刘斌
神华新疆化工有限公司 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 831400
摘要：火电厂排放大量的so2是造成我国酸雨污染的主要原因，对于减少so2的排放也是我国控制酸雨污染，净化空气环境的主要任务，目前来说，净化环境和控制酸雨浓度已经成为全社会关注的焦点。本文主要讨论了关于脱硫技术中的钙法和氨法脱硫技术要点，简单分析其应用技术和发展现状，为同业做好参考。
关键词：氨法脱硫；发展现状；技术；应用
引言
经济快速发展的同时，人们对于环保意识也逐渐增强，对于工业排放污染问题越来越关注。一般在火电厂的脱硫技术实际运用当中，最主要的脱硫技术法依然是钙法，但是钙法脱硫存在一个不利影响就是二次污染，这一问题的显现越来越引发高度关注，所以氨法脱硫的技术越来越受到重视，很多企业和相关研究机构对于氨法脱硫的技术进行了分析研究，普遍认为其发展前景更加广阔。国内很多化工企业也用氨法脱硫的技术手段在脱硫工程上实现了很多突破。我国在这一技术层面已经达到了国际领先水平。可以利用的氨资源很多，本文对于氨法脱硫技术的发展和相关技术特点做出简要分析，重点介绍氨法脱硫技术的应用。
1、我国二氧化硫的污染现状及发展趋势
二氧化硫是一种没有颜色但是有强烈刺激性的污染气体，是当前大气中比较严重的污染物之一，也是很多企业在生产经营过程中无法完全摒除的危害物。随着工业生产的排放物越来越多，难免对大气污染和生活环境带来很多不利因素，很多工业生产和建筑材料生产对于环境的破坏程度也日益加大。尤其是大气中的二氧化硫形成酸雨的时候，对我们的生存环境会带来更大的破坏[1]。有资料显示，我国酸雨浓度属于硫酸性酸雨。所以要控制对二氧化硫的排放成为我国控制酸雨污染的关键问题。能源和工厂排放物很多，资源优化配置的不合理会制约我国的经济发展速度，虽然说我国是能源生产和消费大国，但是人均占有量很低，还不足全世界人均量的一半，所以合理的控制二氧化硫的排放以及综合治理污染环境成为我国需要解决的重要课题。
氨水可以作为脱硫吸收剂的一种，这种吸收剂在国外也很早就有应用，国内的各实验机构以及相关研究组织也展开过很多应用，但是使用效果并不明显，其主要的问题在于：
（1）氨水具有一定挥发和爆炸性，存在一些安全隐患。
液氨以及氨水有挥发性和爆炸性，其储存、运输较复杂，存在安全隐患；
（2）很多反应物当中(NH4)2SO3氧化吸收效果较差，容易造成二次污染的问题；
（3）烟气当中的产物有残留的氨也会造成泄漏和环境污染
上述问题没有很好的得到解决，所以氨法脱硫在很长一段时间里没有完全普及脱硫技术应用，高校和一些科研机构的研究也导致停滞不前。而后经过多年的实际应用和技术改进，上述问题基本上得到一个相对来说良好的解决方法。这也是最近几年，氨法脱硫技术在国内逐步兴起的原因[2]。对于液氨的存储，运输以及多年的管理经验来说，国内开始初步具备了健全的操作规范来保证其安全，同时对于亚盐的氧化问题也通过很多研究表明不容易被氧化，溶液中的百分比浓度在5%的时候能够达到最快的氧化速度，所以氨法脱硫设计中可以将浆液浓度控制在这一范围内，让氨法脱硫技术的安全性有了更好的保障。
氨法脱硫主要由如下系统组成：
（1）吸收剂供应系统
对于制备和存储浓度要有一定要求比例的氨水，将一定量的氨水送入到可以吸收的吸收塔内。对于氨系统在脱硫岛内形成的可以满足防火要求的设备，我们成为氨站。
氨站内部设置液氨储存罐，一般来说可以容纳脱硫6小时左右的液氨。液氨的装卸和倒灌可以使用氨压缩机也可以使用收容器进行吸收。对于温度较高的情况下，可以利用氨尾气吸收器来小好储存罐内的气氨，这样可以很好的保证储存罐内的压力降低。在环境温度很低的情况下，可以利用氨压缩机来抽取管内的气氨，在注入槽车内，一直到槽车内全部卸空，倒灌的时候也可以同样进行操作。
