氨法脱硫及硫酸铵回收工艺可行性报告.docx

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1、山东环冠科技有限公司新型空塔结晶氨法烟气脱硫技术配套设备产业化项目可行性研究报告清华大学核能与新能源技术研究院2009年6月1、项目概况1、1概述我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，煤炭在我国一次能源的生产和消耗中，一直占70%以上。随着我国国民经济的发展，我国煤炭的消耗量逐年大幅度增加，从1990年的1。.6亿吨增加到1995年的13.1亿吨,预计在2010年将达到20亿吨以上。我国二氧化硫排放量约有90%来自煤炭消费，煤炭直接燃用是造成二氧化硫污染的绝对主要因素。大量二氧化硫的排放是我国降水呈酸性的主要原因。二氧化硫污染和酸雨的危害面极广，包括农业、工业、交通运输、建筑物、人身

2、健康等诸多方面，造成的经济损失是巨大的。据有关资料统计，由于酸雨污染所造成的直接经济损失达到数百亿元人民币。燃煤和煤炭加工工程中产生的大量污染物，导致严重的大气污染、酸雨和水污染，每年我国煤炭总产量的84%用于动力煤，供应我国电站锅炉、工业锅炉和工业炉窑直接燃烧。在这庞大的锅炉用户中,目前大型电站已基本安装脱硫装置，但对于老发电锅炉机组、工业锅炉和工业窑炉基本没有安装脱硫装置，因此，大力发展适合这部分锅炉的烟气脱硫技术及装置，是目前我国减少二氧化硫、氮氧化物和烟尘污染的主要任务，是实现可持续发展的重要组成部分。1、2设备产业化项目技术的选择控制二氧化硫排放，可将脱硫技术分为燃烧前、燃烧中和燃烧

3、后3种。燃烧前脱硫主要是指选煤、煤气化、液化和水煤浆技术；燃烧中脱硫指的是低污染燃烧、型煤和流化床燃烧技术和目前推广和研究的流化床气化为基础的燃气-蒸汽联合循环发电技术；燃烧后脱硫也即所谓的烟气脱硫技术。燃烧前脱硫由于投资大，且占用较大场地，该工作在煤炭供应部门解决。燃烧中脱硫不容易实现，故目前国内已建锅炉脱硫主要是烟气脱硫。烟气脱硫技术，主要分为石灰石一石膏法、循环流化床法、氨法、海水脱硫法、电子束法，各方法中又有不同的工艺。由于石灰石一石膏法工艺的吸收设备庞大，烟气需要再加热、设备腐蚀严重、有酸性废水的二次污染存在、石灰石或石灰耗量大、如果石膏不能利用则需要场地堆放处理、运行费用较高、投资

4、很大，占电站总投资的比例很高，固不适宜工业锅炉和老锅炉改造。循环流化床烟气脱硫技术占地面积小、无废水排放、系统简单，但脱硫效率很难达到目前国家对二氧化硫的环保排放要求。海水脱硫虽然工艺系统简单，运行费用低，但严重受到地域限制。电子束法造价昂贵，尤其电子束发生装置运行时会产生对人体有害强度的电离放射线（X线）和臭氧等，操作环境需注意安全防护。氨法烟气脱硫作为湿法烟气脱硫技术的一种，以氨作为吸收剂其副产品为亚硫酸钱的烟气脱硫系统，在设计冗余与常规石灰石-石膏法相同的条件下，氨法脱硫具有以下特点：吸收塔不易结垢。由于氨具有更高的反应活性，且因亚硫酸钱溶液的化学特性，决定了可以避免结垢。 氨法更适合于

5、中高硫煤的脱硫。采用石灰石-石膏法时，煤的含硫量越高，石灰石用量就越大，费用也就越高，而采用氨法时，因副产物的价值较高，含硫量越高，其副产品硫酸钱产量越大，也就越经济。 氨法脱硫过程中产生的副产品亚硫酸镂可综合利用，生产固体硫酸铁成为肥料，无废水排放，无二次污染，符合循环经济的理念和环保产业发展的方向。 耗能低，因脱硫过程中不需降、升温，吸收塔阻力小，以广东南海发电厂200MW机组烟气脱硫为例，脱硫运行电耗占总发电量的 0.04% o 不需设旁路烟道（用户要求设置除外），吸收剂停止供应时,反应塔作烟道使用，不影响机组、锅炉的正常运行。 脱硫装置高效、方便，氨法烟气脱硫活性强、反应速率快。脱硫剂

