潘永寶姬濤

（1陜西省現(xiàn)代建筑設計研究院 陜西西安 710048 2中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 陜西西安 710054）

鍋爐煙氣處理與循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)化項目
——以延長石油集團興化節(jié)能及綜合利用工程為例

潘永寶1姬濤2

（1陜西省現(xiàn)代建筑設計研究院 陜西西安 710048 2中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 陜西西安 710054）

本文主要以延長石油集團興化節(jié)能及綜合利用工程為例，將鍋爐煙氣治理與資源回收利用相結合，走出循環(huán)經(jīng)濟新道路。

鍋爐煙氣；循環(huán)經(jīng)濟；脫硫；硫銨

興化集團被列入國家發(fā)改委“化肥企業(yè)原料路線改造和動力結構調(diào)整計劃”，是國家重點支持的國有企業(yè)改造項目。企業(yè)通過一系列的節(jié)能環(huán)保技術改造，使技術水平提高，產(chǎn)品結構更合理，生產(chǎn)能力達到經(jīng)濟規(guī)模，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益，提高市場競爭能力具有重大意義。延長石油集團興化節(jié)能及綜合利用項目將新增3臺160 t/h循環(huán)流化床鍋爐，主要為全廠生產(chǎn)提供蒸汽，并利用鍋爐余熱發(fā)電。根據(jù)原設計資料，鍋爐煙氣擬采用爐內(nèi)噴鈣脫硫方案，煙氣中的SO2與CaO反應生成CaSO4，進入爐渣變成固廢。SO2未回收利用，造成硫資源浪費。興化廠內(nèi)生產(chǎn)氨，液氨資源豐富，采用氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨不僅可以有效去除SO2，減少SO2排放量，而且副產(chǎn)品硫酸銨具有一定的經(jīng)濟價值，實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益“雙贏”，符合國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的理念。

1 鍋爐煙氣脫硫除塵設計指標

延長石油集團興化節(jié)能及綜合利用項目將新增3臺160 t/h循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐燃用彬縣下溝煤礦生產(chǎn)的原煤。原煤煤質(zhì)及脫硫除塵系統(tǒng)設計指標、參數(shù)見表1。

2 脫硫方案比選

鍋爐煙氣脫硫方法的選擇主要取決于鍋爐容量、燃料的成分、脫硫劑的供應條件及相應的地理條件、副產(chǎn)品的利用等因素[1]。根據(jù)調(diào)查，目前應用的鍋爐煙氣脫硫方法，按脫硫工藝的反應狀態(tài)大致可分為濕法、半干法和干法3類，詳見表2。按脫硫工藝在生產(chǎn)中所處的部位不同可分為：燃燒前脫硫，如原煤洗選脫硫；燃燒中脫硫，如潔凈煤燃燒、循環(huán)流化床鍋爐和爐內(nèi)噴鈣；燃燒后脫硫，如煙氣脫硫。

表2 煙氣脫硫方法分類

興化節(jié)能及綜合利用工程3臺160 t/h循環(huán)流化床鍋爐煙氣采用氨法脫硫。氨法脫硫工藝是氨與SO2、水反應成脫硫產(chǎn)物的基本機理而進行的，主要有濕式氨法、電子束氨法、脈沖電暈氨法、簡易氨法等。根據(jù)收集的資料以及現(xiàn)場調(diào)研的結果，確定本項目鍋爐煙氣脫硫選用濕式氨法脫硫工藝，該方法具有脫硫效率高、運行穩(wěn)定的優(yōu)點[2][3]。

氨法脫硫在國內(nèi)外已有成功經(jīng)驗。1984年國外首例氨法脫硫工程實例為美國大平原合成燃料廠(GPSP)鍋爐煙氣氨法脫硫工程[4]建成運行。天津永利電力公司的260 t/h的鍋爐以及烏魯木齊石化化肥廠2×210 t/h鍋爐煙氣脫硫工程等均屬于國內(nèi)最早的采用氨-硫酸銨法脫硫技術[5]，運轉(zhuǎn)正常脫，硫效率良好。濕式氨法脫硫正逐步被國內(nèi)行業(yè)所接受，目前國內(nèi)已建成及在建的超過70家。

