摘 要:隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入,電力行業(yè)節(jié)能效益越來越突出。燃煤電廠作為重要的發(fā)電企業(yè),其生產(chǎn)運營過程中產(chǎn)生的二氧化硫污染物,嚴重污染周圍自然環(huán)境。而通過在燃煤電廠中應用有機胺煙氣脫硫工藝,可以有效降低二氧化硫排放量,實現(xiàn)良好的環(huán)境效益。本文簡要介紹了有機胺煙氣脫硫工藝應用優(yōu)勢,分析了有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中的應用,闡述了有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中工藝創(chuàng)新。
關鍵詞:有機胺;煙氣脫硫;燃煤電廠;應用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.090
有機胺煙氣脫硫是一種資源再生型脫硫工藝,脫硫效率較高,工藝中使用的吸收劑可以循環(huán)反復使用,還可以回收利用某些副產(chǎn)物,具有良好的節(jié)能環(huán)保效益。近年來,燃煤電廠快速發(fā)展,在節(jié)能減排背景下,對于二氧化硫污染控制提出了更高的要求,為了提高燃煤電廠的節(jié)能性,結合燃煤電廠生產(chǎn)要求,優(yōu)化有機胺煙氣脫硫工藝應用,充分發(fā)揮有機胺煙氣脫硫的優(yōu)勢,最大程度地減少二氧化硫排放量,保護自然環(huán)境。
1 有機胺煙氣脫硫工藝應用優(yōu)勢
有機胺煙氣脫硫工藝主要是利用加熱狀態(tài)下含有二氧化硫的有機胺液會解析出二氧化硫、有機胺液可以選擇性吸收二氧化硫等特性,吸收還原煙氣中的二氧化硫,收集二氧化硫氣體到制酸系統(tǒng)中,產(chǎn)生硫酸。這種有機胺煙氣脫硫工藝主要包括從氣體轉換為液體兩個流程,脫硫效率能夠達到99%。在具體應用中具有以下優(yōu)勢:其一,可以回收利用硫資源,硫酸是一種重要的化工業(yè)原料,長期以來我國硫資源主要依賴于進口,有機胺煙氣脫硫工藝可以將燃煤電廠生產(chǎn)排放的二氧化硫回收利用,緩解了硫資源緊缺形勢,環(huán)境效益和經(jīng)濟效益明顯;其二,不會產(chǎn)生二次污染,傳統(tǒng)的石膏-石灰石脫硫法在應用中,雖然也可以脫除二氧化硫,但是會排放很多二氧化碳,并且這種方法無法回收利用產(chǎn)生的石膏,如果隨意拋棄很可能造成地下水污染,而有機胺煙氣脫硫工藝中產(chǎn)生的二氧化硫可以作為制酸原料,避免了二氧化硫地面污染和大氣污染;其三,環(huán)保效益明顯,通過應用有機胺煙氣脫硫,可以有效降低灰塵和二氧化硫排放濃度,產(chǎn)生的硫資源可以回收利用,脫硫劑可以反復循環(huán)利用。
2 有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中的應用
在燃煤電廠的實際應用中,有機胺煙氣脫硫系統(tǒng)包括電氣系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、制酸系統(tǒng)、胺液過濾和凈化系統(tǒng)、二氧化硫分離系統(tǒng)、蒸汽供應系統(tǒng)、解析系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、預洗滌系統(tǒng)等。
2.1 預洗滌系統(tǒng)
煙氣預洗滌系統(tǒng)主要用于去除煙氣中粉塵、氯、氟等有害雜質(zhì),使煙氣溫度進一步降低,使煙氣以低溫、干凈的狀態(tài)進入吸收系統(tǒng)。