6、为澄清的氨水清液，脱硫副产物皆为易溶性物质，无结垢、无磨损，更容易实现自动控制。烟气不用降温即可进入吸收塔进行脱硫反应，处理后的烟气不用升温即能在露点以上温度排放，脱硫效率大于95%。整个脱硫工艺流程简单，只需配备相应的监管人员就可以运行。 阻力小，吸收塔阻力450Pa左右，火电厂脱硫系统建造时，能充分利用原引风机压头的富裕量，一般不需设增压风机或更换引风机，必要时将原引风机叶轮升级即可。占地面积小，220Th锅炉吸收塔直径6-7米，410Th锅炉吸收塔直径7-8米，每台锅炉可配一个塔，也可每个引风机口配用一座塔，在脱硫配置上目前是国内占地面积最少的湿法脱硫技术。 设备投资低，而且脱硫副产物可

7、综合利用。综上所述，因此山东环冠科技有限公司以氨法烟气脱硫技术为依托，吸收和消化技术中关键设备的加工制造技术，形成与之向匹配的设备加工能力，致力于国家的环保行业。环保行业是新兴行业，行业前景良好，同时利国利民。烟气脱硫技术其目的是减少二氧化硫的排放，降低酸雨的产生几率。环冠公司依托的新型氨法脱硫技术不但无三废排放，更不消耗如蒸汽等其他能源，做到资源节约，更有力于保护自然环境，建立和谐社会，维护可持续发展。对我国市场经济和社会发展有这重要的意义作用。2、企业的基本情况2、1山东环冠科技有限公司山东环冠科技有限公司，现有员工262人，其中高级职称人员15人，中级职称人员30人，技术人员56人。其前

8、身为“济南环冠设备有限公司”，并于2007年更名为“山东环冠科技有限公司”是一家专门从事环保产业集“研发”、“制造”于一体的股份制民营企业，公司拥有先进的生产设备，拥有一支严谨高效的管理团体和专业的技术队伍，凭借其深厚技术沉淀，在原有产品的基础上不断开拓创新，在优化“DX系列多管除尘器”、DCL系列脱硫净化器”、“XJ湿式脱硫除尘器”、“袋式除尘器”和“循环硫化床干法脱硫技术”五大系列技术的同时，与清华大学核能与新能源技术研究院建立了长期的合作关系，环冠产品遍布全国20多个省、市、自治区。2007年“环冠”牌商标被评为山东省著名商标、“环冠”牌脱硫除尘器被认定为山东省名牌产品。山东环冠科技有限

9、公司已经通过IS09000质量管理体系认证并获得山东省环保产业协会颁发的环保产品认定证书，先后与机械部设计研究总院、山东省环科院等多家科研单位建立了长期的技术合作关系。2007年与清华大学签订了技术合作协议，就锅炉烟气脱硫治理方面进行了广泛的技术合作，烟气脱硫技术根据用户资源条件进行对症治理。环冠公司已有30余年的发展历史，是省内专门从事环保设备，集设计、制造、安装、调试于一体的专业化股份制公司，是山东省环保产业协会理事单位。多年来，公司坚持为环境污染源的治理服务为宗旨，成功地完成了近千台设备的烟气除尘、脱硫项目，以热情的服务、可靠的信誉、优质的产品、先进的技术赢得了广大用户及环保部门的赞赏，

10、成为我省多年来的重合同守信用企业，高新技术企业。环冠公司实行董事会领导下的总经理负责制，是一家全民营的股份制企、业。公司产权明晰，经营机制灵活，决策迅速，办事效率高。从成立伊始，山东环冠就在管理上确立了较高的起点。从现代企业管理理念出发，吸收世界优秀标杆企业的管理精髓和管理方法，结合自身实情，公司建立了一套包含人力资源管理、目标管理、流程管理、高绩效团队管理、危机管理、项目管理等内容的规范而先进的管理体系,各项管理工具齐备，制度完善。尤其是与公司业务运作紧密相关的项目管理，从专业性软件的运用，到项目范围、时间与成本、质量、风险控制、沟通、采购与供应等项目管理的要素把控，公司均有着成熟、高效的操

