鍋爐煙氣處理與循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目
——以延長(zhǎng)石油集團(tuán)興化節(jié)能及綜合利用工程為例

潘永寶姬濤

（1陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)研究院 陜西西安 710048 2中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 陜西西安 710054）

鍋爐煙氣處理與循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目
——以延長(zhǎng)石油集團(tuán)興化節(jié)能及綜合利用工程為例

潘永寶1姬濤2

（1陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)研究院 陜西西安 710048 2中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心 陜西西安 710054）

本文主要以延長(zhǎng)石油集團(tuán)興化節(jié)能及綜合利用工程為例，將鍋爐煙氣治理與資源回收利用相結(jié)合，走出循環(huán)經(jīng)濟(jì)新道路。

鍋爐煙氣；循環(huán)經(jīng)濟(jì)；脫硫；硫銨

興化集團(tuán)被列入國(guó)家發(fā)改委“化肥企業(yè)原料路線改造和動(dòng)力結(jié)構(gòu)調(diào)整計(jì)劃”，是國(guó)家重點(diǎn)支持的國(guó)有企業(yè)改造項(xiàng)目。企業(yè)通過一系列的節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造，使技術(shù)水平提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更合理，生產(chǎn)能力達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力具有重大意義。延長(zhǎng)石油集團(tuán)興化節(jié)能及綜合利用項(xiàng)目將新增3臺(tái)160 t/h循環(huán)流化床鍋爐，主要為全廠生產(chǎn)提供蒸汽，并利用鍋爐余熱發(fā)電。根據(jù)原設(shè)計(jì)資料，鍋爐煙氣擬采用爐內(nèi)噴鈣脫硫方案，煙氣中的SO2與CaO反應(yīng)生成CaSO4，進(jìn)入爐渣變成固廢。SO2未回收利用，造成硫資源浪費(fèi)。興化廠內(nèi)生產(chǎn)氨，液氨資源豐富，采用氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨不僅可以有效去除SO2，減少SO2排放量，而且副產(chǎn)品硫酸銨具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益“雙贏”，符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。

1 鍋爐煙氣脫硫除塵設(shè)計(jì)指標(biāo)

延長(zhǎng)石油集團(tuán)興化節(jié)能及綜合利用項(xiàng)目將新增3臺(tái)160 t/h循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐燃用彬縣下溝煤礦生產(chǎn)的原煤。原煤煤質(zhì)及脫硫除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)、參數(shù)見表1。

2 脫硫方案比選

鍋爐煙氣脫硫方法的選擇主要取決于鍋爐容量、燃料的成分、脫硫劑的供應(yīng)條件及相應(yīng)的地理?xiàng)l件、副產(chǎn)品的利用等因素[1]。根據(jù)調(diào)查，目前應(yīng)用的鍋爐煙氣脫硫方法，按脫硫工藝的反應(yīng)狀態(tài)大致可分為濕法、半干法和干法3類，詳見表2。按脫硫工藝在生產(chǎn)中所處的部位不同可分為：燃燒前脫硫，如原煤洗選脫硫；燃燒中脫硫，如潔凈煤燃燒、循環(huán)流化床鍋爐和爐內(nèi)噴鈣；燃燒后脫硫，如煙氣脫硫。

表2 煙氣脫硫方法分類

興化節(jié)能及綜合利用工程3臺(tái)160 t/h循環(huán)流化床鍋爐煙氣采用氨法脫硫。氨法脫硫工藝是氨與SO2、水反應(yīng)成脫硫產(chǎn)物的基本機(jī)理而進(jìn)行的，主要有濕式氨法、電子束氨法、脈沖電暈氨法、簡(jiǎn)易氨法等。根據(jù)收集的資料以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的結(jié)果，確定本項(xiàng)目鍋爐煙氣脫硫選用濕式氨法脫硫工藝，該方法具有脫硫效率高、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)[2][3]。

氨法脫硫在國(guó)內(nèi)外已有成功經(jīng)驗(yàn)。1984年國(guó)外首例氨法脫硫工程實(shí)例為美國(guó)大平原合成燃料廠(GPSP)鍋爐煙氣氨法脫硫工程[4]建成運(yùn)行。天津永利電力公司的260 t/h的鍋爐以及烏魯木齊石化化肥廠2×210 t/h鍋爐煙氣脫硫工程等均屬于國(guó)內(nèi)最早的采用氨-硫酸銨法脫硫技術(shù)[5]，運(yùn)轉(zhuǎn)正常脫，硫效率良好。濕式氨法脫硫正逐步被國(guó)內(nèi)行業(yè)所接受，目前國(guó)內(nèi)已建成及在建的超過70家。

