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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75mg/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1600mg/Nm3，脱硫效率90％，机组年运行6800h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)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/h12.5含硫量%1脱硫装置入口烟气参数烟气量m3/h400000湿基标态烟气量Nm3/h278500烟气so2含量Mg/Nm31600烟气温度℃120含尘量mg/Nm3120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=120烟气温度℃=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：t／h0.45脱硫塔尺寸mΦ6.2m，H25mΦ6.2m，H25m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／mol1.032副产品二水石膏硫酸铵设备国产化程度％9070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)1.81x106-45.21.19x106-29.7吸收剂成本(吨/年)5214-41.71544-386.1副产品销售(吨/年)8175+456163+369.8工业水费(吨/年)90194-13.582938-12.4蒸汽费(吨/年)006912-69.1人工工资-8-8合计-63.2-135.62设备费-950-11003总投资估算（未包括土建）-1300-15004脱除每吨SO2投资-0.48-0.55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吸收剂危险程度无氨水、高浓度氨水属危险品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。