浅析氨法脱硫在锅炉烟气净化中的应用

浅析氨法脱硫在锅炉烟气净化中的应用

翟金长

江苏新世纪江南环保股份有限公司 江苏南京 210000

【摘要】本文主要分析了氨法脱硫工艺在锅炉烟气净化中的应用，重点介绍了氨法脱硫在锅炉烟气净化中的应用方法方案，氨法脱硫不仅能够克服现有锅炉烟气净化作业中存在的不足和缺点，而且具有多种特有的优势以及优点。通过对氨法脱硫在锅炉烟气净化中的应用研究，以期为锅炉烟气净化作业提供可靠的保障，创造出最大化的经济、社会效益和环境效益。

【关键词】氨法脱硫；锅炉烟气；应用方法

1氨法脱硫工艺分析

在我国社会经济发展水平稳步提高的背景下，我国工业生产以及社会生活对于能源资源的需求与使用量也在不断增加，煤炭作为我国最主要的能源之一，其开采产量处于稳定状态。我国煤炭矿藏较为丰富，灰分、硫分含量高，而在锅炉中燃烧煤炭会导致大量含硫烟气进入到空气中，从而带来严重的环境污染问题。在此背景下，应用脱硫工艺，有效处理和消除锅炉燃烧产生的二氧化硫，成为了我国环境治理的一个重要工作内容。随着科学技术的不断发展，脱硫工艺技术也得到了一定的发展，氨法脱硫工艺是近些年来得到了快速发展的一种脱硫技术工艺。氨法脱硫工艺具有处理流程简单便捷、反应速度快、脱硫效率高、副产物经济价值高、无二次污染等显著优势优点。在锅炉烟气净化中应用氨法脱硫，其脱硫副产品为硫酸铵，能够通过蒸汽加热结晶或是电加热结晶的方式，进入工艺水箱中重复应用生产硫酸铵，从而实现节能减排以及循环经济。

氨法脱硫工艺是一种气液两相结合的脱硫工艺，锅炉烟气与氨水在脱硫塔中进行气液反应，同时包括化学反应和物理吸收。烟气在反应过程中会脱除二氧化硫而生产亚硫酸铵，亚硫酸铵溶液在空气中会被氧化成为硫酸铵，硫酸铵溶液在蒸发浓缩和离心分离后会得到固态硫酸铵。而烟气在脱硫处理后可以直接排放。氨法脱硫工艺有着较多的优势优点：首先，氨法脱硫工艺反应速度快，能够在极短的时间内完成脱硫。其次，利用氨法脱硫，吸收剂利用率高，能够达到97％左右，同时，脱硫效率高，最高能够达到99％。第三，适用范围广，操作简便。氨法脱硫工艺不仅能够适用于低硫煤，也能够同时适用于中硫煤与高硫煤。尤其在中高硫煤中应用，脱硫效果更佳优秀，脱硫副产品硫酸铵的纯度与质量更高，经济价值更高。同时，氨法脱硫装置能够在一定的负荷区间内稳定作业，从而提高了脱硫作业的可靠性。第四，脱硫剂来源广泛，成本较低。氨法脱硫工艺以氨作为原料，其形式多样，既可以是液氨，也可以是氨水和废氨水，氨的来源十分广泛，容易获得，脱硫成本低。第五，副产品经济价值高。氨法脱硫工艺所产生的脱硫副产品为硫酸铵，脱硫过程能够将二氧化硫转变为具有较高经济价值的硫酸铵肥，经济价值高。最后，氨法脱硫工艺的应用并不会产生废水、废液以及废渣，不会产生和带来二次污染问题。虽然氨法脱硫工艺具有诸多优势优点，但也存在着一定的缺点和不足。首先，氨法脱硫工艺所适用的脱硫剂氨水属于危化品，其运输、存储以及使用需要考虑多个方面。其次，氨法脱硫工艺在脱硫过程中容易出现氨逃逸问题。

2氨法脱硫在锅炉烟气净化中的应用

2.1脱硫系统分析

在锅炉烟气净化中，氨法脱硫系统进料为氨水溶液、烟气、工艺水以及氧化空气，而出料为净化烟气以及硫酸铵浓溶液。在脱硫塔中，氨法脱硫工艺主要发生着四个化学反应，二氧化硫与氨水发生反应生产亚硫酸铵，所生成的亚硫酸铵同时与二氧化硫以及水共同反应生成亚硫酸氢铵。亚硫酸氢铵与氨气能够再次进行反应，并会持续生产亚硫酸铵，亚硫酸铵与氧气反应会生产硫酸铵。在整个脱硫反应中，亚硫酸铵的主要作用是对二氧化硫进行脱除。氨气的作用主要是调节溶液的pH值，并将亚硫酸氢铵转化为亚硫酸铵，为二氧化硫提供脱硫剂。在应用氨法脱硫工艺时，需要将溶液中的亚硫酸铵以及亚硫酸氢铵的比例进行合理控制，从而保障氨法脱硫的效率，并减少出口氨逃逸的量。脱硫后的锅炉净化烟气会通过脱硫塔塔顶的烟囱向外排放。

