燃煤锅炉烟气氨法脱硫装置存在问题及改进措施

苗新宇

摘要：锅炉脱硝系统由于加入稀氨水，在非正常工况下会导致脱硫系统结晶恶化、出料困难，必须引起重视并严加防范，防止造成严重后果。烟气氨法脱硫是一种湿法回收烟气中硫的技术，该技术以氨或氨水为吸收剂，洗涤、吸收烟气中的SO2气体，副产硫酸铵产品。烟气氨法脱硫技术具有反应速率快、吸收剂利用率高、副产物容易利用，适合高硫燃煤烟气脱硫等优点，但同时也存烟气拖尾、氨逃逸、气溶胶和铵盐夹带、对装置周边设备及建构筑物腐蚀性强等问题。对该脱硫装置运行过程中暴露的问题进行分析，并针对这些问题提出相应的改进措施。

关键词：燃煤锅炉；烟气氨法；脱硫装置；问题；改进措施

引言

氨法脱硫工艺技术在不断的成熟，其工艺技术在运行时脱硫的效果非常明显。其系统拥有着耗能低、投资小、操作简便快捷和运行可靠无污染等优点，并且拥有着明显的经济、社会、环保效益等特点。完全符合我国循环经济发展这一趋势，经过改进后非常的适用于煤质天然气当中的尾气处理。其工艺在进行当中有效的吸收了馏并且合理使用的回收了其气体当中的SO2，降低了对于环境的污染全面的实施了以废治废这一特点。

1概述

烟气氨法脱硫是一种湿法回收烟气中硫的技术，该技术以氨或氨水为吸收剂，洗涤、吸收烟气中的SO2气体，副产硫酸铵产品。烟气氨法脱硫技术具有反应速率快、吸收剂利用率高、副产物容易利用，适合高硫燃煤烟气脱硫等优点，但同时也存烟气拖尾、氨逃逸、气溶胶和铵盐夹带、对装置周边设备及建构筑物腐蚀性强等问题。某企业自备电厂的燃煤锅炉烟气氨法脱硫装置运行不稳定，脱硫塔出口烟气的SO2浓度有时会出现超标现象。为此，笔者对该脱硫装置运行过程中暴露的问题进行分析，并针对这些问题提出相应的改进措施。

2氨法烟气脱硫工艺技术的发展

早在二十世纪七十年代初期，日本、意大利等国家就已经开始进行了氨法脱硫工艺技术的研究，并且获得了很不错的成果，但是由于氨自身的价格相对于石灰石等吸收剂来讲实在是过于太高，从而导致氨法脱硫工艺技术在实际的工程当中并不认可被应用。同时早期的氨法脱硫工艺技术出现过例如尾气排放当中的气溶胶、管道遭受一定程度的腐蚀等问题，由于当时的技术及科技有限所以无法从根本解决这些问题。在伴随着时间不断推移世界各国的技术及其经济都在不断地进步与发展，各国当中合成氨的产量也越来越多越来越大。这一问题也得到了相应的解决从容促使了氨法脱硫工艺技术被更多的国家所认可并被有效的应用。燃料在相关工作人员加以燃烧后进行烟气脱硫技术，是目前我国工业控制SO2气体排放最为有效同样也是应用最为广泛的技术。在该技术当中相关工作人员会采取将脱硫剂的种类分为改、镁、钠以及机碱和案发脱硫等。随着我国不断地快速发展，近些年来合成氨的产量在不断的增加，其氨法烟气脱硫工艺技术在我国以非常快速的方式进行发展并得到了普遍的认知关注。氨法脱硫工艺技术的方式有很多，但其中的原理则是氨和SO2以及水等所产生的相应脱硫技术。目前来讲应用的最多的工艺则是电子束氨法、脉冲电氨法、简易氨法及湿式氨法等。

3脱硝系统波动原因

热电锅炉脱硝系统采用SNCR+SCR组合工艺，脱硝用稀氨水来自尿素装置稀氨水槽。7日因断电全厂停车，尿素装置高压系统排放，氨水槽稀氨水浓度较正常生产大幅上升，通常会达到10%左右。8日凌晨热电1#锅炉投运，中班3#锅炉投运。由于脱硝系统稀氨水没有实时浓度数据，分析频次也只有一周一次，水汽车间操作人员未能及时发现其浓度变化并进行调整，仍按正常生产中的流量进行控制，导致过浓的氨水进入脱硝系统，未反应完的氨随烟气直接进入了脱硫塔浓缩段。在热电3#锅炉投运前，1台锅炉脱硝系统氨水过量对脱硫系统影响还不明显。但热电3#锅炉投运后，两台锅炉脱硝系统过剩的氨足以对脱硫系统产生显著影响，所以热电3#锅炉投运时间和脱硫装置循环槽pH值开始上升时间十分吻合。

