燃煤烟气脱硫脱硝工艺中氨的使用与排放现状

燃煤烟气脱硫脱硝工艺中氨的使用与排放现状

彭晓革

（大唐环境产业集团股份有限公司三门峡项目部 河南三门峡 472000）

摘要；目前我国改善环境的重要措施之一就是烟气脱硫技术，已经被越来越多的人关注。我们的日常生活工作方式随着工业化的飞速发展已经得到了翻天覆地的巨大变化，随着工业的各种有毒有害化学气体大量排入空气中，对整个人类的身体素质健康发展有着极大的危害。在这样的环境下，我国想要加强生态环境的保护，促进我国现代化强国的可持续发展，改善和加强工业生产过程中燃煤脱硫技术是目前研究的重要课题。

关键词：氨法脱硫；氨法脱碳；氨逃逸；气溶胶

引言

近年来，我国烟气脱硫脱硝技术的应用范围不断扩大，该技术能够对烟气污染问题进行较好地处理，达到节能降耗的目的，其中脱硫技术涉及到多种脱硫剂类型，包括：氨基脱硫技术、钙基脱硫技术、镁基脱硫技术等，且结合脱硫脱硝操作的产物可将这些类型分成干法烟气处理技术、半干法烟气处理技术、湿法烟气处理技术。

1烟气脱硫技术分析

1.1湿法烟气脱硫技术

（1）石灰石/石膏法。以价廉实惠易得的CaCO3作为烟气吸收氧化剂,烟气脱硫中的SO2与煤灰浆液烟气中的CaCO3以及通过鼓烟吸入的C、H氧化物和空气直接进行有机化学反应,最终将其副产品转化为煤灰石膏。该法脱硫技术成熟,脱硫利用效率高,而且对其他煤种脱硫适应性强。但是由于投资大,运行费和维护费用高,该技术运用并不广泛。（2）海水烟气脱硫技术。利用进入海水的天然高酸碱度条件来快速脱除进入海水烟气中的大量二氧化硫。该脱硫技术不需要产生任何化学废物,具有脱硫技术成熟、技术简单、系统安全运行可靠、脱硫工作效率高和设备投资少及运行少和费用低等几大特点,在一些沿海发达国家及偏远地区已经得到日益广泛的工业应用。（3）氨法烟气脱硫技术。一种良好的有机碱性钙基吸收催化剂,其氨基碱性浓度强于钙基吸收催化剂。用有机氨脱硫吸收有机烟气氨其中的氨和二氧化硫主要是氨与气-液或氨与气-液的气相反应,反应氨的速率快,吸收氨的剂量和利用率高,其中氨脱硫后的副产品例如硫酸铵和钾可广泛作为有机肥料，环保有较强的适应力，系统能耗低、运行安全可靠。

1.2干法烟气脱硫技术

（1）循环液化床烟气脱硫技术。根据悬浮循环烟气流化床工作理论,采用烟气悬浮循环方式,使烟气吸附脱硫剂在烟气吸收塔内悬浮、反复进行循环,与塔内烟气吸收中的大量二氧化硫充分相互接触。循环脱硫流化床专用烟气循环脱硫净化技术产品具有系统简单、投资和使用运行周期费用较低、占地少、运行可靠等几大优点,适合一般中小型燃煤锅炉炉上加装专用烟气循环脱硫净化设施。（2）炉内喷钙增湿活化法烟气脱硫技术。用一台高压硫化风机将<0.149mm的硫化石灰脱硫粉均匀喷入风机炉膛内900-1200℃的烟气温度控制区,在风机尾部喷入烟道出口处再将雾化水滴喷入头部烟气中,使其进一步雾化反应完全,雾化水滴被风机加热干燥,形成粉状固体后而粉末被送入干式除尘器进行收集。工艺管理特点是工艺流程简单,无污染费用低。

