瑪蘇萊氨法煙氣脫硫技術(shù)介紹課件

1、美國(guó)瑪蘇萊電力集團(tuán)公司氨法煙氣脫硫技術(shù)20053北京美國(guó)善美工程公司 (Zamax Company.Inc)135 East 62nd Street New York, NY 10021 USATel: 1 212 826-0090Fax:Cell:1 917 334-61881 212 371-45320瑪蘇萊電力集團(tuán)公司GE 環(huán)保脫硫?qū)I(yè)服務(wù)公司GE動(dòng)力系統(tǒng)部(1981-1997)主要市場(chǎng)為公用事業(yè)和精煉廠在全球濕法煙氣脫硫市場(chǎng)份額中處于絕對(duì)領(lǐng)先水平在精煉廠FCCU旋流器銷售市場(chǎng)中次領(lǐng)先水平在美國(guó)開(kāi)發(fā)與商業(yè)化硫酸氨脫硫工藝瑪蘇萊電力集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的空氣污染控制技術(shù) 氨法，鉀法及高速煙氣

2、脫硫塔的開(kāi)發(fā)者為環(huán)保達(dá)標(biāo)解決方案提供收費(fèi)服務(wù)為傳統(tǒng)FGD技術(shù)方面客戶的協(xié)作伙伴上市公司營(yíng)收4億美元為美國(guó)，歐洲及亞洲的精煉廠、冶煉廠和工業(yè)客戶提供專業(yè)技術(shù)服務(wù)在工廠資產(chǎn)所有權(quán)，O&M和付費(fèi)合同方面經(jīng)驗(yàn)豐富 瑪蘇萊公司1捷克共和國(guó)1350兆瓦斯洛伐克520兆瓦越南600兆瓦美國(guó)20449兆瓦加拿大315兆瓦日本5925兆瓦韓國(guó)3250兆瓦中國(guó)800兆瓦臺(tái)灣1000兆瓦巴西135兆瓦意大利2600兆瓦克羅地亞210兆瓦斯洛文尼亞275兆瓦奧地利980兆瓦波蘭1440兆瓦芬蘭1000兆瓦英國(guó)2000兆瓦荷蘭2585兆瓦法國(guó)1800兆瓦德國(guó)8440兆瓦瑪蘇萊電力集團(tuán)脫硫技術(shù)以55,674兆瓦的業(yè)績(jī)領(lǐng)先

3、于世界2廣泛的技術(shù)基礎(chǔ)靜電除塵器75,000 兆瓦定制布袋除塵器(FF)6,500 兆瓦干法煙氣脫硫/干法酸氣脫硫1,630 兆瓦濕法煙氣脫硫(WFGD)55,674 兆瓦其中美國(guó)國(guó)內(nèi)20,449 兆瓦美國(guó)以外的國(guó)際上35,225 兆瓦M(jìn)LX在所有以上產(chǎn)品系列中均擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)3MITSUI MIIKI(FGD)DOOSAN(FGD)ECE(FGD)HAMON RC(FGD)AE&E/BBP(FGD)HTS(FGD)KVAERNERJOHN BROWN(FGD)AHLSTROM(FGD)THERMOKIMIK(FGD)FOSTERWHEELER(FGD)SHANDA WIT(FGD)國(guó)際協(xié)議4

4、燃料 煤硫含量 2.3%入口煙氣流量(acfm) 2,088,000試劑 石灰石吸收塔類型 噴淋塔脫硫效率 90%啟動(dòng)日期 1994年南卡羅萊納州Santee Cooper電站1520兆瓦南卡羅萊納州公共服務(wù)總公司(Santee Cooper)第一臺(tái)機(jī)組裝機(jī)容量為520兆瓦，F(xiàn)GD工藝采用石灰石作為試劑使SO2脫硫效率高達(dá)97%，一套裝備由三個(gè)50%吸收塔裝配而成(其中一個(gè)吸收塔為備用)。實(shí) 例 電 站 之 一5Marsulex 濕法煙氣脫硫技術(shù)特點(diǎn)超過(guò)55,000兆瓦裝機(jī)容量采用Marsulex WFGD技術(shù)：遍布20個(gè)國(guó)家擁有112獨(dú)立反應(yīng)塔在153個(gè)鍋爐上共安裝反應(yīng)塔196個(gè)建成以石灰石

