[摘要]對二氧化硫的安全回收是煤化工行業(yè)生產(chǎn)面臨的普遍難題，因此本文通過對氨法脫硫運(yùn)行原理分析，調(diào)整水平衡，循環(huán)槽攪拌器改造，二級泵前加濾網(wǎng)，定期清理硫銨結(jié)塊，控制煙氣塵含量以提高氨法脫硫運(yùn)行周期。


環(huán)境問題成了國家及人民深切關(guān)注的問題，因為它是人是否能夠健康生活的根本。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平大大提高，但為此也付出了慘重的代價，土地荒漠化、水體污染、大氣污染、酸雨等環(huán)境污染問題接踵而至。與此同時，粉塵的產(chǎn)生主要在原料輸送、破碎、煅后焦冷卻過程中。通過使用布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器和水膜除塵器等可以對粉塵進(jìn)行有效收集。揮發(fā)物通過工藝控制可以在窯內(nèi)實現(xiàn)完全燃燒。同時二氧化硫主要來自石油焦和燃料中的有機(jī)和無機(jī)硫，在高溫下轉(zhuǎn)化為二氧化硫進(jìn)入煙氣中，其含量主要取決于石油焦的硫含量和煅燒溫度。對二氧化硫的回收是煤化工行業(yè)生產(chǎn)面臨的普遍難題。為此，綜合考慮，國家對環(huán)境問題特別重視，對已經(jīng)成污染環(huán)境企業(yè)進(jìn)行環(huán)保改造，新建企業(yè)制定了建設(shè)與環(huán)境保護(hù)“三同時”原則，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司烯烴一分公司對已建成的循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行煙氣脫硫改造，新上鍋爐氨法脫硫系統(tǒng)。氨—肥法最新脫硫工藝，是真正可實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綠色脫硫工藝，正越來越受到重視。

1氨法脫硫工藝

在氨法脫硫中最常用工藝為氨一酸法和氨一肥法，在氨法脫硫中，氨一酸法是最基本的脫硫工藝，在國內(nèi)硫酸尾氣脫疏傳統(tǒng)工藝均采用氨一酸法，氨一酸法主要工藝為：脫硫產(chǎn)出吸收液用硫酸分解，脫除的S02最終返回制酸系統(tǒng)，而氨一肥法，即胺一硫酸銨法，其基本工藝為：脫硫產(chǎn)出吸收液(主要由亞硫酸氫氨、亞硫酸氨組成)通入空氣，在催化作用下氧化產(chǎn)出硫酸銨。氨一肥法與氨一酸法相比，其工藝流程短、投資省;適應(yīng)用在無制酸系統(tǒng)企業(yè)的煙氣治理。某公司選用氨一肥法，其主要設(shè)備為：

1.1 洗滌吸收塔

洗滌吸收塔是集洗滌、吸收功能為一體的關(guān)鍵設(shè)備舊J。塔體主體分為上下兩段，上段稱為吸收段，主要具備吸收SO2功能;下段稱為濃縮段，主要具備煙氣冷卻、洗滌除塵和洗滌液濃縮功能。吸收段包含了煙氣進(jìn)出口管、除沫器、布液裝置、填料層、循環(huán)液進(jìn)出口管;洗滌段包含了煙氣進(jìn)出口管、噴淋槽裝置、循環(huán)槽等部件。

1.2 氧化塔

氧化塔是吸收液氧化生成硫酸氨的設(shè)備，吸收液在此設(shè)備內(nèi)在催化劑和空氣作用下氧化成硫酸銨。塔下部設(shè)有暖氣裝置、加熱裝置，中部設(shè)置布?xì)庋b置，底部上升空氣進(jìn)行再布?xì)?，氧化產(chǎn)出的硫酸銨溶液從設(shè)備上部溢流出。

1.3 蒸發(fā)結(jié)晶器

蒸發(fā)結(jié)晶器是硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮，析出結(jié)晶的核心設(shè)備。設(shè)備主體為圓筒形結(jié)構(gòu)。橢圓封頭頂、錐形底，錐形底下部設(shè)循環(huán)液進(jìn)口，能防止結(jié)晶顆粒堆積結(jié)塊。橢圓封頭頂部設(shè)排氣口。蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)同時設(shè)有利于結(jié)晶析出、分級的導(dǎo)流裝置;出氣口前設(shè)有氣液分離器，將二次蒸汽夾帶的硫酸銨液沫與氣相分離。