4脱硫塔水洗及除雾段

4.1烟气阻力偏大

脱硫塔水洗及除雾段烟气阻力偏大。经分析，原因主要为脱硫塔水洗段底部设置了1．5m厚的填料层，填料采用波纹板规整填料，同时在电除雾器下部设置了0．8m厚的填料层，填料采用鲍尔环散堆填料，实际运行过程中，这两部分的填料层阻力到达了1200Pa。

4.2水洗喷淋液浓度偏高

水洗喷淋液的w［(NH4)2SO4］偏高，达5%以上。经分析，原因主要为脱硫塔系统冲洗水均采用工艺水，工艺水至水洗液的补水量很少，吸收段吸收未完全的SO2在水洗段中进一步吸收富集。

4.3电除雾器运行效果不理想

电除雾器运行效果不理想，除雾效率仅为60%左右。经分析，原因主要为电除雾器下部设置的填料层固定网设置不合理，部分填料被烟气吹散，烟气均布的效果不理想。

5水洗及除雾段改造

更新水洗循环泵，喷淋量原来的200m3/h增大到300m3/h，并将脱硫系统冲洗用水由工艺水改为水洗循环液;减小水洗层填料厚度，由原来的1．5m改为0．5m，水洗喷淋层及支撑梁整体下移1．2m，更换原水洗喷淋层，增加喷嘴数量，从而增加喷淋覆盖率;取消原有电除雾器底部填料，在电除雾器入口段增设气流均布导流板。

一般情况下氨法脱硫的装置设备应用15%的气化废氨水或是使用百分之百的液氨作为脱硫剂，有效的吸收其产生的烟气和硫回收为期当中的二氧化硫，经过一系列的工艺流程之后所产生硫酸铵浆液，再将其进行一定的处理得到硫酸铵。脱硫的装置应按照二炉一塔的比例进行设计安装，两台燃烧锅炉匹配一套脱硫系统装置，进行一系列工艺脱硫后的干净无污染烟气再有脱硫塔引进到烟筒进行直接排放。硫回收后的尾气则是通过相应的管道进入到锅炉内在与炉内的烟气一同进入到两个脱硫塔进行加工取出二氧化硫以后在与干净无污染的烟气一同进入烟筒进行直接排放。

6锅炉烟气提标改造后的效果

基本上能达到《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）即65/h以下的燃煤锅炉烟气排放的特别指标。用造气循环水代替氨水能起到脱硫的作用，达到了以污治污节约成本达标排放的目的，但加重了造气循环水的负荷恶化其工艺条件；该脱硝SNCR技术达不到目标值，计划采用低氮燃烧先降低进脱硝NOX的浓度，来实现90mg/Nm3以下的目标；电袋除尘尚有一定的难度，计划采用烟气脱硫后增加湿电除尘等手段，来迎接越来越严厉的大气排放标准的挑战。

结束语

综上所述，燃煤锅炉烟气氨法脱硫装置运行过程中暴露出来一些问题，装置运行不稳定，甚至出现了脱硫塔出口SO2浓度超标情况。分析了装置运行中存在问题产生的原因，并针对这些问题，对脱硫塔浓缩段、氧化及吸收段、水洗及除雾段分别采取相应的技术改进措施，取得了良好效果，改造后装置运行平稳，各项指标均满足排放标准限值要求。以上内容就燃煤锅炉烟气氨法脱硫装置存在问题及改进措施进行了分析。

参考文献:

[1]胡云凯,付开全.高硫烟气超净排放运行及改进总结[J].氮肥技术,2017,38(06):15-17.

[2]刘欣,林其聪,段东林,张洋洋.锅炉脱硫除尘除雾技术选择探讨[J].中国环保产业,2017(12):55-57.

[3]吕丽.氨法脱硫在锅炉烟气净化中的应用[J].能源化工,2017,38(02):75-79.

[4]李承泉,肖婷.氨法脱硫烟气治理技术[J].煤炭加工与综合利用,2017(02):59-61.

[5]张兵.氨法烟气脱硫工艺分析[J].燃料与化工,2017,48(01):37-40.