除脱硫系统外，氨法脱硫工艺还同时具有硫酸铵结晶系统。硫酸铵是氨法脱硫的副产品，其具有较高的经济价值。在氨法脱硫中，浆液会经过循环进入到沉降槽中，从而得到硫酸铵浓缩液，硫酸铵浓缩液在进入离心机进行脱水干燥后，即可成为两类出料。第一类出料为硫酸铵产品，而另一类出料则为离心机流溢物，将部分废水排放后，即可将剩余部分返回至滤液箱中，并与脱硫塔排出液进行混合。具体而言，吸收剂氨在与吸收混合液混合后进入至脱硫塔中，脱硫塔内烟气中的二氧化硫会与氨发生反应生产亚硫酸铵溶液，亚硫酸铵溶液在脱硫塔底部会与被鼓入的空气发生氧化反应，生成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液在泵入洗涤降温段后，其烟气会被洗涤，烟气在降温的同时也能够有效浓酸硫酸铵。

2.2应用优化分析

在氨法脱硫工艺以及相关设备系统实际运行应用过程中，需要根据锅炉烟气净化的实际需求、目标和情况对氨法脱硫工艺以及设备运转流程进行优化改造，从而提高脱硫的效率以及锅炉烟气净化的效果。

首先，针对烟气脱硫系统，需要增加增压风机和电袋除尘器。原烟气在进入锅炉烟道后，若能够进入电袋除尘器进行除尘，并通过增压风机进入脱硫塔，就能够提高脱硫的效果。烟气在进入脱硫塔后，将先同循环浆液进行反应，并在此之后流入气动脱硫单元，在净化后通过除雾器除去水雾，并送入烟囱排放。而在气动脱硫单元内，氨水与二氧化硫会发生相应的化学反应，生成亚硫酸铵，亚硫酸铵在浆液的携带下会脱落进入脱硫塔底部储浆段，储浆段的浆液pH值需要保持在一定范围内，由氧化风机向脱硫塔储浆段的浆液中喷入空气，将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，并生成硫铵晶体。

其次，针对硫酸铵结晶脱水系统，需要配置相应离心机，并按照水力旋流器、离心机、排浆泵、滤液箱、滤液箱搅拌器、滤液泵、管路与阀门等进行布设，从而保证硫酸铵结晶脱水系统能够正常工作并发挥作用。

第三，针对工艺水系统，需要氨水质量分数进行分析，从而确定工艺水补充水量，在节约保障氨法脱硫效果的前提下减少水资源的使用与消耗。氨法脱硫系统水的消耗主要为烟气带离的水分，即蒸发水。蒸发水的损耗能够通过输入新鲜工艺水进行补充，因此，根据氨水质量分数补充工艺水量，能够有效减少水资源消耗。除蒸发水外，氨法脱硫工艺对于水的使用和消耗还包括除雾器及浆液输送设备、输送管理、贮存箱冲洗水、氧化风机以及其他设备的密封与冷却水等类型。做好工艺水系统的优化，还能够同时有效减少各个系统工作运转的能源消耗，提高氨法脱硫的效率和效果。

最后，在锅炉烟气净化中应用氨法脱硫，还需要做好脱硫设备的防腐工作。一般情况下，脱硫前烟气并不会在脱硫塔尾部烟道以及烟囱内部上结露，也不会出现和产生酸冷凝现象，而在脱硫后，烟气能够完全溶入水中，将会在脱硫塔尾部烟道以及烟囱内部上结露，虽然烟气中以二氧化硫为代表的酸性气体减少，但会增加硫酸氢铵以及硫酸铵结晶腐蚀情况。同时，在脱硫后，烟囱正压区增加，也会增加烟囱受到的腐蚀破坏情况。因此，在锅炉烟气净化中应用氨法脱硫，必须要对烟囱内壁采取一定的防腐措施，从而有效避免脱硫后烟气对烟囱内壁以及脱硫设备其他部件部位的腐蚀。当前主要采取的防腐措施有三种：第一种为烟囱内表面涂耐酸胶泥；第二种为烟囱内表面粘玻璃膨化砖；第三种为烟囱内表面衬钛合金板，实际防腐方法需要根据客观情况与需求酌情选择。

3结语

综上所述，氨法脱硫工艺具有多方面的显著优势优点，将其应用在锅炉烟气净化中，具有重要的作用和价值。文章对锅炉烟气净化中氨法脱硫工艺的应用进行分析，希望能够帮助提升锅炉烟气净化效果，帮助解决环境污染问题。

【参考文献】

[1] 李炳盛. 氨法脱硫在燃煤锅炉排烟脱硫净化中的应用[J]. 河北建筑工程学院学报,2006,24(2):25-26.

[2] 罗俊国,何建伟. 燃煤锅炉烟气氨法脱硫装置技术优化[J]. 中国化工贸易,2020,12(16):92,94.