4_260t_h锅炉新氨法脱硫技术应用

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温度为 120 ℃~155 ℃,分别经过增压风机增压后 进入脱硫塔进口钢烟道 ,由脱硫塔顶部进入塔内 , 与含吸收剂氨的料浆循环液并流吸收 ,完成脱硫 、 除尘后经过设置在脱硫塔中部出口烟道内的除沫 器除去烟气夹带的微小液滴后出吸收塔 ,进入烟囱 排放 。
离开脱硫区域的净化烟气温度为 45 ℃~55 ℃, 一般情况下比烟气饱和温度高 3 ℃~5 ℃,具体决定 于烟气的进口温度和含水量 。本套系统未设烟气再热 装置 。增 压 风 机 设 计 流 量 为 480 000 m3 / h , 全 压 1 900 Pa 。
[ 中图分类号 ] X701
[ 文献标识码 ] A
[ 文 章 编 号 ] 1002 3364 (2008) 03 0049 05
龙羽宜电公司现有 4 台 260 t/ h 循环流化床锅炉 (东方锅炉厂制造) ,配 5 台 57. 5 MW 机组 。每台炉 燃煤 45 t/ h ,全厂年燃煤总量 130 万 t 。燃煤含硫量 1 %~2. 5 % ,平均 2 %。一期 2 台锅炉 (1 号 、2 号) 合 用 1 号烟囱 ,各配备 3 台引风机 ,分别于 2004 年 1 月 和 5 月投产 ;二期 2 台锅炉 (4 号 、5 号) 合用 2 号烟囱 , 各配备 2 台引风机 ,分别于 2004 年 10 月和 2005 年 2 月投产 。由于实际燃煤含硫量达到 2. 5 % ,循环流化 床锅炉设计脱硫效率只有 85 % ,烟气 SO2 排放难以达 到《火电厂大气污染物排放标准》( GB13223 —2003) 要 求 ,故决定安装湿式烟气脱硫装置 ,并要求脱硫效率达 到 95 %。
16 677. 21 14 469. 47 22 864. 11 16 256. 16
①分析日期为 2006 年 3 月 27 日
1. 2 技术指标
(1) 整套装置相对于锅炉运行时间的可利用率为
98 %。装置的大修年限为 3 年 , 脱硫塔 (脱硫塔内部
的填料 、喷淋喷嘴 、氧化空气喷嘴等除外) 及其它主要
(7) 脱硫装置出现故障时 ,烟气经烟道阀门切换至 旁路烟道 ,在切换过程中不会引起锅炉炉膛内压力的 大幅度波动 ,不影响锅炉正常运行 。
(8) 脱硫装置在故障检修时不影响锅炉的连续运 行 ,每台脱硫装置的负荷范围与 2 台锅炉负荷相协调 为 50 %~110 % ,在此范围内整个系统具有良好且适 宜的调节特性 。
效率为 95 %~99 % ,尾气中 SO2 含量为 (50~190) mg/ m3 ,脱硫副产品硫酸铵满足国家
硫酸铵化肥标准 。实践表明 ,SAA S 工艺流程简单 、能耗低 、建设工期短 、占地面积小 ,
并可化害为利 、无二次污染 。
[ 关 键 词 ] 氨法脱硫 ; 烟气脱硫 ; 硫酸铵 ; 锅炉烟气 ;龙羽宜电公司
氨 ,通过称为多功能脱硫塔的一个化工设备 ,既可得到
清洁的烟气 ,还得到了硫酸铵化肥 ,实现了资源回收 ,
化害为利 。
图 1 氨法烟气脱硫技术的基本工艺
氨法烟气脱硫系统 (图 2 、图 3) 包括 : 烟气系统 、 SO2 吸收助系统如电气仪表系统 、控制系统 、公用 工程系统等 。控制系统采用 DCS ,设置 1 个工程师站 和 2 个操作员站 。
≥20. 5
水分含量/ %
≤1. 0
游离酸 ( H2 SO4) 含量/ %

≤0. 2

(4) 出口烟气温度 45 ℃~55 ℃,烟气对烟囱内衬
发 电
无明显腐蚀 。烟囱下部集灰斗排放液体 p H 值在 5
· 左右 。
二 ○
(5) 在设计工况下 ,4 ×260 t/ h 锅炉脱硫装置系统
○ 满负荷运行 ,相关参数如下 : 1) 生产每吨硫酸铵需要
保脱硫塔整体使用寿命在 30 年以上 。该脱硫塔制造
工期较短 ,维护工作量较小 。
氨法烟气脱硫技术为典型的化学吸收过程 ,其包
括 3 个化学反应步骤 :
化学吸收 : SO2 + 2N H3 + H2 O = (N H4 ) 2 SO3 (1)
氧化 : (N H4 ) 2 SO3 + 1/ 2O2 = (N H4 ) 2 SO4
设备的使用寿命不少于 20 年 (易损件除外) 。
(2) 净化后脱硫塔出口烟气 SO2 浓度不大于 200
mg/ m3 ,粉尘浓度不大于 50 mg/ m3 。
(3) 脱硫产物硫酸铵应达到的标准见表 3 。
表 3 脱硫产物硫酸铵应达标准

项 目
指 标
术 交
外观
粉末状 ,无可见机械杂质

氮 (N) 含量 (以干基计) / %
2. 2 SO2 吸收系统 SO2 吸收系统主要由吸收塔 、浆液循环泵 、氧化风 机及搅拌器等组成 。吸收塔是一套具有多功能结构的 专利设备 ,采用整体玻璃钢材质制造 ,其具有以下功 能 : SO2 吸收 、氨回收 、烟气除尘 、亚硫酸铵氧化 、硫酸 铵结晶 。吸收塔直径为 9 m ,高为 25 m ,设有喷淋层和 规整填料 ,保证足够的喷淋效果和传质比表面积 ,同时 设有 2 台吸收液循环泵 ,运行方式为 1 开 1 备 。吸收 塔在设计条件范围内可以满足脱硫装置的满负荷运 行 ,烟气脱硫效率可达 95 %以上 。 由于液氨极易溶于水 ,吸收剂浓度远远大于传统 钙法吸收剂浓度 ,因而吸收等量 SO2 所需循环量大大 降低 ,同等烟气工况下泵设计流量远远小于钙法所用 循环泵 ,同时耗电量也大大降低 。本系统吸收液循环 泵设计流量 L = 1 200 m3 / h , 扬程Δ H = 20 m ,大约是 同工况石灰石 石膏法的 1/ 3~1/ 6 。 烟气在喷淋层和填料层 (称为吸收段) 与吸收液充 分接触 ,借助气液传质原理 ,其中的 SO2 首先到达液 体表面 ,进入液体主体 ,与其中的氨发生化学反应 ,得 到亚硫酸铵溶液 (吸收液是硫酸铵溶液) 。离开吸收段 的亚硫酸铵直接进入塔下部的氧化结晶段 ,亚硫酸铵 经与鼓泡进入的氧化空气氧化 ,转化为硫酸铵 。硫酸 铵在塔底不断累积 ,浓度超过其饱和浓度后析出硫酸 铵晶体 ,形成硫酸铵浆料 。 每套脱硫系统设有 2 台氧化风机 (罗茨风机 ,设计 流量 130 m3 / min ,出口压头 90 k Pa) ,运行方式为 1 开 1 备 ,在设计条件范围内可以满足脱硫装置的满负荷 运行 。当烟气中 SO2 的含量超过设计值时 ,同时运行 2 台氧化风机 。