1.4振動流化床

振動流化床是將含水率3%的濕硫酸銨晶體干燥，得到硫酸銨化肥產(chǎn)品的設(shè)備;振動流化床是系列成套設(shè)備，除振動流化床主機(jī)外，還包含了熱風(fēng)送風(fēng)裝置以及收塵袋裝置等設(shè)備。主機(jī)是長方形斷面的長形箱體，內(nèi)部延長方向設(shè)有篩網(wǎng)。箱體內(nèi)延長方向分隔為前倉、后倉，分別送入熱風(fēng)，箱體外側(cè)配有振動電機(jī)，頂部設(shè)有多個排氣口。

1.5 氨法脫硫法工藝介紹

下面簡單介紹煙氣脫硫系統(tǒng)工藝流程：

神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司烯烴一分公司的煙氣進(jìn)入脫硫塔與循環(huán)漿液逆流接觸進(jìn)行洗滌、降溫和吸收，在此過程中含氨吸收劑的循環(huán)漿液將煙氣中的SO2吸收，反應(yīng)生成亞硫酸銨;含亞硫酸銨的液體再與從脫硫塔底部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，將亞硫酸銨氧化成硫酸銨，形成硫酸銨稀溶液;含硫酸銨的稀溶液流至循環(huán)槽，通過二級循環(huán)泵再送入脫硫塔，再進(jìn)一步濃縮、結(jié)晶后，得到一定固含量的硫酸銨漿液，從而形成閉合循環(huán)，這樣在循環(huán)槽中使硫酸銨濃度達(dá)一定區(qū)間時，通過硫銨泵將生成的硫酸銨漿液送入硫銨后處理系統(tǒng)。反應(yīng)后的凈煙氣經(jīng)除霧器進(jìn)行凈化達(dá)標(biāo)后排出

2 影響氨法脫硫系統(tǒng)長周期運(yùn)行的原因

(1)水系統(tǒng)的平衡

由于生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量機(jī)封水、軸承冷卻水、沖洗水、分析水及圍堰內(nèi)的雨水等排入地溝，匯入地坑，后經(jīng)地坑泵輸送至脫硫塔，在運(yùn)行過程中塔自身的沖洗水也流入脫硫塔，在此過程中要維持補(bǔ)入脫硫塔的水量與脫硫塔濃縮段的蒸發(fā)量保持動態(tài)平衡。以保證其穩(wěn)定運(yùn)行。因此，要根據(jù)進(jìn)入脫硫塔煙氣的多少來判定其帶走水分的多少來進(jìn)行對脫硫塔的補(bǔ)水?？梢酝ㄟ^氧化段氧化風(fēng)機(jī)的出口壓力的多少來判定，我廠氧化風(fēng)機(jī)的出口壓力一般控制在105kpa左右。壓力過低說明脫硫塔缺水，需要人工補(bǔ)水來保持脫硫塔的水平衡。如果壓力高于105kpa則說明脫硫塔的補(bǔ)水量高于煙氣帶走的水分量，在保持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下要盡量減少地坑泵注入脫硫塔的水量及塔內(nèi)自身的補(bǔ)水量，確保水系統(tǒng)的動態(tài)平衡。

(2)設(shè)備故障

循環(huán)槽攪拌器及二級循環(huán)泵的長周期運(yùn)行是脫硫系統(tǒng)長周期運(yùn)行的關(guān)鍵。由于循環(huán)槽攪拌器及二級泵工作的環(huán)境為硫銨溶液的高濃度區(qū)域，一般情況下硫銨的固含量都在5% -30% 之間。在此工作環(huán)境下，循環(huán)槽攪拌器及二機(jī)泵經(jīng)常發(fā)生故障，特別是攪拌器，因為備用攪拌器，一旦發(fā)生故障，基本就要進(jìn)行停車處理。