2.2 吸收系統(tǒng)
吸收系統(tǒng)利用規(guī)整波紋板填料,這種填料可以使煙氣和胺液之間的接觸面積增大,進一步提高二氧化硫吸收效率,煙氣脫硫以后經(jīng)過吸收塔頂部的除沫器去除滴液,達標以后排放。在吸收系統(tǒng)中,貧胺液經(jīng)過胺液分配槽均勻地灑在填料層上,煙氣和胺液實現(xiàn)逆流接觸,胺液吸收二氧化硫以后成為富胺液,其經(jīng)過集液斗收集然后流入富胺罐,通過富胺泵將富胺液輸送到解析系統(tǒng)。
2.3 解析系統(tǒng)
解析系統(tǒng)是整個有機胺煙氣脫硫工藝的核心,二氧化硫分離效果對于機組負荷和脫離效率有著重要影響,利用解析塔實現(xiàn)胺液再生和二氧化硫解析,在解析塔中蒸汽從底部上升,富胺液從塔中端流下產(chǎn)生逆流接觸,二氧化硫被解析出來,蒸汽攜帶二氧化硫氣體從塔頂排出,在有機胺煙氣脫硫生產(chǎn)工藝中,富胺液解析溫度處于110~115攝氏度,并且解析深度也會影響脫硫效率。
2.4 蒸汽加熱系統(tǒng)
蒸汽加熱系統(tǒng)包括蒸汽壓縮機再沸器和蒸汽再沸器,水蒸氣和經(jīng)過蒸汽壓縮機增壓以后的二氧化硫混合物以及飽和蒸汽作為熱源,蒸汽再沸器換熱以后冷凝水輸送到酸廠和電廠,經(jīng)過蒸汽壓縮機再沸器換熱,二氧化硫液體輸送到分離系統(tǒng)中。胺液離子交換是為了將胺液中的熱穩(wěn)定鹽類物質(zhì)去除,胺液過濾主要是將胺液中固體顆粒去除,避免在有機胺煙氣脫硫工藝系統(tǒng)中富集,利用樹脂再生廢水進入預洗滌系統(tǒng)。
2.5 制酸系統(tǒng)
制酸系統(tǒng)包括一轉一吸、低溫熱能回收、高氣濃轉化等環(huán)節(jié),二氧化硫蒸汽進行逐級冷卻,流入二氧化硫汽水分離器,低溫二氧化硫混合氣體經(jīng)過制酸系統(tǒng),產(chǎn)生濃硫酸,經(jīng)過管道輸送到工廠用于磷肥生產(chǎn)。
3 有機胺煙氣脫硫在燃煤電廠中工藝創(chuàng)新
在燃煤電廠60萬千瓦級機組以上有機胺煙氣脫硫工藝應用,煙氣中含有各種復雜成分,對于二氧化硫排放濃度有著非常嚴格的標準,煙氣處理量較大,在這種背景下,結合燃煤電廠生產(chǎn)要求和煙氣特點,對有機胺煙氣脫硫工藝進行創(chuàng)新,以期實現(xiàn)節(jié)能降耗。首先,采用先進的低位熱能回收+一轉一吸+高氣濃轉化工藝,制酸設備設置在脫離裝置末端,有效降低設備能耗,提高副產(chǎn)蒸汽量,并且二氧化硫尾氣進入脫硫吸收塔重新循環(huán)再吸收,一方面實現(xiàn)硫資源回收利用,另一方面減少二氧化硫治理難度。其次,在預洗滌系統(tǒng)中設置高速濕式電除霧器,將大部分三氧化硫去除,減少再生堿液和胺液的消耗量,有效降低有機胺煙氣脫硫系統(tǒng)運行費用;最后,利用蒸汽壓縮機有效壓縮飽和的二氧化硫氣體,蒸汽降溫以后作為二氧化硫解析的有效補充,減少蒸汽消耗量,這種設備提高了低溫熱源利用率,有助于降低整個有機胺煙氣脫硫系統(tǒng)的能耗。
4 結束語
近年來,我國大力倡導節(jié)能減排,各行各業(yè)都在積極轉型升級,燃煤電廠生產(chǎn)運營中排放的大量二氧化硫嚴重污染自然環(huán)境,為了解決這個問題,選擇有機胺煙氣脫硫工藝,可以有效克服二次污染、高能耗等問題,在實際應用中完全可以滿足燃煤電廠運行需求,具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
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作者簡介:陳杰(1986-),陜西漢中人,本科,學士,助理工程師,從事電廠環(huán)保及化學水工作。endprint