电厂脱硫技术.ppt

1、1,氨肥法NADS,ECOER,2,内容,公司简介烟气脱硫方法之选择NADS氨肥法现有业绩国内外其他氨法业绩NADS氨肥法的技术保证结论,3,FGD之意义,4,火电厂锅炉烟气特点SO25004000ppm，NOx1001000ppm,SO31050ppm，HCl120ppm，HF120ppm，Hg等。烟气量200MW80万Nm3/h300MW120万Nm3/h单厂排SO2220万吨/年。,SO2,NOx,5,我国的SO2问题,SO2排放和酸雨大国SO2排放量：2000万吨/年(+2000)酸雨损失：1000亿元/年硫酸和化肥大国SO2需求：2000万吨/年(-2000)硫资源缺乏大国进口S30

2、0SO2600万吨/年回收烟气SO2变废为宝、化害为利！目标：可资源化的FGD技术！,6,烟气脱硫之方法,7,原理：(气体)SO2碱性吸收剂亚硫酸盐：吸收亚硫酸盐0.5O2硫酸盐(固体)：氧化按脱硫剂的种类划分：(1)、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法；(2)、以NH3为基础的氨法；(3)、以MgO为基础的镁法；(4)、以NaCO3为基础的钠法；(5)、以有机碱为基础的有机碱法。因此：烟气脱硫是一个化学化工过程。,烟气脱硫方法,8,不同学派生出不同技术，不同技术必有不同：投资、能耗和成本。哪派技术最适合？FGD属于化工过程。,国华荏原清华同方武汉凯迪国电龙源重庆远达山东三融上海石川岛,福建龙

3、净清华紫光北京通用浙江菲达长沙灿通,国华荏原清华核能四川核九,华东理工上海益科,四只眼睛看SO2四种学派四种技术,9,FGD方法基本比较，中国价格体系,中国发展氨法的理由,10,FGD方法基本比较，日本价格体系,NKK编制,某电厂2200MW机组方案书1999.12,日本发展钙法的理由,11,可见，国情决定技术路线,两个因素最低的原料成本最丰富的原料来源因此，日本(欧洲、美国)发展了：钙法中国应该发展：氨法中国FGD刚起步，没有自己的FGD技术，走引进的道路，只能引进钙法。但是，中国人应该自己发展氨法。,12,钙法：非绿色技术CaCO3+SO2+2H2O+1/2O2CaSO4.2H2O+CO2

4、消耗新资源；石膏废渣；废气CO2。二次污染突出氨法：绿色技术2NH3SO2H2O1/2O2(NH4)2SO4氨来自化肥，产品是化肥，部消耗新资源，资源回收，变废为宝，无二次污染。,FGD技术选择：绿色技术、清洁生产技术、生态技术的指导原则,13,氨肥法,NADS,14,NovelAmmoniaDe-Sulfurization,NH3,烟气SO2,化肥,NADS氨肥法?,发明专利号：99113403.601113415.102136906.202266994.9,新的FGD技术具有我国自主知识产权,15,氨-肥法之反应原理,氨吸收SO2SO2xNH3H2O(NH4)xH2-xSO3亚硫铵(钙法：

5、SO2+CaCO3+2H2O=CaSO3.2H2O+CO2)生产化肥：(NH4)xH2-xSO3NH3O2(NH4)2SO4硫铵(CaSO3.2H2O+O2=CaSO4.2H2O),吸收,氧化,亚硫酸钙,石膏,碳铵NH4HCO3,16,氨肥法工艺流程,SO2吸收+亚硫铵氧化装置,脱硫尾气,硫铵化肥,NH3,硫铵装置,H2O,含硫烟气,空气,17,石灰石石膏法工艺流程,SO2吸收+亚硫酸钙氧化装置,脱硫尾气,石膏,石灰石,石膏装置,H2O,含硫烟气,空气,18,先进的SO2多功能吸收塔确保：脱硫率：9599除尘率：7090硫铵浓度：4045,氨肥法比其他氨法之先进处,19,氨肥法特点(1)：原料