2氨法烟气脱硫技术

2.1气溶胶

气溶胶的存在会导致烟囱出口附近出现明显的烟气拖尾现象。湿式氨法脱硫工艺中气溶胶的形成主要有两种途径：一是挥发的气态NH3与SO2反应生成(NH4)2SO3、NH4HSO3等微粒形成气溶胶；二是循环吸收液中的(NH4)2SO3、NH4HSO3等铵盐被烟气携带，在空气中析出固体颗粒形成气溶胶。通过调整液气比、改变烟气温度以及调节循环液pH值等方式可以达到减少气溶胶的目的。具体手段包括：通过冷却换热或喷水雾化增湿降低脱硫塔入口的烟气温度、在保证脱硫效果的同时控制循环液的pH值在6-7之间以及在合适的范围内适当降低液气比。为了保证脱硫塔出口的SO2浓度达标排放，操作参数的调节只能在一定范围内进行，因此对于气溶胶的降低可能无法达到理想的效果。除了调节操作参数外，还可以采用更换除雾器形式、增加湿式电除尘装置以及增加水洗喷淋等方式减少气溶胶的排放。

2.2氨逃逸

氨逃逸一般指的是氨以气态形式随净化后烟气一起排出的现象。氨水的挥发性很强，循环吸收液中游离氨含量高是造成氨逃逸问题的主要原因，因此降低循环吸收液中的氨浓度是解决氨逃逸问题的主要方法之一。然而，脱硫过程中所需的氨量是由烟气中SO2的量所决定的，减少用氨量的同时需要增加吸收液的循环量等手段以满足SO2的脱除要求。烟气温度是影响逃逸氨量的另一个因素，氨的挥发性随着温度的升高而增加，高的烟气温度还会加速(NH4)2SO3、NH4HSO3等铵盐的分解，生成SO2和NH3，降低脱硫效率的同时还会增加氨逃逸。一般生产中将脱硫塔入口烟气温度控制在90-110℃范围内。

2.3硫酸铵结晶控制

湿式氨法脱硫工艺中向脱硫塔底通入氧化空气，将吸收液中的(NH4)2SO3氧化为(NH4)2SO4，循环液在塔内浓缩段与高温烟气接触换热得到(NH4)2SO4饱和浆液，塔底浆液后续再经过旋流器、离心机、干燥等工序，得到(NH4)2SO4产品。在实际生产过程中受到烟气组成、烟气温度、除雾效果以及工艺用水水质等因素变化的影响，会出现(NH4)2SO4结晶粒度过小、(NH4)2SO4产品中杂质含量高等问题。过小的晶体粒度会降低离心机的分离效率，进而导致浆液中密度升高，带来一系列影响装置稳定运行的问。烟气中少量粉尘的存在作为晶核对(NH4)2SO4结晶有促进作用，然而当粉尘含量过高时会因为晶核过多导致(NH4)2SO4晶体长不大；过低的烟气温度会降低蒸发量，使溶液的饱和过程变慢进而减缓成核速率；塔底搅拌速率的提高会增加晶体与晶体、搅拌设备及塔内壁的碰撞概率，加剧了二次成核，得到的晶体粒度较小。

3环保策略

（1）开展超低能碳排放资源综合利用效果的相关系统科学研究与综合评估。国家环保行政管理部门、宏观经济及产品价格监督管理行政部门、电力行业监督行政主管管理部门应当联合负责组织国家相关研究单位,对超低总量排放企业系统性指标问题情况进行综合评估和深入调查研究,主要内容包括:超低总量排放的整体环境效益、经济效益及其对电力技术的直接影响、系统及电力设备的安全可靠性、资源过度节约或能量消耗后的情况等。（2）有序加快推进超低碳碳排放小区改造。应因地制宜、因措施技术针对经济发展条件给予支撑和当地主要电力资源供需等实际情况,以全区环境空气质量持续改善为主要目标,稳步有序加快推进全区大气主要污染物超低浓度排放项目改造,避免出现环境效益差、经济效益代价大、能源消耗高、二次污染多的超低污染排放项目改造。应按照先特大重点任务区域后非特大重点任务区域的推进顺序,因地制宜、因煤制宜、因炉因水制宜有序进行推进,切勿一拥而上。

结语

综上所述，工业作为我国社会经济发展的重要力量，随着工业的迅速发展，引发了越来越严重的环境污染与资源浪费问题，从而在很大程度上威胁着人类的生存与发展。基于此，在火电厂生产运行过程中，必须积极响应国家提出的“节能减排、环境保护”的号召，结合自身实际情况来选择最为适宜的烟气脱硫脱硝技术，采取切实有效的节能环保措施，从而提高自身的节能环保性，促进企业的健康可持续发展。

参考文献

[1]武作民．火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究[J]．电力设备管理，2020(12)：113-115．

[2]吕玮．关于火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题[J]．科技创新与应用，2020(30)：157-158．