氨水 (以 18 %氨水为例) 不超过 1. 5 t ;2) 硫酸铵产量
50
为 (6~15) t/ h ;3) 总运行功率不大于 4 050 kW ;4) 总 耗水量不大于 90 t/ h ;5) 蒸汽总耗量不大于 3. 0 t/ h (1. 25 M Pa) 。
(6) 在异常情况下 ( 如循环泵发生故障 、运行循 环泵突然失电 、喷淋层喷嘴发生堵塞等) ,脱硫塔内 填料及 玻 璃 钢 塔 体 不 会 因 为 高 温 而 部 分 或 者 全 部 受损 。
4 ×260 t/ h 锅炉新氨法脱硫技术应用
高志宏1 ,张西进1 ,王宇宏2 ,王 漫3 ,娄爱娟3 ,肖文德3
1. 洛阳供电公司 ,河南 洛阳 471009 2. 洛阳龙羽宜电有限公司 ,河南 洛阳 471600 3. 上海申川环保科技有限公司 ,上海 201100
[摘
要 ] 新氨法烟气脱硫技术 ( SAA S) 应用于 4 ×260 t/ h 循环流化床锅炉烟气脱硫系统 ,脱硫
下同) 。
收稿日期 : 2007 04 13 作者简介 : 高志宏 (1969 ) ,男 ,工程硕士 ,就职于洛阳供电公司 ,目前从事发电厂生产管理 。
E2mail : gaozhihong @chinalyp . co m
技 术 交 流 热 力 发 电 · 二 ○ ○ 八 49
表 2 典型燃煤的煤质分析数据 ①
项目
优质三类 劣质三类 宜洛煤 优质三类
收到基水分 Mar/ % 干燥基水分 Mad/ % 干燥基灰分 A ad/ % 干燥基挥发分 V ad/ % 干燥基硫 S tad/ % 干燥基氢 Had/ % 干燥基固定碳 FCad/ %
5. 75 0. 68 45. 17 15. 35 1. 39 2. 94 38. 8
(申川环保公司) 的超级氨法 ( SAA S) 脱硫工艺 ,采用 由乙方负责工程设计 、设备采购和工程建设的 EPC 模 式 ,并要求在当年 12 月底以前完成 168 h 试运行 。
1 脱硫系统的基本设计依据
1. 1 设计条件 锅炉主要运行参数见表 1 ,典型燃煤的煤质分析
见表 2 。 由于煤种变化较大 ,考虑一定的余量 ,脱硫系统采
2. 3 硫酸铵系统 硫酸铵系统由料浆输出泵 、旋流器 、离心机 、干
燥器 、皮带输送机及包装机等组成 。循环吸收液从 塔底经循环泵输送 ,与补充的新鲜氨水混合后进入 脱硫塔的吸收层 。液体 密度达 到 ( 1 . 25 ~ 1 . 28 ) g/ cm3 后 ,启动硫酸铵浆液输出泵 ,硫酸铵料浆从塔底 进入旋流增稠器 ,增稠器内的浓缩料浆进入离心 机 ,分离得到固体硫酸铵 ,母液和增稠器内的清液 回到脱硫 塔 。从 离 心 机 得 到 的 固 体 硫 酸 铵 进 入 由 蒸汽加热的空气干燥器干燥后 ,就成为符合国家硫 酸铵化肥标准的硫酸铵产品 。
6. 60 1. 17 50. 09 14. 84 0. 85 2. 69 33. 9
6. 56 0. 48 27. 13 16. 58 2. 01 3. 68 55. 81
6. 46 1. 02 45. 88 14. 39 1. 37 2. 84 38. 71
收到基低位发热量 Qnet. ar/ kJ ·kg - 1
表 1 烟气脱硫工程的锅炉主要运行参数
项目 锅炉额定蒸发量/ t ·h - 1 汽包工作压力/ MPa 过热蒸汽出口压力/ MPa 过热蒸汽温度/ ℃ 除氧器给水温度/ ℃ 给水压力/ MPa 排烟温度/ ℃ 设计燃煤量/ t ·h - 1 过量空气系数 钙硫比 床温/ ℃
数值 260 11. 11 9. 81 540 158 12. 6~14. 7 140 40. 1 1. 2 2. 2 896
用如下设计参数 : (1) 燃煤含硫量 1. 2 %~2. 5 % ,平均按 2. 0 %
考虑 ; (2) 每台锅炉的燃煤量为 45 t/ h ; (3) 每台锅炉的烟气量为 30 万 m3 / h (标准状态 ,
下同) ; (4) 烟气温度为 150 ℃~185 ℃; (5) 烟气含尘量为 (300~400) mg/ m3 (标准状态 ,
图 2 一期( 1 号 、2 号炉) 脱硫工艺流程
图 3 二期( 4 号 、5 号炉) 脱硫工艺流程
2. 1 烟气系统 烟气系统按 2 炉 1 塔方案设计 。1 号 、2 号炉和
4 号 、5 号炉各配备 1 套脱硫装置 ( 共 2 套) 。 烟气从 1 号 、2 号炉 ( 4 号 、5 号炉) 引风机出来 ,
2 技术原理及工艺流程
申川环保公司 SAA S 脱硫技术的主要特征如下 。
(1) 采用气 、液顺流的化学吸收原理 ,克服了易挥
发氨的夹带损失和亚硫酸铵气溶胶的形成 。
(2) 采用反应结晶原理制备硫酸铵晶体 。
(3) 融吸收 、洗涤 、氧化和结晶多功能为一体 。
(4) 采用整体玻璃钢材料 ( FRP) 制造脱硫塔 ,以确
(2)
结晶 : (N H4 ) 2 SO4 (l) = (N H4 ) 2 SO4 ( s)
(3)
总 反 应 为 : SO2 + 2N H3 + H2 O + 1/ 2O2 =
(N H4 ) 2 SO4 ( s)
(4)
氨法烟气脱硫技术的基本工艺如图 1 所示 。由图
1 可以看到 ,除了烟气提供 SO2 外 ,还需要空气 、水和
氨法烟气脱硫技术以工业合成氨为原料 ,回收烟 气中的 SO2 ,生产具有更高肥效和有较大市场的硫酸 铵化肥 ,不产生二次污染 ,是属于可资源化的一种新技 术 ,符合国家关于建设循环经济的政策 。在距龙羽宜 电公司 5 km 处有 1 个年产量 10 万 t 的合成氨氮肥 厂 ,原料供应可以保证 。经对比分析 ,在 2006 年 6 月 , 龙羽宜电公司决定采用上海申川环保科技有限公司
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