氨法煙氣實現脫硫的技術研究

王海波（杭州江東富麗達熱電有限公司，浙江杭州 311228）

氨法煙氣實現脫硫的技術研究

王海波（杭州江東富麗達熱電有限公司，浙江杭州 311228）

本文立足國內外現狀，對氨法脫硫原理及工藝流程進行了介紹，在此基礎之上，針對氨法脫硫的相關問題展開了研究，最后分析了氨法脫硫技術在國內電廠應用的前景。

氨法；脫硫；技術

近年來，氨法脫硫技術以其特有的優勢在我國得到了廣泛的推廣。接下來，我們將對氨法脫硫技術進行簡單地介紹，并著重分析影響其效率的因素以及在我國推廣的前景。

1 氨法脫硫技術簡介

1.1 技術的原理

采用氨水液氨等作為脫硫劑，煙氣中的SO2與氨反應生成（NH4）2SO3，（NH4）2SO3與空氣進行氧化反應生成（NH4）2SO4，吸收液經結晶、脫水、壓濾后制得（NH4）2SO4。利用液氨作為脫硫劑，與煙氣中的二氧化硫以及氧氣經過一系列化學反應，最終生成（NH4）2SO4。

1.2 氨法煙氣脫硫的工藝

煙氣首先在除塵之后進去脫硫塔，經過洗滌降溫之后，與氨化后的吸收液接觸，煙氣中的二氧化硫與吸收液反應生成用硝酸銨，之后，煙氣經過除霧以及再加熱處理之后排入大氣。目前常用工藝類型主要有Walther氨法工藝、GE氨法、NKK氨法、AMASOX氨法等等。

2 影響氨法脫硫效率的因素

2.1 噴嘴對氨法脫硫效率的影響

氨水的霧化效果對脫硫效率高低具有關鍵作用。霧化效果越好，氨水與SO2的接觸面積越大。當氨水和煙道中的SO2最大限度地接觸才有可能提高脫硫效率。對于相同的煙氣量，氣液接觸面的增加不能簡單地用增加氨水量來提高脫硫效率，應通過噴霧技術質的提高來獲得高的質量，超微液滴和大的覆蓋面使氨水在整個吸收器中最大限度地充滿整個空間段，使煙氣在此段時和千千萬萬個氨水液滴接觸，達到高效率脫硫。超細液滴的噴霧質量可以大大節約用水量和氨。

2.2 溫度對氨法脫硫效率的影響

大量實驗證明，溫度對脫硫效率的影響很大。溫度與脫硫效率的關系為：低溫下，脫硫效率很高，隨著溫度的提升，效率逐漸下降。當溫度達到65～75℃時，效率達到最低，之后，效率隨溫度提升逐漸提高。因此，氨法脫硫過程中一般將溫度控制在60℃以下或者80℃以上。

2.3 氨水濃度對氨法脫硫效率的影響

氨水的濃度對脫硫效率存在一定的影響，濃度高，脫硫效率高，但氨水的消耗將變大；反之，降低了氨水消耗，脫硫效率將下降。因此，在實際工程中，應該綜合考慮，選定最經濟的濃度。

2.4 水質對氨法脫硫效率的影響

水中所含有的Ca2+、Mg2+等離子的濃度因地區不同而存在一定的差異，Ca2+、Mg2+離子存在的主要危害就是結垢。研究表明，當水質的溫度持續保持在50℃以上的時候，水中的Ca2+、Mg2+很容易在噴嘴管路位置結垢，進而影響了噴入氨水的數量，最終將低氨法脫硫的效率。以杭州江東富麗達熱電有限公司氨法脫硫系統為例，其噴灌的位置靠近反應器，溫度基本維持在120℃，結垢現象十分明顯。分析其原因發現，該地水質中Ca2+、Mg2+離子的濃度較高，通過改用軟化水之后，問題得到了解決。

3 氨法脫硫技術應用前景分析

3.1 吸收劑來源分析

近年來，國家與企業在合成氨技術方面投入了大量的人力、物力，取得了技術上的巨大進步，直接的結果就是合成氨年產量急劇增加。據統計：2014年較2000年合成氨的年產量增加了2456.7萬噸，達到了世界總產量的近一半，穩居世界首位。合成氨企業數量也在急劇提高，截止2014年底，這個數字達到了675，觀察其分布，除了青海、西藏以及上海等少數地區之外，全國各省市均有合成氨企業的分布。

伴隨著行業競爭的加劇，合成氨企業的發展趨勢呈現除了大型化發展。其中，年產8萬噸以上的合成氨企業就有203家，其產量占我國合成氨總產量的78.32%。以我國脫硫市場份額的10%為界限進行估算，我國每年大約需要脫硫劑液氨200萬噸，其副產品——硫酸銨的產量大約有800萬噸。我國目前存在的600多家合成氨企業廣泛地分布在全國各個省市，因此，氨法脫硫在我國擁有了充足的脫硫劑液氨的供應。此外，氨法脫硫為我國提供了硫元素的供給，這將對我國農業土壤結構的改善起到極大的推動作用。

3.2 副產物的市場分析

硫酸銨在我國一直作為一種花費原料被廣泛應用。近年來，其應用領域有了新的突破。在非化肥領域，諸如礦石浸取、粘膠纖維、食糖脫色、農藥等等領域也出現了硫酸銨的身影。除此之外，硫酸銨在復合肥方面應用同樣廣泛，需求量近年來急劇增加。伴隨著我國對外貿易的發展，硫酸銨的出口迎來了春天，近年來的統計發現，硫酸銨僅僅在亞洲的貿易量就超過200萬t/a。一方面是市場的巨大，另一方面是供給的緊缺，據統計，2014年，全國硫酸銨的產量僅僅有260萬噸，與巨大的市場相比，這些產量遠遠不足。

3.3 燃煤硫分的適應性極強

氨法脫硫技術對燃煤中硫含量的要求比較廣，大致在0.4%～8%之間。通過大量的實驗分析可知，對于硫含量屬于中、高等的燃煤而言，氨法脫硫的效率往往比較高，同時，燃煤鍋爐由于使用了中、高硫分的燃煤，其運行成本有了很大的改觀，企業既獲得了較好的經濟效益，同時也贏得了良好的環境效益。

4 結論

在經濟可持續發展的背景下，氨法脫硫技術符合循環經濟發展要求，有其突出的技術成本優勢，在大型燃煤電廠以及其他耗煤企業可以廣泛推廣。

［1］葛能強，邵永春.濕式氨法脫硫工業及應用［J］.硫酸工業，2011（6）：10-15.

［2］龔立賢.德國克虜伯伍德公司氨法脫硫、脫氮氧化物技術［J］.熱機技術，2009（3）：37-41.

［3］徐長香，傅國光.氨法煙氣脫硫技術綜述［J］.電力環境保護，2012，21（2）：17-20.