气的热量生产热水或蒸汽，实现节能减排；荒煤气经过焦炉用上升管换热 装置内壁时，由于衬有耐火材料衬砖，可保证温度下降的不是过大，既可回收一部分热量，又能保证荒煤 气中的焦油物不冷凝、上升管换热装置内壁不发生堵塞现象、保证焦炉顺利生产。 【专利申请号２００７２００１６３７０．Ｘ 专利发明人：李国志 蔡承祜 张晓光等】