5、生產(chǎn)石膏的裝置80座裝機(jī)容量超過(guò)550兆瓦的裝置30座裝機(jī)容量超過(guò)700兆瓦的裝置6座在煙囪底部安裝反應(yīng)塔2個(gè)6第二部分氨法煙氣脫硫工藝氨/硫酸銨系統(tǒng)7Marsulex公司硫酸銨工藝8新的市場(chǎng)因素推動(dòng)氨法脫硫工藝發(fā)展排放標(biāo)準(zhǔn)交易機(jī)制引發(fā)了新的競(jìng)爭(zhēng) 美國(guó)1990年“潔凈空氣修正案”建立了排放標(biāo)準(zhǔn)交易機(jī)制 在缺少地方和特別法規(guī)的調(diào)節(jié)的情況下，SO2排污費(fèi)變成了在市場(chǎng)可以交易的一種有 價(jià)商品 二十世紀(jì)九十年代該SO2排污值達(dá)到相對(duì)較低的水平，大約為每噸63美元 這種低成本的“達(dá)標(biāo)”形成了對(duì)脫硫技術(shù)要求大幅提升 需要建立一個(gè)新的方法，使之能與較低價(jià)的排污值形成競(jìng)爭(zhēng)Marsulex公司(原GE環(huán)保服務(wù)部

6、)開(kāi)發(fā)并市場(chǎng)化了一種改進(jìn)型的氨法脫硫技術(shù)Marsulex公司開(kāi)發(fā)出硫酸銨濕法煙氣脫硫技術(shù)可降低成本順應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)9Marsulex公司煙氣脫硫工藝解決方案氨脫硫過(guò)程：較碳酸鈣工藝運(yùn)行成本更低 無(wú)化學(xué)品或副產(chǎn)品的廢物處理 保證長(zhǎng)期的環(huán)保達(dá)標(biāo) 可生產(chǎn)出高質(zhì)量的附產(chǎn)品硫酸銨肥料結(jié)果是極大的降低了發(fā)電成本10硫酸銨工藝的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程SO2 + 2NH3 + H2O (NH4) 2SO3 (1)(NH4)2SO3 + 1/2O2 (NH4) 2SO4 (2) 吸收1千克SO2 ，需0.5千克純氨，產(chǎn)生2千克硫酸銨 每噸純氨將產(chǎn)生4噸硫酸銨源于4 : 1產(chǎn)品比率(硫酸銨:原料氨)的經(jīng)濟(jì)杠桿作用11工 藝 比

7、 較硫酸銨工藝基于特定的設(shè)備在不同的試劑作用下進(jìn)行比較石灰石/石膏工藝12硫酸銨工藝 硫酸銨工藝中，SO2脫除過(guò)程是在噴淋塔吸收器內(nèi)的硫酸銨飽和溶液中實(shí)現(xiàn)(完成)的，一定PH值下，吸收塔內(nèi)循環(huán)槽中加入氨水作為SO2的吸收劑。 主反應(yīng)物亞硫酸銨和亞硫酸氫銨，通過(guò)空氣強(qiáng)制氧化方 式轉(zhuǎn)化為硫酸銨 副反應(yīng)物硫酸銨，則在飽和吸收塔液中結(jié)晶析出，形成 了硫酸銨懸浮物 通過(guò)吸收液不斷循環(huán)補(bǔ)充方式以及控制較低PH值，可將煙氣中氨的溢出降至最低，避免出現(xiàn)煙氣再污染問(wèn)題之前氨吸收法工藝中的一個(gè)難以解決的問(wèn)題。13硫酸銨工藝 從吸收器中流出的產(chǎn)品首先在旋液分離器中脫水，隨后通過(guò)離心生產(chǎn)出固體含量大約為98%的硫酸銨

