火电厂脱硫系统中氨气的制备与应用

王强　孙勇　汪永威　丁朋果

（中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，河南郑州　450000）

火电厂脱硫系统中氨气的制备与应用

王强孙勇汪永威丁朋果

（中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，河南郑州450000）

我国经历了一个经济发展的快速时期，但是我们在积累大量的经济财富的同时，也使得我们的环境污染达到了非常严重的程度，所以，在新的经济发展时期，如何实现经济又好又快发展，便是我们最重要的问题。减少环境污染，我们只能从源头来解决，才是最经济和有效的方法。在环境污染中，比较严重的就是酸雨带来的危害，因为它可以直接危害到我们的森林以及各种文物古迹。而火电厂排放的二氧化硫是产生酸雨的主要原因，所以我们要研究的就是如何使火电厂脱硫系统发挥最好的作用。本文将重点讨论氨气脱硫的原理，并从氨气的制备与应用来进行阐述，希望能给读者在实际工作中带来一定的帮助。

脱硫系统氨气脱硫制备应用

在日常生产中，我们通常都会使用一些脱硫装置，来进行日常工作中的脱硫。但是，使用脱硫装置，并不代表可以实现完全脱硫。2号吸收塔存在着脱硫效率低，耗电率高的情况，另外，从理论上来讲，我们所使用吸收塔浆液的PH值越高，那么二氧化硫的吸收效果也会较好，但是，在对1号和2号机组进行对比时，我们会发现并不尽然。

在实际调查中，我们可以发现脱硫效率低的原因有喷淋层及喷嘴堵塞，出入口氧量变化大、准确性差等。喷淋层喷嘴堵塞的原因包括杂物未清理、浆液循环泵入口管道衬胶层脱落等，这也造成了喷淋雾化效果差、面积小等现象，直接降低了脱硫效果。在这里我们也建议对喷淋层及喷嘴进行检查，及时清除喷嘴堵塞物，更换堵塞严重及损坏的喷嘴。不仅如此，我们还要进行准确的氧量确定，加强各项指标的检测，以便更好的维持氧量稳定。针对浆液PH值的问题，我们发现过高PH值，会使CaCO3含量明显增高，石灰石的利用率自然就降低了。另外，PH值过高会令石膏因含过多的水而造成石膏脱水困难。

在这里，本文将主要讲述氨气脱硫装置。氨气脱硫方法作为一种清洁的新型技术，它的应用是非常广泛的。而它的主要工作机理是以氨来作为一个媒介，也就是说以氨为吸收剂来与二氧化硫产生化学反应，从而消除空气中的二氧化硫。氨本身是一种碱性物质，又是一种良好的吸收剂，具有速度快和完全性的特点，所以，在实际使用中，氨能够充分发挥吸收剂的作用，脱硫的效果好，效率高。从产品成本来说，因为氨气脱硫会产生一些副产品，而这些副产品大多是制造化肥的原料，所以，这笔收入可以从很大程度上降低氨气脱硫的运行成本。

1　氨气的制备

1.1制备的化学原理

因为氨气具有易溶于水的特质，所以我们通常会选择向下排空气法来进行氨气的收集，而不是排水集气法，但是这样也有一个弊端，就是我们所收集的氨气纯度不够，浓度也比较低，会直接影响氨气的使用效果。另外，氨气具有刺激性气味，在实验中我们要注意尽量避免氨气的溢出，在制作氨气时，我们会用到这个公式：NH3· H2O===NH3↑+H2O，它主要是使浓氨水与生石灰产生化学反应，从而产生氨气。

氨气脱硫技术主要是利用NH3和废水中的SO2发生化学反应，它的化学反应也是包括吸收和氧化两个部分，公式是：

SO2+H2O+xNH3=（NH4）xH2-xSO3

（NH4）xH2-xSO3+1/202+（2-x）NH3=（NH4）2SO4

我们将这种方式称之为回收法，因为它没有产生废气或者是废水，是非常环保的方法，而且它通过回收SO2，来制造出硫铵，而硫铵又可以作为化肥原料，这样就实现变废为宝，并且不再使用新的资源，也不产生新的污染物，更好的提高社会效益和经济效益。

1.2氨气脱硫的工艺系统

氨气脱硫是一个比较复杂的工艺过程，它主要是由以下几个系统组成：氨水系统、氨气脱塔系统、氧化系统、回收系统和控制系统。这几个系统基本构成了氨气脱硫的全部技术体系，而且，每一个系统都有其各自不同的要求，我们在准备时就要注意各个系统的设置要符合我国相关准则的规定。