(3)脫硫塔內(nèi)塵含量

脫硫塔內(nèi)硫銨溶液中塵含量的多少會影響硫銨的結(jié)晶，如果硫銨溶液中煙塵含量過高，會使硫銨溶液難以結(jié)晶進(jìn)而無法正常出料，氧化段比重增高氧化風(fēng)機(jī)憋壓，濃縮段密度增加而超溫?fù)p壞內(nèi)部設(shè)備。

3 對影響氨法脫硫系統(tǒng)長周期運(yùn)行技改措施

(1)控制水平衡

增加一路地坑泵去檢修槽的管路，在雨季及地坑水量大的時候，多余的水經(jīng)地坑泵注入檢修槽，等脫硫塔需要時再由檢修泵注入脫硫塔，以保持水平衡。加強(qiáng)對氧化風(fēng)機(jī)出口壓力的監(jiān)控并且確保其指示數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保其能真實反映脫硫塔的液位真實情況，及時對氧化風(fēng)機(jī)的氧化風(fēng)管用清水進(jìn)行沖洗，減少硫銨對氧化風(fēng)管出口的堵塞，防止氧化風(fēng)壓的虛高。保證脫硫塔的液位在正常的范圍內(nèi)。

根據(jù)季節(jié)及進(jìn)入脫硫塔的煙氣情況及時調(diào)節(jié)脫硫塔沖洗水程控。在夏秋雨水較多時，讓沖洗水能夠確保無物料掛壁的情況下盡量加大沖洗水的間隔時間，適當(dāng)減少沖洗水閥開關(guān)次數(shù)及全開時間，以加大對雨水的利用量。在冬春雨水較少時，在沖洗程控能夠解決物料掛壁問天，地坑水完全得到利用而無法滿足脫硫塔蒸發(fā)量時，可以通過工藝補(bǔ)水以保持其水平衡。

(2)增加循環(huán)槽攪拌器的運(yùn)行周期

在檢修中循環(huán)槽時發(fā)現(xiàn)，如果攪拌器電機(jī)與葉片的連接軸過長，離循環(huán)槽底部過近使攪拌器在工作中剛性降低，容易導(dǎo)致攪拌器連接軸斷裂。為增加其剛性，對其連接軸縮短30cm 改造。

(3)減少二級泵磨損

當(dāng)液氨進(jìn)入加氨小室與硫胺溶液混合時，液氨會迅速溶于水，并放出大量的熱，使其周圍硫胺容易結(jié)塊。因此，在平時加液氨時盡量少量均勻的加入，避免一時大量加入液氨至使硫胺結(jié)塊。在二級泵前加裝濾網(wǎng)，在DCS上加大對二級泵的電流監(jiān)控，二級泵正常工作電流為180A左右，當(dāng)電流降低至150A左右時，說明二級泵濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重，應(yīng)及時清理濾網(wǎng)。我公司三臺循環(huán)硫化床鍋爐都備有煙氣除塵系統(tǒng)，其中1#、3#鍋爐為布袋除塵，2#鍋爐為高壓電場除塵，正常情況下鍋爐出口煙塵含量在60m g/m?。在氨法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時，一旦要出現(xiàn)鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)故常，要及時對其進(jìn)入脫硫塔煙氣進(jìn)行切除，改用爐內(nèi)噴鈣脫硫直至除塵系統(tǒng)恢復(fù)再進(jìn)行投運(yùn)。千萬不可再煙氣塵含量超標(biāo)的情況下脫硫系統(tǒng)投入鍋爐煙氣，以減少脫硫塔內(nèi)塵含量的積累，提高其運(yùn)行周期。


4 處理效果

通過對氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡系統(tǒng)級設(shè)備問題解決后，大大延長了脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行周期。由以往的平均60天的運(yùn)行時間，提高到現(xiàn)在平均運(yùn)行100天的時間。使氨法脫硫系統(tǒng)能夠長期連續(xù)運(yùn)行，對日益提高的環(huán)保要求起了積極的作用。

作者簡介：廖志勇，1984年生，遼寧省鐵嶺市人，助理工程師，主要研究方向為火電廠燃煤鍋爐煙氣脫硫脫硝效率調(diào)整優(yōu)化、長周期運(yùn)行。