8、固體塊狀產(chǎn)物。所有回收的溶液返回吸收器中重新利用。離心出的塊狀物在造粒機(jī)或干燥器中進(jìn)一步進(jìn)行處理，得到大約含水量為0.2%的硫酸銨終產(chǎn)物。然后，干燥的硫酸銨產(chǎn)品被貯存或運(yùn)輸銷售。 硫酸銨工藝和碳酸鈣/石膏工藝在離心前的操作是相似的，因此，在試劑的選擇方面，這一相似行為為脫硫工藝提供了操作彈性。14氨法脫硫工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一代氨系統(tǒng) 氨吸收法的初步嘗試是基于氨的高 反應(yīng)活性特性，其吸收塔設(shè)計(jì) - PH,L/G，吸收塔尺寸 參數(shù)在后世備 受爭(zhēng)議 相應(yīng)的，早期的氨吸收法工藝中氨氣 的溢出及濁度問(wèn)題嚴(yán)重 較高PH值及不完全氧化造成游離氨 形成氣態(tài)氨MLX公司的氨法脫硫工藝 MLX公司具體示范了最優(yōu)化操作

9、范 圍，從而使氨的流失和混濁降至最 低，該工藝取得了專利權(quán)。 氣相中的自由氨決定了混濁度，它 是一個(gè)有三個(gè)工藝參數(shù)的函數(shù)。這 三個(gè)工藝參數(shù)為PH值、氧化程度和 氨的注入方法。 MLX公司證明了在氨和銨鹽中氣相 氨的最小限度及氨和銨鹽對(duì)混濁度 的零影響MLX 氨法專利的精髓保證了反應(yīng)過(guò)程中pH值處于最佳范圍，完全氧化及最佳的氨注入方法15氨脫硫工藝摘要氨脫硫工藝的發(fā)展歷史19851987 開(kāi)發(fā)了小規(guī)模的氨脫硫工藝1987 GEESI被授予的第一個(gè)氨脫 硫工藝專利19921993 基于兩種操作模式的10MW 示范試驗(yàn)1994 與DGC簽定商業(yè)合同1994 獲得第二個(gè)氨脫硫工藝專利19961997

10、成功實(shí)現(xiàn)了350MW機(jī)組、產(chǎn) 品為顆粒硫酸銨的氨法脫硫 工藝的運(yùn)行實(shí)例1997 Marsulex公司收購(gòu)GEESI公 司的全部資產(chǎn)1998 再申請(qǐng)了三個(gè)相關(guān)專利 商業(yè)NH3系統(tǒng)在DGC公司的性能設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)指標(biāo) 工作情況SO2排除效率 93% 95-98+% 氨流失(ppm) 10 - 7混濁度 NH3中4% NH3中0%壓降WC 11 7 8純度% 99 99.5濕度wt% 1.0 0.1硬度% 5 1 2粒度 240 290 240 - 26016MLX公司硫酸銨工藝流程圖17燃料 煤硫含量 5%煙氣流量(acfm) 1,187,000試劑 氨吸收塔類型 噴淋塔SO2脫硫效率 98+%啟

11、動(dòng)日期 1996年Dakota氣化公司，北大草原燃煤氣生產(chǎn)公司，350兆瓦Basin Electric附屬的DGF公司是第一個(gè)應(yīng)用MLX的硫酸銨FGD專利技術(shù)的合作伙伴。該工藝因產(chǎn)出了高附加值的副產(chǎn)物，為投資者產(chǎn)生了高回報(bào)現(xiàn)金流，從而抵消了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。DGC公司選擇MLX公司的氨法脫硫工藝代替了傳統(tǒng)的碳酸鈣脫硫。氨 法 脫 硫 電 站實(shí) 例 之 一18MLX公司硫酸銨系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 超過(guò)預(yù)期要求的商業(yè)化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 高純度硫酸銨副產(chǎn)品，免除了廢物處理 的要求 專利技術(shù)避免了第一代氨系統(tǒng)關(guān)心的濁 度問(wèn)題 該技術(shù)生產(chǎn)的氮肥在市場(chǎng)上供不應(yīng)求 該技術(shù)所生產(chǎn)的硫酸銨成本很低 硫酸銨副產(chǎn)品創(chuàng)造了附加效益(氨水轉(zhuǎn)

12、 變?yōu)榱蛩徜@后)每當(dāng)量氮(N)銷售價(jià)得到 提高 MLX公司獨(dú)一無(wú)二的商業(yè)解決方案允 許在沒(méi)有資本投入的情況下節(jié)約大量的 運(yùn)營(yíng)成本硫酸銨的優(yōu)勢(shì)銨鹽形式的氮較尿素和硝酸銨的揮發(fā)性小很多無(wú)爆炸性不易流失更有利于植被硫以硫酸鹽形式存在硫?qū)Χ喾N作物是有價(jià)值的主要營(yíng)養(yǎng)成份之一彌補(bǔ)工業(yè)化國(guó)家土壤中日益缺乏的硫的不足可被植物迅速利用硫和氮的協(xié)同作用是緩釋聚合物應(yīng)用產(chǎn)品的理想原料是可靠的肥料混和顆粒原料MLX工藝在有效控制了酸性有害物質(zhì)排放的同時(shí)，并得到了高價(jià)值的氮硫肥料19硫酸銨產(chǎn)品質(zhì)量特征 純度 99 +%氮 21.0 21.1%硫 24.0 24.2%水不溶成分 - 0.1%顏色 白色至淺褐色重金屬 -

13、99%的可靠性和有效性 極大的成本降低和顯著的凈實(shí)現(xiàn)值(NPV)遠(yuǎn)較LSFO更為優(yōu)越商業(yè)運(yùn)行中證實(shí)了的技術(shù)，節(jié)約了廢物處理成本和潛在的責(zé)任 有15年AS技術(shù)成功的歷史 350兆瓦機(jī)組在Dakota Gasification已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了七年的商業(yè)運(yùn)營(yíng) 連續(xù)的超指標(biāo)性能保證 99%有效性/可靠性 生產(chǎn)最高純度/品質(zhì)的副產(chǎn)物 在公用事業(yè)和精煉廠市場(chǎng)中獲得商業(yè)應(yīng)用和認(rèn)可26MLX氨法脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn) 氨/硫酸銨FGD系統(tǒng)，設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)的臨界設(shè)備冗余法 硫酸銨的化學(xué)溶液能夠避免任何內(nèi)部結(jié)垢的發(fā)生，相對(duì)于石灰石脫硫塔具 有的結(jié)垢缺陷 與石灰石相比，氨具有更高的反應(yīng)活性，不同硫含量條件下，SO2脫除率 可高達(dá)90%以上 氨脫硫塔可生產(chǎn)出高價(jià)值的副產(chǎn)物，而不是低價(jià)值的硫酸鈣和亞硫酸鹽污 泥 在高硫條件下，試劑(石灰石)的用量大，費(fèi)用高 與石灰石相比，氨脫硫塔運(yùn)行具有較高的靈活性，特別在高硫含量的情況 與石灰石相比，氨脫硫塔的操作具有較高的可靠性和有效性 氨脫硫塔是一項(xiàng)專利技術(shù)(擁有過(guò)程控制專利)27MLX技術(shù)造就了一個(gè)使鍋爐設(shè)備和燃料完美集成的綜合性的方法 氨技術(shù)促進(jìn)并支持了高硫燃料或混