11、作能力。公司具备了从设备加工到工程实施和产业化的完整系统。2、2清华大学核能与新能源技术研究院清华大学核能与新能源技术研究院（简称核研院），是我国高等教育系统规模最大的研究院。它以核能技术为主，开展多学科的科研、教学、设计和科技开发工作。核研院设有反应堆运行、反应堆理论、反应堆结构、热工水力学、反应堆安全、核化学工艺、新型能源及材料化学、应用化学与技术、绿色化学与技术、新材料、精细陶瓷、计算机与控制、功率电子器件、核技术、辐射仪器、环境技术、能源系统分析等17个研究室和3个总体设计室，1个CAD中心及院办企业和生产车间。拥有一座双堆芯的游泳池式屏蔽试验反应堆，一座壳式低温供热试验反应堆，一座高

12、温气冷实验反应堆，以及一系列设备先进的实验室。目前有11个学科方向，其中“核能科学与工程”学科为国内领先的重点学科。全院在编教职工469人，包括中国科学院院士 1人，中国工程院院士 2人，责任教授18人，博士生导师36人，教授62人，副教授81人。核研院早期称清华大学原子能基地，1962年起名为清华大学试验化工厂（简称试化厂）。1979年3月经学校批准更名为核能技术研究所（简称核能所）。1990年11月10日，经国家教委批准更名为核能技术设计研究院（简称核研院）。2003年9月经清华大学2003-2004学年度第1次校务会议讨论通过，更名为核能与新能源技术研究院（简称核研院）。更名后原有设计院

13、资质保留，名称仍为“清华大学核能技术设计研究院”。从1999年起，核研院在科技部、国家计委、国家环保局的支持下，建立了我国第一个10000Nm7h烟气净化实验室，开发出一系列适合我国国情的烟气净化技术，其中“烟气同时脱硫脱硝技术”于2001年列入国家863计划，随后取得了以新型空塔结晶氨法烟气脱硫技术为主的一系列烟气脱硫成果。国内已建成的电厂氨法脱硫装置为数不多。能在连续运行的仍然屈指可数。主要原因国内现有的氨法脱硫技术大多属于第一代技术。需要消耗大量的蒸汽、运行成本昂贵、因此很难被广泛接受。现有的第二代氨法脱硫技术，在已建的电厂脱硫项目中，因高浓度浆液对脱硫效率的影响，普遍采用了填料塔,因堵

14、塞问题也难以连续运行。而清华大学核能与新能源技术研究院研究的新型空塔结晶氨法烟气脱硫技术从根本上解决了两代脱硫技术重的难题，低能耗、无堵塞的问题上都得到解决。新型空塔结晶氨法烟气脱硫技术创新优势:单塔设计：吸收反应和副产品的浓缩均在一个塔内，流程简化，利于运行操作及检修，有效降低成本和节约空间。空塔喷淋:降低系统压降，减少运行电耗量。氨的逃逸率极低：高浓度的过饱和浆液循环喷淋，有效的控制氨的逃逸率，不会产生气溶胶并保证脱硫效率。 烟塔合一：烟气通过吸收塔顶的烟囱直排达标排放，彻底解决了原有烟囱腐蚀的问题，减少烟气加热设备的投资和运行成本。 液力搅拌：改进传统的搅拌方式，采用液力扰动搅拌，降低了

15、成本并增加了运行的可靠性。 硫酸铁回收系统采用新工艺，根本上解决了传统硫酸钱回收采用蒸发结晶的工艺方法，大大降低了硫酸镂回收成本。 节能降耗：硫镂的干燥过程利用原烟气热源，降低能耗，并对利用过的烟气进行回收。 硫钱的质量好：含氮量高，产品颜色呈白色或灰白色。 零排放：整个生产过程中不产生废水废气废渣，无二次污染。3、产品需求分析和改造的必要性3、1产品需求分析近年来，全球环境日趋恶化，世界各国在经济发展的同时也越来越重视对环境的保护，特别是对工业生产过程中的废气的治理尤为重视。我国是一个能源结构以燃煤为主的国家，环境污染非常严重，二氧化硫排放是大气污染的主要污染源。随着我国环保力度的不断加强，二氧化硫排放标准也不断提高，从而促进了环保产业的较快发展。现有的脱硫方法都存在着运行费用高、副产物无法利用等弊端，造成了重投资、轻运行的普通现象，而且一旦副产物处理不当，极易造成二次污染。而清华大学核能与新能源技术研究院开发的“新型空塔结晶