6、丰富,我国需求量超过3400万吨，大型的氨生产装置达到3050万吨/年。即使全国火电厂和工业锅炉都采用氨肥法，需要氨800万吨/年。液氨、氨水和碳铵是等效的，是氨的不同载体。我国碳铵年产量5000万吨，尿素产量4000万吨。氨还用于生产磷铵、氯化铵、硫铵和硝铵等氮肥。因此，氨作为脱硫原料，其供应是完全有保证的。,20,典型氮肥厂的生产流程图,合成氨,21,氨肥法特点(2)：原料灵活,三种氨源可灵活选择，对西南地区，其比较为：,22,氨肥法特点(2)：原料灵活,三种氨源可灵活选择，对北方地区，其比较为：,郊区,市区,23,碳铵的性质：分子式NH4HCO3，分子量79。白色斜方晶体，无毒。密度1.

7、586kg/l，能溶于水，在30时，水中溶解度21.26%(wt)。是重要的氮肥，在我国年产量约5000万吨。也用作为食品添加剂和海产养殖饲料。农资报价：350400元/吨。,氨肥法特点(2)：原料灵活,24,2NH4HCO3SO21/2O2(NH4)2SO41.197吨碳铵1吨硫铵农资公司化肥售价情况：碳铵售价：350420硫铵售价：500650硫铵以碳铵为原料的成本：419503可见：硫铵的产品价值原料成本100这是其它方法(钙法、镁法)不能比的。,氨肥法特点(3)：产品价值大,(脱硫装置的硫不计原料成本),25,在中国，由于三方面的原因，硫铵将受到青睐：中国国土缺硫面积达30，特别是南方

8、多雨省份，对含硫肥料提出了要求；中国北方(天津)的盐碱地面积也很大，需要具有酸性的硫铵氮肥；中国将大力推进多元、高浓度复合肥，硫铵是一个效果很好的配合肥料，尤其它具有很好的粘结性，成粒率高，更受复合肥厂青睐。,氨肥法特点(4)：产品市场大,26,中国化肥工业协会的一个估计是，即使仅仅考虑结合复合肥，我国的硫铵需求量可以超过500万吨/年。而我国目前的硫铵产量只有约50万吨/年。出口量还很大，仅在亚洲，硫铵贸易量就超过200万吨/年。因此，硫铵作为肥料的市场及其前景是完全乐观的。,氨肥法特点(4)：产品市场大,27,200300元/kW,氨肥法特点(5)：投资低,28,发电量0.601.0,氨肥

9、法特点(6)：电耗低,29,(0.25)1.5分钱/kW.hr,8098,脱硫成本,脱硫效率,氨肥法特点(7)：成本低,30,无二次环境污染问题，,无废渣无废水无废气变废为宝化害为利,氨肥法特点(8)：此外，,31,现有业绩,32,国家计委，国家科技部和国家教育部资助的“九五”重点科技攻关成果。1998-1999在四川内江发电厂的25MW机组实施，并结合银山化工股份公司，生产高质量的磷铵化肥和98硫酸。1999年9月通过国家验收鉴定，为国际领先水平。中国发明专利:99113403.6,99113450.8,01113415.1建立了大型冷态装置，相当于直径14.4m吸收塔。建立了吸收塔的计算机

10、仿真软件，用于优化设计、控制和操作培训。,发展及业绩,33,内江电厂25MW,吸收塔3.618.5m,34,亚硫铵,化肥,业绩：四川内江电厂25MW,副产品,35,冷态测试装置7.2m1.5m实现14m直径SO2吸收塔的流体均匀分布,放大可靠性适合于：500MW机组,建于四川内江发电厂2000年11月,36,25MW机组的技术经济指标,烟气量10万Nm3/h烟气SO222004000mg/Nm3SO2吸收率9098%浓缩到SO2浓度6.09.9%吸收装置的总阻力200mmH2O工艺原理：(NH4)xH2-xSO3xH3PO4xNH4H2PO4+SO2+H2O,磷铵化肥,磷酸,37,亚铵产品的浓

