有机胺烟气脱硫在燃煤电厂中的应用

摘 要：随着可持续发展理念的深入，电力行业节能效益越来越突出。燃煤电厂作为重要的发电企业，其生产运营过程中产生的二氧化硫污染物，严重污染周围自然环境。而通过在燃煤电厂中应用有机胺烟气脱硫工艺，可以有效降低二氧化硫排放量，实现良好的环境效益。本文简要介绍了有机胺烟气脱硫工艺应用优势，分析了有机胺烟气脱硫在燃煤电厂中的应用，阐述了有机胺烟气脱硫在燃煤电厂中工艺创新。

关键词：有机胺；烟气脱硫；燃煤电厂；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.090

有机胺烟气脱硫是一种资源再生型脱硫工艺，脱硫效率较高，工艺中使用的吸收剂可以循环反复使用，还可以回收利用某些副产物，具有良好的节能环保效益。近年来，燃煤电厂快速发展，在节能减排背景下，对于二氧化硫污染控制提出了更高的要求，为了提高燃煤电厂的节能性，结合燃煤电厂生产要求，优化有机胺烟气脱硫工艺应用，充分发挥有机胺烟气脱硫的优势，最大程度地减少二氧化硫排放量，保护自然环境。

1 有机胺烟气脱硫工艺应用优势

有机胺烟气脱硫工艺主要是利用加热状态下含有二氧化硫的有机胺液会解析出二氧化硫、有机胺液可以选择性吸收二氧化硫等特性，吸收还原烟气中的二氧化硫，收集二氧化硫气体到制酸系统中，产生硫酸。这种有机胺烟气脱硫工艺主要包括从气体转换为液体两个流程，脱硫效率能够达到99%。在具体应用中具有以下优势：其一，可以回收利用硫资源，硫酸是一种重要的化工业原料，长期以来我国硫资源主要依赖于进口，有机胺烟气脱硫工艺可以将燃煤电厂生产排放的二氧化硫回收利用，缓解了硫资源紧缺形势，环境效益和经济效益明显；其二，不会产生二次污染，传统的石膏-石灰石脱硫法在应用中，虽然也可以脱除二氧化硫，但是会排放很多二氧化碳，并且这种方法无法回收利用产生的石膏，如果随意抛弃很可能造成地下水污染，而有机胺烟气脱硫工艺中产生的二氧化硫可以作为制酸原料，避免了二氧化硫地面污染和大氣污染；其三，环保效益明显，通过应用有机胺烟气脱硫，可以有效降低灰尘和二氧化硫排放浓度，产生的硫资源可以回收利用，脱硫剂可以反复循环利用。

2 有机胺烟气脱硫在燃煤电厂中的应用

在燃煤电厂的实际应用中，有机胺烟气脱硫系统包括电气系统、热控系统、制酸系统、胺液过滤和净化系统、二氧化硫分离系统、蒸汽供应系统、解析系统、吸收系统、预洗涤系统等。

2.1 预洗涤系统

烟气预洗涤系统主要用于去除烟气中粉尘、氯、氟等有害杂质，使烟气温度进一步降低，使烟气以低温、干净的状态进入吸收系统。

2.2 吸收系统

吸收系统利用规整波纹板填料，这种填料可以使烟气和胺液之间的接触面积增大，进一步提高二氧化硫吸收效率，烟气脱硫以后经过吸收塔顶部的除沫器去除滴液，达标以后排放。在吸收系统中，贫胺液经过胺液分配槽均匀地洒在填料层上，烟气和胺液实现逆流接触，胺液吸收二氧化硫以后成为富胺液，其经过集液斗收集然后流入富胺罐，通过富胺泵将富胺液输送到解析系统。

2.3 解析系统

解析系统是整个有机胺烟气脱硫工艺的核心，二氧化硫分离效果对于机组负荷和脱离效率有着重要影响，利用解析塔实现胺液再生和二氧化硫解析，在解析塔中蒸汽从底部上升，富胺液从塔中端流下产生逆流接触，二氧化硫被解析出来，蒸汽携带二氧化硫气体从塔顶排出，在有机胺烟气脱硫生产工艺中，富胺液解析温度处于110～115摄氏度，并且解析深度也会影响脱硫效率。

2.4 蒸汽加热系统

蒸汽加热系统包括蒸汽压缩机再沸器和蒸汽再沸器，水蒸气和经过蒸汽压缩机增压以后的二氧化硫混合物以及饱和蒸汽作为热源，蒸汽再沸器换热以后冷凝水输送到酸厂和电厂，经过蒸汽压缩机再沸器换热，二氧化硫液体输送到分离系统中。胺液离子交换是为了将胺液中的热稳定盐类物质去除，胺液过滤主要是将胺液中固体颗粒去除，避免在有机胺烟气脱硫工艺系统中富集，利用树脂再生废水进入预洗涤系统。

2.5 制酸系统

制酸系统包括一转一吸、低温热能回收、高气浓转化等环节，二氧化硫蒸汽进行逐级冷却，流入二氧化硫汽水分离器，低温二氧化硫混合气体经过制酸系统，产生浓硫酸，经过管道输送到工厂用于磷肥生产。

3 有机胺烟气脱硫在燃煤电厂中工艺创新

在燃煤电厂60万千瓦级机组以上有机胺烟气脱硫工艺应用，烟气中含有各种复杂成分，对于二氧化硫排放浓度有着非常严格的标准，烟气处理量较大，在这种背景下，结合燃煤电厂生产要求和烟气特点，对有机胺烟气脱硫工艺进行创新，以期实现节能降耗。首先，采用先进的低位热能回收+一转一吸+高气浓转化工艺，制酸设备设置在脱离装置末端，有效降低设备能耗，提高副产蒸汽量，并且二氧化硫尾气进入脱硫吸收塔重新循环再吸收，一方面实现硫资源回收利用，另一方面减少二氧化硫治理难度。其次，在预洗涤系统中设置高速湿式电除雾器，将大部分三氧化硫去除，减少再生碱液和胺液的消耗量，有效降低有机胺烟气脱硫系统运行费用；最后，利用蒸汽压缩机有效压缩饱和的二氧化硫气体，蒸汽降温以后作为二氧化硫解析的有效补充，减少蒸汽消耗量，这种设备提高了低温热源利用率，有助于降低整个有机胺烟气脱硫系统的能耗。

4 结束语

近年来，我国大力倡导节能减排，各行各业都在积极转型升级，燃煤电厂生产运营中排放的大量二氧化硫严重污染自然环境，为了解决这个问题，选择有机胺烟气脱硫工艺，可以有效克服二次污染、高能耗等问题，在实际应用中完全可以满足燃煤电厂运行需求，具有良好的经济效益和环境效益。

参考文献：

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作者简介：陈杰（1986-），陕西汉中人，本科，学士，助理工程师，从事电厂环保及化学水工作。endprint