锅炉烟气处理与循环经济产业化项目——以延长石油集团兴化节能及综合利用工程为例

潘永宝姬涛

（1陕西省现代建筑设计研究院 陕西西安 710048 2中国地质调查局西安地质调查中心 陕西西安 710054）

锅炉烟气处理与循环经济产业化项目
——以延长石油集团兴化节能及综合利用工程为例

潘永宝1姬涛2

（1陕西省现代建筑设计研究院 陕西西安 710048 2中国地质调查局西安地质调查中心 陕西西安 710054）

本文主要以延长石油集团兴化节能及综合利用工程为例，将锅炉烟气治理与资源回收利用相结合，走出循环经济新道路。

锅炉烟气；循环经济；脱硫；硫铵

兴化集团被列入国家发改委“化肥企业原料路线改造和动力结构调整计划”，是国家重点支持的国有企业改造项目。企业通过一系列的节能环保技术改造，使技术水平提高，产品结构更合理，生产能力达到经济规模，对提高企业经济效益，提高市场竞争能力具有重大意义。延长石油集团兴化节能及综合利用项目将新增3台160 t/h循环流化床锅炉，主要为全厂生产提供蒸汽，并利用锅炉余热发电。根据原设计资料，锅炉烟气拟采用炉内喷钙脱硫方案，烟气中的SO2与CaO反应生成CaSO4，进入炉渣变成固废。SO2未回收利用，造成硫资源浪费。兴化厂内生产氨，液氨资源丰富，采用氨法脱硫副产硫酸铵不仅可以有效去除SO2，减少SO2排放量，而且副产品硫酸铵具有一定的经济价值，实现环境效益与经济效益“双赢”，符合国家发展循环经济的理念。

1 锅炉烟气脱硫除尘设计指标

延长石油集团兴化节能及综合利用项目将新增3台160 t/h循环流化床锅炉，锅炉燃用彬县下沟煤矿生产的原煤。原煤煤质及脱硫除尘系统设计指标、参数见表1。

2 脱硫方案比选

锅炉烟气脱硫方法的选择主要取决于锅炉容量、燃料的成分、脱硫剂的供应条件及相应的地理条件、副产品的利用等因素[1]。根据调查，目前应用的锅炉烟气脱硫方法，按脱硫工艺的反应状态大致可分为湿法、半干法和干法3类，详见表2。按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可分为：燃烧前脱硫，如原煤洗选脱硫；燃烧中脱硫，如洁净煤燃烧、循环流化床锅炉和炉内喷钙；燃烧后脱硫，如烟气脱硫。

表2 烟气脱硫方法分类

兴化节能及综合利用工程3台160 t/h循环流化床锅炉烟气采用氨法脱硫。氨法脱硫工艺是氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。根据收集的资料以及现场调研的结果，确定本项目锅炉烟气脱硫选用湿式氨法脱硫工艺，该方法具有脱硫效率高、运行稳定的优点[2][3]。

氨法脱硫在国内外已有成功经验。1984年国外首例氨法脱硫工程实例为美国大平原合成燃料厂(GPSP)锅炉烟气氨法脱硫工程[4]建成运行。天津永利电力公司的260 t/h的锅炉以及乌鲁木齐石化化肥厂2×210 t/h锅炉烟气脱硫工程等均属于国内最早的采用氨-硫酸铵法脱硫技术[5]，运转正常脱，硫效率良好。湿式氨法脱硫正逐步被国内行业所接受，目前国内已建成及在建的超过70家。

3 工艺流程

烟气处理系统主要由烟气系统、SO2吸收系统、硫酸铵后处理系统和吸收剂制备和储存系统组成[6]。工艺简介如下：锅炉烟气首先进入布袋除尘器处理，除尘后经换热降温至100℃左右，然后引风机增压，烟气顺流进入预洗涤塔，降温增湿后进入脱硫塔，在脱硫塔内经脱硫后进入150m烟囱排放。脱硫塔内脱硫液循环使用，定期补充新鲜氨水。饱和脱硫液去螺旋离心机去除灰尘后进入蒸发浓缩结晶工段，经离心分离、干燥后制成硫酸铵产品，作为化肥外卖。工艺流程图见图1。

图1 工艺流程图

4 循环经济与效益分析

循环经济是在可持续发展的思想指导下，按照清洁生产的方式，对能源及其废弃物实行综合利用的生产活动过程。循环经济主要有三大原则，即“减量化、再利用、资源化”原则。国家发改委、环保部指出发展循环经济是转变经济增长方式，从根本上缓解资源约束矛盾和环境压力的战略举措。主要从四个方面加快循环经济发展：推进节约降耗，提高资源利用效率；全面推行清洁生产，从源头减少污染物的产生；开展资源综合利用，最大限度利用资源；发展环保产业，为循环经济发展提供物质技术保障。《中华人民共和国循环经济促进法》（2009年1月1日实施）明确提出：企事业单位应当建立健全管理制度，采取措施，降低资源消耗，减少废物的产生量和排放量，提高废物的再利用和资源化水平。

工程采用氨法脱硫，对SO2的吸收是酸碱中和反应，吸收剂碱性越强，越有利于吸收。氨为碱性，有利于SO2的吸收。目前国内外已经有许多应用氨法脱硫的工程实例，脱硫效果良好，均在90%以上，运行稳定、正常。脱硫及硫铵回收过程无废水、废气、废渣产生，基本不对环境产生新的污染。此外，脱硫过程还可以进一步去除锅炉烟气中的烟尘，减少烟尘的排放量。氨法同时具有脱氮的功能，而且效率可达80%以上。氨法脱硫副产硫酸铵化肥，具有一定的经济价值，可以带来一定的经济效益。按每年可以减少SO2排放量4069 t计算，处理后SO2可以实现达标排放，带来的环境效益十分明显。回收的SO2用于生产硫酸铵，每年可生产7127 t。目前，市场上硫酸铵的价格在800～1200元之间，按1000元/t计算，收入为712.7万元/a。

5 结语

本项目将锅炉烟气治理与资源回收利用相结合采用先进的氨法脱硫工艺生产硫酸铵。该工艺在实现锅炉烟气脱硫、减少SO2的排放量的同时，回收硫用作农肥，实现废物的再利用，为企业带来一定的经济效益，实现经济效益、环境效益“双赢”。项目实施符合国家发改委、环保部关于发展循环经济的指导思想和相关文件要求，符合即将颁布的《中华人民共和国循环经济促进法》的相关要求。从发展循环经济，实施资源综合利用以及中国的国情出发，考虑采用氨法脱硫，回收硫，生产硫酸铵是十分必要的。

[1]晏明生.湿式氨法工艺在火电厂脱硫领域的潜在优势及应用前景分析[J].能源环境保护,2010,24(6).

[2]史海元,于志刚.锅炉烟气氨法脱硫技术简介[J].内蒙古石油化工2008,34(21).

[3]郭新法.循环流化床锅炉烟气湿式氨法脱硫新工艺[J].化肥工业, 2010,31(1).

[4]国家发展改革委员会环境和资源综合利用司氨法烟气脱硫技术赴美考察报告[R].环境与资源,26(133).

[5]邵春宇,付建国,王成,等.乌鲁木齐石化化肥厂2×210 t/h锅炉烟气脱硫工程[J].中外能源，2010(08).

[6]潘永宝,裴亮,姬涛.锅炉分离除尘工艺方案[J].过滤与分离,2009(4).作者简介

潘永宝（1980—），男，汉，硕士，吉林磐石人，中级工程师，主要从事环境影响评价工作。