2022年石灰石石膏法和氨法比较教学教材 .pdf

石 灰 石 石 膏 法 和 氨 法比 较 ( zj h)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除石灰石 /石膏法和氨法比较一、概述工业锅炉脱硫方法多种多样，有已在火电厂、工业锅炉中得到普遗应用的石灰石 /石膏法烟气脱硫技术 ,也有国内刚刚兴起氨法脱硫技术。现已本工程脱硫项目为例 ,从方案可行、技术可靠、经济可比的原则进行论证。二、技术方案介绍1. 石灰石 /石膏法工艺流程石灰石 /石膏法烟气脱硫技术是一种发展最成熟、在全球范围内广泛应用(市场占有率 90%) 的烟气脱硫技术。该工艺以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤, 发生反应，去除烟气中的 SO2，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含2 个结晶水的硫酸钙（石膏），脱硫后的烟气从烟囱排放。脱硫装置工艺系统主要包括：烟气系统、SO2 吸收系统、石灰石破碎及浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水及废水处理系统。主要设备包括：烟气挡板门、吸收塔、氧化风机、循环浆泵、真空皮带脱水机等。2. 湿式氨 /硫铵法工艺流程氨法脱硫技术，除用氨水作洗涤剂以外，其运行方式与石灰石/石膏法相似。从引风机来的烟气，进入脱硫塔浓缩结晶段，经过洗涤、降温、增湿后进入上部吸收段；在吸收段，烟气经氨水吸收液循环吸收SO2 生成亚硫酸铵；脱硫后的烟气经除雾，使烟气中水雾小于75 mg/m3，净化、除雾后的烟气经热空气及烟气加热器升温至75左右送入烟囱排放。吸收剂氨与吸收液混合后进入吸收塔。吸收烟气中 SO2形成的亚硫酸铵在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵在塔内结晶，含固浆液经过滤离心机分离得到固体硫酸名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除铵，固体硫酸铵进入干燥器干燥后，进入料仓和包装机，即可得到商品硫酸铵。母液回塔。氨法脱硫系统包括脱硫装置和硫酸铵后续处理装置。其中：脱硫装置的主要设备有吸收塔、烟道、挡板门、循环泵、氧化风机、氨水槽及氨水泵、工艺水箱及水泵，附属管道、阀门及控制仪表等。硫酸铵处理装置的主要设备有旋流器、离心机、干燥机、包装机、附属的管道、阀门及控制仪表等。三、方案技术比较1、方案比较的原则方案技术比较按照处理烟气量40万Nm3/h ，燃料含硫量 1，烟气 SO2含量1600 mg/Nm3，脱硫效率 90，机组年运行 6800 h 计算。经济比较按照工艺水1.5元/t ，电0.25 元/kWh ，蒸汽 100元/t ，石灰石 80元/t ，液氨2500 元/t ，脱硫副产品硫酸铵化肥 600元/t 二水石膏 50元/t 计算。2、方案技术参数汇总 (见表1) 3、方案经济比较 (见表2) 4、两种脱硫技术综合评价 (见表3) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除表 1 技术参数比较项目名称单位石灰石 /石膏法湿式氨 /硫铵法每台锅炉燃煤量t/h 12.5 含硫量% 1 脱硫装置入口烟气参数烟气量m3/h 400000 湿基标态烟气量Nm3/h 278500 烟气 so2 含量Mg/Nm3 1600 烟气温度120 含尘量mg/Nm3 120 脱硫装置出口烟气参数烟气粉尘含量mg/Nm3 =50 烟气SO：含量mg Nm3 =50 主要设计参数脱硫效率=90 =95 （氨法脱硫效率规定需要大于95% ）每小时脱硫量S0：th 0.45 尺寸m 6.2m ，H25m 6.2m ，H25m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除脱硫塔阻力Pa =1000 =1000 运行压力Pa 正压正压材质碳钢村玻璃鳞片FRP 工作方式喷淋塔脱硫剂吸收剂石灰石氨水摩尔比mol mol 1.03 2 副产品二水石膏硫酸铵设备国产化程度90 70 表 2 经济比较 (+: 收入 -: 支出) 序号项目名称石灰石 /石膏法湿式氨 /硫铵法耗量费用(万元) 耗量(t/a) 成本(万元) 1 运行费用合计电费(度/ 年) 1.81x106-45.2 1.19x106-29.7 吸收剂成本 (吨/年) 5214 -41.7 1544 -386.1 副产品销售 (吨/年) 8175 +45 6163 +369.8 工业水费 (吨/ 年) 90194 -13.5 82938 -12.4 蒸汽费 (吨/年) 0 0 6912 -69.1 人工工资-8 -8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除合计-63.2 -135.6 2 设备费-950 -1100 3 总投资估算（未包括土建）-1300 -1500 4 脱除每吨 SO2投资-0.48 -0.5 5 脱除每吨 SO2运行费用-0.023 -0.045 表 3 两种脱硫技术综合评价序号项目名称石灰石 / 石膏法湿式氨 / 硫铵法1 工艺流程简单复杂2 吸收剂石灰石粉，来源广泛、价格低廉、无污染氨水，价格昂贵。氨水浓度太低影响脱硫效率，浓度太高，容易造成氨泄露3 煤种适应性适应范围广适合中高硫煤4 锅炉负荷波动适应性好差5 脱硫效率大于 90% 大于 98% 6 吸收剂危无氨水、高浓度氨水属危险品名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除险程度7 对烟气含尘量要求一般高8 系统维护简单复杂9 运行成本较高高10 副产品石膏，作为水泥添加剂或石膏板硫酸铵，国家严格控制用于农业纯度较难达到商品要求11 二次污染无，副产品综合利用容易造成氨泄露、逃逸，未氧化副产品容易分解12 废水排放少量废水，只需简单沉淀处理废水 COD 含量非常高，需要复杂处理13 腐蚀性中极高14 技术成熟程度国内商业化运用国外有较好业绩附件一：本工程理论最佳硫酸铵品质计算1、计算依据见表 1，脱硫效率以 95%，煤中硫转化率为 90% ，脱硫塔除尘效率为 75% 硫酸铵的氧化效率为 98%计2、计算过程塔内每小时 SO2脱除量（ kg ）:12.5*2*1%*0.95*0.9*1000*2=427.5（kg ）塔内每小时 (NH4)2SO4产生量 :427.5*132/64*0.97=855（kg）塔内每小时粉尘累积量 : 278500*120*0.75/106=25.1kg 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除硫酸铵的品质： 855/ （855+25.1 ）=97.1% 硫酸铵中 N含量：28/132*0.971=20.7% 3、根据计算：理论上副产品符合GB356-1995 硫酸铵合格品要求。由于本工程进口 SO2较低，所以粉尘对硫酸铵品质影响较大。当粉尘浓度大于多少？或 SO2浓度小于多少，硫酸铵品质很可能达不到相关的标准。4.对比水泥缓凝剂对脱硫石膏的要求，最低三级品只需二水硫酸钙成分大于60% 即可，所以二水硫酸钙的应用范围场合与较多。四、结论湿式石灰石 /石膏法脱硫工艺系统不仅投资小，而且吸收剂价格低，运行费用低，副产物处理方便，其经济性是比较合理的。氨法脱硫由于吸收剂液氨价格贵，其运行成本高，即使副产品可销售，其脱硫成本仍然较大。且硫铵价格受品质影响较大，所以氨法脱硫具有较大的市场风险性。如业主有来源稳定的废氨水，且不用考虑硫酸氨的再利用问题的话，简易氨法也是一个不错的选择。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -