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电厂脱硫技术.ppt

上传人:精品资料 文档编号:10503296 上传时间:2019-11-23 格式:PPT 页数:59 大小:1.73MB
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资源描述

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 SO25004000 ppm, NOx1001000 ppm, SO31050 ppm, HCl120 ppm, HF120 ppm,Hg 等。 烟气量 200MW80万Nm3/h 300MW120万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

2、: 2000万吨/年 ( -2000) 硫资源缺乏大国进口S300 SO2600万吨/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?F

3、GD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,

4、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,Novel Ammonia De-Sulfurization,NH3,烟气SO2,化肥,NADS 氨肥法 ?,发明专利号:99113403.6 01113415.1 02136906.2

5、02266994.9,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: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

6、,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

7、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1.586kg/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)2SO4 1.197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

8、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,

9、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,氨肥法特点(6):电耗低,29,(0.25)1.5分钱/kW.hr,80 98,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

10、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

11、万Nm3/h烟气SO222004000mg/Nm3 SO2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

12、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:Lentjes Bischoff、Krupp

13、 Koppers 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Krupp

14、 Koppers(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,烟气脱硫可以实现自负盈亏。 美国John Brown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

15、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/h FGD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

16、,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。 原料易得且丰富;副产品市场和销路都很大;副产品价值抵扣原料成本后还有盈余。 因此,氨肥法很适合我国国情。,58,问题:供我国FGD界思考,问题1:半干法是否必然比湿法的耗水量低?提示: 湿法排烟温度80,半干法70。 问题2:循环流化床锅炉(加石灰石脱硫)是否比煤粉炉氨肥法脱硫的经济性优越?提示: 投资: 前者低于后者510;电耗: 前者高于后者1030; 脱硫原料成本: 前者远高于后者;脱硫副产物利用:前者问题较大;稳定运行率: 前者低于后者1020。,59,Thanks,!,宝贵意见,

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