氨法脫硫何時唱主角?
“氨法煙氣脫硫時代已經(jīng)到來了。”這是美國GE公司早些時候?qū)γ摿蚴袌黾夹g(shù)發(fā)展的預(yù)測。然而，氨法煙氣脫硫技術(shù)長時間以來并沒有在中國脫硫市場形成規(guī)模。這主要是因為氨法脫硫技術(shù)長時間存在著氣溶膠、氨逃逸、副產(chǎn)品質(zhì)量等問題。
記者在采訪廣西壯族自治區(qū)水利電力建設(shè)集團有限公司田東電廠(以下簡稱田東電廠)時卻發(fā)現(xiàn)，這些長期制約氨法脫硫技術(shù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸現(xiàn)在已經(jīng)得到很好的解決。
他們是怎么做到的？記者為此采訪了田東電廠氨法脫硫工程總承包商江蘇新世紀江南環(huán)保有限公司(以下簡稱江南環(huán)保)總工程師徐長香。
技術(shù)升級改造打破氨法脫硫技術(shù)劣勢瓶頸
徐長香介紹說，目前我國脫硫裝置基本上以石灰石—石膏法為主。一是因為脫硫劑石灰石來源豐富且價格便宜，另外石灰石—石膏法技術(shù)在國外相當(dāng)成熟且公開，獲取容易。但是這個技術(shù)的設(shè)備易結(jié)垢阻塞、系統(tǒng)復(fù)雜、投資多、占地面積大、產(chǎn)生二次污染、運行費用高等問題也日益顯現(xiàn)。這正是氨法脫硫技術(shù)切入市場的好時機。
然而，要推廣氨法煙氣脫硫首先是要解決氣溶膠和氨損問題。氣溶膠是指固體或液體微粒穩(wěn)定地懸浮于氣體介質(zhì)中形成的分散體系。在氨法脫硫過程中，亞硫酸銨和亞硫酸氫銨氣溶膠隨凈煙氣排出，造成氨的損耗，成為困擾氨法脫硫技術(shù)發(fā)展的瓶頸。
為降低氨損，技術(shù)人員發(fā)明了多級洗滌、濕式電除塵器收集等方法，但基本都是從氨霧形成后的補救上做文章，從而使運行的成本和投資大幅度上升。江南環(huán)保從降低氨損、氨逃逸的根源上進行改進，嚴格控制反應(yīng)溫度和吸收液的成分，消除了氨霧形成的條件，經(jīng)濟地解決了氨損、氨逃逸難題，使凈化后煙氣中氨含量在 10mg/m3以下，田東電廠平均不到0.1mg/m3氨損小于0.19％。
攻克氣溶膠難題只是第一步，如何把亞硫酸銨變成硫酸銨，實現(xiàn)硫資源完全回收，又成為新的攔路虎。要實現(xiàn)硫酸銨回收，需要解決兩個問題:一個是亞硫酸銨氧化，另一個是硫酸銨結(jié)晶。
亞硫酸銨氧化是關(guān)系氨法脫硫裝置運行經(jīng)濟性的關(guān)鍵，以往有加壓氧化、催化氧化等方法，都需要另建一套氧化裝置，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的運行費用難以下降。江南環(huán)保利用多功能塔，通過工藝調(diào)整，在塔內(nèi)布置了充分利用煙氣進行氧化的自然氧化部分和輔助以空氣進行強制氧化部分，使出塔的亞硫酸銨氧化率達99％，極大減少了投資并顯著提高了氧化率指標(biāo)。
氨法脫硫技術(shù)優(yōu)勢明顯，發(fā)展仍需政府扶持
在記者問及目前氨法脫硫的優(yōu)勢的時候，徐長香舉例介紹說，氨法技術(shù)在脫除煙氣中的二氧化硫時，不產(chǎn)生二氧化碳(鈣法每脫除1噸二氧化硫的同時產(chǎn)生 0.7噸二氧化碳)，不產(chǎn)生任何廢水、廢液和廢渣。另外，氨法技術(shù)脫硫的同時具有脫硝能力，目前很多煙氣脫硫裝置經(jīng)檢測脫硝率均在30％以上，如果今后環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)提高，目前的氨法裝置略加改進，脫硝率可達50％。
由于液氣比較常規(guī)濕法脫硫技術(shù)降低，脫硫塔的阻力僅為800Pa左右，包括煙道等阻力脫硫島總阻力在1000Pa左右；配蒸汽加熱器時脫硫島的總設(shè)計阻力也僅在1250Pa左右。因此，氨法脫硫裝置可以利用原鍋爐引風(fēng)機的潛力，大多無需新配增壓風(fēng)機；即便原風(fēng)機無潛力，也可適當(dāng)進行風(fēng)機改造或增加小壓頭的風(fēng)機即可。因此系統(tǒng)耗電量較常規(guī)脫硫技術(shù)減少50％以上。
氨法脫硫裝置無需原料預(yù)處理工序，脫硫副產(chǎn)物的生產(chǎn)過程相對也較簡單，裝置總配置的設(shè)備在30臺套左右；且副產(chǎn)品處理量較少(每吸收1噸二氧化硫產(chǎn)生兩噸的硫酸銨)，設(shè)備選型無需太大。脫硫部分的設(shè)備占地與鍋爐的規(guī)模相關(guān)，220t/h～1000t/h的鍋爐占地在150m2～500m2左右；脫硫液處理即硫銨工序占地與鍋爐的含硫量有關(guān)，但相關(guān)系數(shù)不大，整個硫銨工序正常占地在500m2內(nèi)。與石灰石—石膏法脫硫技術(shù)比較，占地節(jié)省50％以上。
“氨法脫硫技術(shù)還有很多優(yōu)勢，但是目前推廣起來還是困難重重。”徐長香對氨法脫硫的未來發(fā)展表示些許擔(dān)心。在一份由國家發(fā)改委、環(huán)境保護部等單位的9 名專家撰寫的評議意見中，有一條寫到“希望有關(guān)部門給予支持，鼓勵電力集團公司在適合的條件下，進行大膽創(chuàng)新和實踐，在300MW、600MW機組上盡快建設(shè)氨法脫硫示范工程。”徐長香說:“目前，電廠上脫硫工程的時候，一般都要求有同類型機組一定時間年度的運行業(yè)績。而目前的現(xiàn)實是，石灰石—石膏法在國內(nèi)脫硫市場上占絕大多數(shù)份額，采用氨法脫硫技術(shù)的電廠還比較少，很多電廠不愿意‘第一個吃螃蟹’。如果有關(guān)部門能支持并建立示范工程，無疑能打消這些電廠疑慮，極大推動氨法脫硫技術(shù)在中國的發(fā)展。”
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