3 工藝流程

煙氣處理系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、硫酸銨后處理系統(tǒng)和吸收劑制備和儲(chǔ)存系統(tǒng)組成[6]。工藝簡(jiǎn)介如下：鍋爐煙氣首先進(jìn)入布袋除塵器處理，除塵后經(jīng)換熱降溫至100℃左右，然后引風(fēng)機(jī)增壓，煙氣順流進(jìn)入預(yù)洗滌塔，降溫增濕后進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔內(nèi)經(jīng)脫硫后進(jìn)入150m煙囪排放。脫硫塔內(nèi)脫硫液循環(huán)使用，定期補(bǔ)充新鮮氨水。飽和脫硫液去螺旋離心機(jī)去除灰塵后進(jìn)入蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工段，經(jīng)離心分離、干燥后制成硫酸銨產(chǎn)品，作為化肥外賣。工藝流程圖見圖1。

圖1 工藝流程圖

4 循環(huán)經(jīng)濟(jì)與效益分析

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是在可持續(xù)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，按照清潔生產(chǎn)的方式，對(duì)能源及其廢棄物實(shí)行綜合利用的生產(chǎn)活動(dòng)過程。循環(huán)經(jīng)濟(jì)主要有三大原則，即“減量化、再利用、資源化”原則。國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部指出發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，從根本上緩解資源約束矛盾和環(huán)境壓力的戰(zhàn)略舉措。主要從四個(gè)方面加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展：推進(jìn)節(jié)約降耗，提高資源利用效率；全面推行清潔生產(chǎn)，從源頭減少污染物的產(chǎn)生；開展資源綜合利用，最大限度利用資源；發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供物質(zhì)技術(shù)保障。《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》（2009年1月1日實(shí)施）明確提出：企事業(yè)單位應(yīng)當(dāng)建立健全管理制度，采取措施，降低資源消耗，減少?gòu)U物的產(chǎn)生量和排放量，提高廢物的再利用和資源化水平。

工程采用氨法脫硫，對(duì)SO2的吸收是酸堿中和反應(yīng)，吸收劑堿性越強(qiáng)，越有利于吸收。氨為堿性，有利于SO2的吸收。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有許多應(yīng)用氨法脫硫的工程實(shí)例，脫硫效果良好，均在90%以上，運(yùn)行穩(wěn)定、正常。脫硫及硫銨回收過程無(wú)廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生，基本不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生新的污染。此外，脫硫過程還可以進(jìn)一步去除鍋爐煙氣中的煙塵，減少煙塵的排放量。氨法同時(shí)具有脫氮的功能，而且效率可達(dá)80%以上。氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨化肥，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可以帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。按每年可以減少SO2排放量4069 t計(jì)算，處理后SO2可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，帶來(lái)的環(huán)境效益十分明顯。回收的SO2用于生產(chǎn)硫酸銨，每年可生產(chǎn)7127 t。目前，市場(chǎng)上硫酸銨的價(jià)格在800～1200元之間，按1000元/t計(jì)算，收入為712.7萬(wàn)元/a。

5 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目將鍋爐煙氣治理與資源回收利用相結(jié)合采用先進(jìn)的氨法脫硫工藝生產(chǎn)硫酸銨。該工藝在實(shí)現(xiàn)鍋爐煙氣脫硫、減少SO2的排放量的同時(shí)，回收硫用作農(nóng)肥，實(shí)現(xiàn)廢物的再利用，為企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益“雙贏”。項(xiàng)目實(shí)施符合國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部關(guān)于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)思想和相關(guān)文件要求，符合即將頒布的《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》的相關(guān)要求。從發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)施資源綜合利用以及中國(guó)的國(guó)情出發(fā)，考慮采用氨法脫硫，回收硫，生產(chǎn)硫酸銨是十分必要的。

[1]晏明生.濕式氨法工藝在火電廠脫硫領(lǐng)域的潛在優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景分析[J].能源環(huán)境保護(hù),2010,24(6).

[2]史海元,于志剛.鍋爐煙氣氨法脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介[J].內(nèi)蒙古石油化工2008,34(21).

[3]郭新法.循環(huán)流化床鍋爐煙氣濕式氨法脫硫新工藝[J].化肥工業(yè), 2010,31(1).

[4]國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)環(huán)境和資源綜合利用司氨法煙氣脫硫技術(shù)赴美考察報(bào)告[R].環(huán)境與資源,26(133).

[5]邵春宇,付建國(guó),王成,等.烏魯木齊石化化肥廠2×210 t/h鍋爐煙氣脫硫工程[J].中外能源，2010(08).

[6]潘永寶,裴亮,姬濤.鍋爐分離除塵工藝方案[J].過濾與分離,2009(4).作者簡(jiǎn)介

潘永寶（1980—），男，漢，碩士，吉林磐石人，中級(jí)工程師，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。