在这里，我们主要强调氨气脱硫的控制系统。为了使脱硫的水平达到机组的自动化水平，我们可以尽量使用集中控制的方法来进行操作。就目前而言，我国进行氨气脱硫仍然主要是采用分散型的系统，虽然其和机组系统采用的是相同硬件，但是其自动化水平却不如集中控制方式。这种分散控制系统包含通讯接口，可以实现与主控制系统及其他控制系统之间的数据处理和通讯。另外，为了保证氨气脱硫系统在发生故障时可以紧急暂停，我们除了设置键盘以及LCD外，还应该设置挡板控制，并使其独立于DCS。脱硫系统是否运行，是与其单元机组有关的。脱硫控制系统只是机组的一个子系统，因此，我们在设计脱硫系统时，可以考虑使用硬接线来进行机组和控制系统之间的数据联系。

1.3氨气脱硫控制室的布置

脱硫控制一般会与除尘、灰共享一个灰网控制室，在这一控制室里，可以实现脱硫控制设备以及相应的附属设备的运行，并且可以对脱硫机柜的运行情况进行监控、调整，以及意外情况的警报和保护装置的启动。而脱硫设备，我们通常会将其安排在需要脱硫的设备房间。另外，我们应该最少设置3个操作站，在脱硫设备间，我们需要设置一个操作站，以便对设备进行及时的调控和修理，在灰网控制室，我们可以安排2个操作站，以便更好的对设备运行的情况进行监控。

2　氨气脱硫的应用

2.1氨气脱硫是否可行的分析

氨气脱硫从理论上来讲，具有比较明显的优势，但是，我们还是要具体分析其是否已经具备了为大型火电厂服务的能力。根据我们已经掌握的资料，在我国的一些企业，尤其是广西水利电力建设集团有限公司田东电厂的相关报告，可以说明我们的氨气脱系统已经发展成熟，而且脱硫技术也比较先进，具备了在大型火电厂进行运用的技术条件。

使用氨气脱硫技术，我们首先必须保证的就是拥有足够的氨气。目前，随着合成氨技术的不断提高，我们所拥有的氨气产量也在不断增加，而且相关企业的分布也比较均匀，除了上海和西藏等地区，其他地区均有分布，而且这些企业大多都是中型或者是大型企业，这就为氨气脱硫技术的使用提供了吸收剂的供应。而且，就现在的情况看，我国合成氨的年产量要远远大于脱硫所需要氨得数量，因此，即使是广泛使用氨气脱硫技术，以我国的情况看，也是完全有能力保证氨气供应的。

2.2氨气脱硫应用成果

我国目前采用的氨气脱硫技术已经有了非常大的发展，根据我国相关企业的报告，其脱硫的各项指标，包括脱硫效果、氨气的回收再利用效率等指标都已经达到了国际比较先进的水平，这充分表明，我国火电企业完全有能力来通过氨气脱硫技术降低二氧化硫的排放，从而更好的保护环境。随着时间的发展，我们的脱硫技术只会另外，为了满足人们日益增长的能源要求，火电厂所使用的燃煤的含硫量也在不断的增加，因此，人们对于氨气脱硫技术是否能应对这一需要也存在着疑虑，但是根据我们目前掌握的情况来看，氨气脱硫技术对于煤种有比较强的适应能力，即使是煤种含有较高的含硫量，氨气脱硫技术也可以很好的进行清除，不仅能够保证脱硫的效率，也可以以较低的运行成本来满足脱硫要求。氨气脱硫技术如果能够保证使用效率在95%以上时，那么可以去除废物中的部分硝成分，而不需要再重新承担相关的费用，这样的一步到位，既节省时间，又能达到较好的效益。

是越来越成熟，而且我们现在的技术利用已经体现了可靠和稳定的特点，即使是比较大型的火电厂也完全可以进行推广和使用。

2.3延伸脱硫副产品

从上文的公式中，我们可以看到氨气脱硫技术可以产生副产品—硫酸铵，而硫酸铵是化肥的主要原料，这种废物利用对我们这种农业大国来说是非常有利的，因为，我国的硫酸铵需求量非常大，但是其出口量也是非常大的，我国目前的硫铵产量远远不能满足我国的现实需要，所以，我们可以充分这种在某种程度上是免费的资源，利用其进一步改善我国的土壤结构和质量，从而实现以更低的成本创造出更高的收益。不仅如此，这几年来，人们更多的开始将硫酸铵应用到其他方面，例如橡胶制品、矿石浸取等，更多的开发其商业价值，也使得氨气脱硫的成本在不断的下降。

3　结语

氨气脱硫技术既清洁环境，又节约能源，并且能够创造出可以被利用的新资源。无论是从工艺技术，还是从经济效益上都已经具备了在大型火电厂应用的条件，而且，其作为一种新型的清洁能源，已经满足了我国目前对于环境发展的要求，所以，氨气脱硫技术应该得到相关部门的重视，得到相关企业广泛的应用，这样才能真正发挥其作用，从而更好的为我们这个农业大国服务，创造出更好的经济效益和社会效益，并使得我们的环境变得更加美好，真正实现人民生活更加幸福的口号。

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