3 工藝流程

煙氣處理系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、硫酸銨后處理系統(tǒng)和吸收劑制備和儲存系統(tǒng)組成[6]。工藝簡介如下：鍋爐煙氣首先進入布袋除塵器處理，除塵后經(jīng)換熱降溫至100℃左右，然后引風機增壓，煙氣順流進入預洗滌塔，降溫增濕后進入脫硫塔，在脫硫塔內(nèi)經(jīng)脫硫后進入150m煙囪排放。脫硫塔內(nèi)脫硫液循環(huán)使用，定期補充新鮮氨水。飽和脫硫液去螺旋離心機去除灰塵后進入蒸發(fā)濃縮結晶工段，經(jīng)離心分離、干燥后制成硫酸銨產(chǎn)品，作為化肥外賣。工藝流程圖見圖1。

圖1 工藝流程圖

4 循環(huán)經(jīng)濟與效益分析

循環(huán)經(jīng)濟是在可持續(xù)發(fā)展的思想指導下，按照清潔生產(chǎn)的方式，對能源及其廢棄物實行綜合利用的生產(chǎn)活動過程。循環(huán)經(jīng)濟主要有三大原則，即“減量化、再利用、資源化”原則。國家發(fā)改委、環(huán)保部指出發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，從根本上緩解資源約束矛盾和環(huán)境壓力的戰(zhàn)略舉措。主要從四個方面加快循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展：推進節(jié)約降耗，提高資源利用效率；全面推行清潔生產(chǎn)，從源頭減少污染物的產(chǎn)生；開展資源綜合利用，最大限度利用資源；發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，為循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展提供物質(zhì)技術保障?！吨腥A人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》（2009年1月1日實施）明確提出：企事業(yè)單位應當建立健全管理制度，采取措施，降低資源消耗，減少廢物的產(chǎn)生量和排放量，提高廢物的再利用和資源化水平。

工程采用氨法脫硫，對SO2的吸收是酸堿中和反應，吸收劑堿性越強，越有利于吸收。氨為堿性，有利于SO2的吸收。目前國內(nèi)外已經(jīng)有許多應用氨法脫硫的工程實例，脫硫效果良好，均在90%以上，運行穩(wěn)定、正常。脫硫及硫銨回收過程無廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生，基本不對環(huán)境產(chǎn)生新的污染。此外，脫硫過程還可以進一步去除鍋爐煙氣中的煙塵，減少煙塵的排放量。氨法同時具有脫氮的功能，而且效率可達80%以上。氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨化肥，具有一定的經(jīng)濟價值，可以帶來一定的經(jīng)濟效益。按每年可以減少SO2排放量4069 t計算，處理后SO2可以實現(xiàn)達標排放，帶來的環(huán)境效益十分明顯。回收的SO2用于生產(chǎn)硫酸銨，每年可生產(chǎn)7127 t。目前，市場上硫酸銨的價格在800～1200元之間，按1000元/t計算，收入為712.7萬元/a。

5 結語

本項目將鍋爐煙氣治理與資源回收利用相結合采用先進的氨法脫硫工藝生產(chǎn)硫酸銨。該工藝在實現(xiàn)鍋爐煙氣脫硫、減少SO2的排放量的同時，回收硫用作農(nóng)肥，實現(xiàn)廢物的再利用，為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益“雙贏”。項目實施符合國家發(fā)改委、環(huán)保部關于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的指導思想和相關文件要求，符合即將頒布的《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》的相關要求。從發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實施資源綜合利用以及中國的國情出發(fā)，考慮采用氨法脫硫，回收硫，生產(chǎn)硫酸銨是十分必要的。

[1]晏明生.濕式氨法工藝在火電廠脫硫領域的潛在優(yōu)勢及應用前景分析[J].能源環(huán)境保護,2010,24(6).

[2]史海元,于志剛.鍋爐煙氣氨法脫硫技術簡介[J].內(nèi)蒙古石油化工2008,34(21).

[3]郭新法.循環(huán)流化床鍋爐煙氣濕式氨法脫硫新工藝[J].化肥工業(yè), 2010,31(1).

[4]國家發(fā)展改革委員會環(huán)境和資源綜合利用司氨法煙氣脫硫技術赴美考察報告[R].環(huán)境與資源,26(133).

[5]邵春宇,付建國,王成,等.烏魯木齊石化化肥廠2×210 t/h鍋爐煙氣脫硫工程[J].中外能源，2010(08).

[6]潘永寶,裴亮,姬濤.鍋爐分離除塵工藝方案[J].過濾與分離,2009(4).作者簡介

潘永寶（1980—），男，漢，碩士，吉林磐石人，中級工程師，主要從事環(huán)境影響評價工作。