南京力準自動化科技有限公司 江蘇南京 201100
摘要:本文著重闡述了目前國內(nèi)幾種技術(shù)比較成熟的鍋爐煙氣脫硫技術(shù)各自的特點及其間的差異,對于電力、化工煙氣脫硫項目順利完成建設(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,各級政府非常重視節(jié)能減排工作,從中央到地方再到企業(yè)層層簽訂了節(jié)能減排目標責(zé)任狀,限期限量完成節(jié)能減排目標。2007年4月27日溫家寶總理召開全國節(jié)能減排工做電視會議后,各地政府相應(yīng)出臺了一系列政策措施,強化節(jié)能減排監(jiān)督管理。做好煙氣脫硫項目已經(jīng)成為各大重點污染源企業(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)問題對目前國內(nèi)幾種比較成熟的脫硫技術(shù)進行比較分析。
2.幾種脫硫方法的優(yōu)劣比較
目前國內(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脫硫灰均未得到有效開發(fā)利用,按2×135MW機組(二氧化硫及煙塵排放濃度見表1)計算,脫硫灰量每年排出達8.69萬噸,而目前各廠灰渣庫已爆滿為患,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解困就算不錯,再指望它能為脫硫副產(chǎn)品做貢獻就勉為其難了,所以脫硫后的副產(chǎn)品處置將成為難題。
表1
項目單位設(shè)計煤種備 注
脫硫系統(tǒng)入口煙氣SO2濃度mg/Nm37684標態(tài),干基,6%O2
脫硫系統(tǒng)入口煙氣含塵濃度mg/Nm3130標態(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到90~93%,按二氧化硫排放濃度達7500~6720 mg/Nm3計算,93%脫硫率后出口濃度仍有470 mg/Nm3以上,超過國家排放標準400 mg/Nm3。
而氨法(濕法)和石灰石法(濕法)的脫硫效率基本達到95%以上,可以滿足脫硫項目達到國家排放標準的要求。
(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到95%以上,是電力系統(tǒng)大容量機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)各大機組都采用石灰石法(濕法)脫硫,每年將產(chǎn)生幾千萬噸脫硫石膏。如此大量的脫硫石膏要得到利用不容樂觀。脫硫石膏無論從純度、抗壓抗拉強度、含水率來看,均無法與天然石膏競爭。特別是那些工業(yè)比較落后的中西部地區(qū),對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費,經(jīng)濟上很不劃算,更談不上市場競爭力。如就地堆放處置,就前面所提到的2×135MW機組每年都要增加近10萬噸的石膏,灰渣庫都已爆滿為患,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)、無脫硫廢水排放。近年來,氨法脫硫發(fā)展較快,國家“863”高新計劃課題 “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《國家先進污染治理技術(shù)示范名錄》,已在100MW燃煤機組上應(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《國家鼓勵發(fā)展的環(huán)境保護技術(shù)目錄》。氨法脫硫以其成熟性、先進性、經(jīng)濟性、適用性、運行可靠性得到了市場的認可。揚子石化熱電廠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機組氨法脫硫項目已經(jīng)開工建設(shè),而260t/h鍋爐(60MW機組)則有多臺氨法脫硫裝置已成功運營。
3、氨法脫硫技術(shù)的優(yōu)勢
(1)投資少,維護量小。
氨法工藝流程短,裝置簡單、不易堵塞和磨損,維護量小。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,即使原料液氨價格在2700元/噸的情況下,不算脫硫電價收益和減少排放少交排污費收益,脫硫副產(chǎn)品的銷售收入仍可以抵消絕大部分脫硫成本,可基本實現(xiàn)收支平衡。而石灰石法(濕法)的副產(chǎn)品石膏價格難以超過20元/噸,即使能按此價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容量的0.7~1.2%,而石灰石法則高達1.5~2.5%。
(3)變廢為寶,無二次污染。
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?;静划a(chǎn)生二次污染,實現(xiàn)變廢為寶,是真真正正的循環(huán)經(jīng)濟。而石灰石法(濕法),不可避免會產(chǎn)生廢水和固體廢料,且在脫硫過程中產(chǎn)生二氧化碳廢氣,造成二次污染。
(4)兼有脫硝功能
氨法脫硫的同時對NOX同樣有吸收作用,在脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用,所以氨法脫硫的同時也可實現(xiàn)脫硝的目的。目前氨法脫硫可同時穩(wěn)定脫硝40%左右。提高脫硝效率,只要在脫硫的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)加以改造就能實現(xiàn)。而石灰石法(濕法)不能同時脫硝,如需脫硝需新增脫硝系統(tǒng),這樣就會加大投資。
國家從2004年7月1日起執(zhí)行的排污收費標準中SO2和NOX的排污收費標準是一樣的,都是0.63元/kg,可見國家實行強制脫硝政策將為期不遠。
4、結(jié)束語
從運行穩(wěn)定性、可靠性、脫硫效率、投資成本、運行成本、設(shè)備維護成本、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)是目前我國脫硫工程最好的選擇。我們應(yīng)該堅決避免陷入那種“建不起,用不起,還有越來越重的包袱背起”的窘境,本著節(jié)能、環(huán)保、長遠發(fā)展的原則做好脫硫工作,為我國的環(huán)保事業(yè)做出貢獻!
參考文獻:
[1]《火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范 》 HJ/T 179-2005國家環(huán)境保護總局