11、度,实际运行：吸收液浓度,总盐浓度,38,脱硫率,SO2浓度,尾气氨浓度,内江电厂运行结果,39,SO2,实际运行：提浓后的SO2浓度,SO2,SO2从0.1%浓缩到8.0,40,目前实施的FGD工程,天津永利电力有限公司：规模1260T/h=75MW烟气量33万Nm3/h，SO21150ppmv；采用氨水为脱硫剂，回收烟气SO2，生产硫铵16000吨/年。投资：1200万元=160元/Kw电耗：450kW=0.6%发电量脱硫成本：-5050元/吨2003年7月试车。,41,脱硫塔,再热器,烟囱,风机,控制室硫铵加工,42,国内外其他业绩,43,氨法在国内的业绩,氨法脱硫技术在化学工业领域应用

12、很普遍，用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2,生产亚硫铵和硫铵。8090年代，在我国硫酸和磷肥厂，具有氨法脱硫装置高达100余套。后采用其他技术进行改造，目前还有2030套。,44,美国：GE、Marsulex、Pircon、Babcock&Wilcox德国：LentjesBischoff、KruppKoppers日本：NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原皆在九十年代大力发展氨法。美国和德国的脱硫石膏已成为一个突出的环境问题，正着力研究转化为硫铵的技术：CaSO4+2NH4HCO3CaCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O重庆珞璜电厂目前也开展这项研究。,氨肥法符合世界FGD技术发展趋势,国

13、际潮流,45,氨法在国外电厂的应用,日本钢管公司70年代中期建成了两套大型装置，烟气量规模分别为76万Nm3/h和123万Nm3/h，分别相当于200和300MW机组，累积运行25年。美国GE通用环境系统公司在美国北达科他州于1990年建成大型示范装置，相当于50MW。德国KruppKoppers(克虏伯)也于1989年在德国Karlsruhe(卡姿诺尔)建成65MW(250T/h)示范装置，累积运行12年。美国玛苏莱电力集团公司在加拿大Dakota首次运用玛苏莱氨法脱硫技术,烟气量规模分别为120万Nm3/h。,46,47,48,美国Ellison咨询公司(1995)：采用硫铵过程，烟气脱硫

14、可以实现自负盈亏。美国JohnBrown工程师和建筑师有限公司(1998)：通过大量、高价值的副产品生产，烟气脱硫可以获得卓越的投资效益。美国GE公司(1995)：氨法烟气脱硫时代已经带来了。Krupp公司(1997)：经过二十多年一步一步地漫长的发展，如今，氨法已进入工业化应用阶段。,国际发展趋势：,49,氨肥法的技术保证,50,100%硫铵的N含量为21.2121%(wt)，20.5%N含量相当于硫铵纯度96.643%。本项目的硫铵产品质量按97(wt)控制。NADS氨肥法的吸收塔具有较好的除尘能力，在粉煤灰粒径很小的情况下，除尘率一般在7090之间。为保证硫铵产品的质量，设置吸收液过滤除尘装置。,技术保证1：副产品硫铵的质量保证,51,52,技术保证2：占地面积小,典型示例：天津一热3220T/hFGD装置的平面布置,53,54,氧化,增湿,吸收,除沫,水洗,脱硫效：9599除尘率：7090水雾量：100mg/Nm3氨含量：5mg/Nm3,除尘,去离心机,热风,来自离心机,技术保证3：,55,技术保证4：设备投资小，示例：1200MW机组,56,技术保证5：电耗低：1200MW发电量0.8%,57,结论,氨肥法是一个新技术，技术先进、可靠。流程简单，DCS控制，安全可靠。无二次污染：无废渣、废水、新废气。原料和副产品的供销有保障。原料易