氨压缩机对于工作用油来说可以和给油器配合使用，可以分离气氨内的混油。这样就更好的防止液氨进入氨压缩机，对于气氨管道的设置可以有一定的倾斜角度[3]。氨水合成器要用来制作氨水，可以在液氨和软化水混合之后做成25%的比例，为了防止合成器工作的时候换热面产生结垢，可以用软水作为冷却液来降低合成器的温度。
氨水储罐内能够容纳脱硫装置6h的氨水耗量，采用氨水储罐容积为60m3。
（2）烟气系统
烟气系统的存在是可以保证脱硫在通过正常装置的时候可以更好的与锅炉运行。锅炉排除的烟气经过除尘之后可以通过原有的烟道利用增压风机进入脱硫装置，然后进入烟窗囱排出，这一过程中系统主要与旁路系统进行切换烟气挡板。
脱硫装置可以通过吸收塔吸收烟气，冷却后进入二次吸收，对于净化后的烟气经过烟囱排出。为了保证机组可以正常运行，需要对烟气系统进行常规检查和维修，一旦系统发生故障，可以不安比原来的进气口挡板门，对于没有处理的烟气可以经过旁路的烟道挡板门直接排入大气。锅炉在点火初期烟气可以由旁路的挡板直接进入大气，这样就避免了在点火阶段中产生的炭黑和油滴以及粉尘等进入系统
[4]。锅炉的引风机在吸收塔钱的烟道内流动的烟气温度很高，吸收塔出口以后流出的烟气是潮湿的烟气，烟道部分要经过防腐工艺的处理，防止长期的潮湿带来腐蚀性。
2、主要技术问题
现有的氨法脱硫工艺中存在着以下技术问题：
2.1氨易挥发的问题
氨法脱硫来说在本质上和其他的化工技术有本质不同，与石灰石或者其他材料相对比较而言，氨法可以在常温下是气体，容易发挥，但是钙法脱硫是固体，不容易挥发，所以说氨法脱硫实际上是要从本质上解决挥发的问题，防止脱硫之后的尾气溢出。
2.2亚硫酸铵氧化困难
亚硫酸铵中加入空气可以直接氧化即可得到硫酸铵。但是硫酸铵的反应在吸收过程中也会发生低于烟气中O2的含量，对于反应速度来说相对较慢，氧化率很低，在一般情况下不予考虑。二亚硫酸铵氧化和其他的硫酸盐相比也有很大区别，可以在水中和一些溶液中当做一种溶解液，亚硫酸氧化的速度随着弄的增加而发生变化，盐浓度小于一定的比例的时候，亚硫酸氧化的速度随着浓度增加会发生改变，氧化速度会降低很多。
2.3硫酸铵结晶。
硫酸铵在水里或者其他溶液中对于环境的温度的变化不会太大，一般来说结晶硫酸铵的方法是采用蒸发结晶，可以消耗掉额外的蒸汽[5]。所以利用一些工艺条件使硫酸铵饱和结晶是降低能耗的关键技术。
3、烟气氨回收法脱硫技术优势
3.1完全资源化
氨回收的方式有脱硫技术，可以把二氧化硫和氨进行相互转换，变成硫铵等一些农用的化肥原料，一般来说，硫铵可以根据当地的电站条件来选择使用，没有对环境造成污染，是可以完成转化的一种资源和技术。
3.2可使用高硫煤发电，脱硫费用低
氨使用的是脱硫技术回收方法，这种方法的产品附加值很高，可以让氨增加一定的经济收益，二脱硫过程中的费用成本很小，有些发电厂利用较低的回收价格就可以让发电成本大大降低，这可以说是一举两得的方法，保留了较高的利润空间。
3.3装置阻力小可以节省运行电耗
氨法脱硫技术具有很高的灵活性可以掌握，在液气的比例较小，对于脱硫塔的阻力一般不会超过850Pa左右。烟道阻力也会在1000pa左右，那么当加热器对脱硫岛的阻力也就在1250pa。所以，氨法脱硫可以利用原有锅炉的引风机潜力来设计，就不用架设新的压风机，对于整个风机进行调整或者改变风机压头就可以实现，这样可以更好的让循环泵的功耗降低更多。不仅节省了一定的电能，还可以减少风机阻力的运行。
3.4工艺节能优化—能效高，设备费用低。
氨法脱硫过程中可以将烟气的温度维持在50～60℃，脱硫以后温度会上升到70℃。加热方式通常使用换热器就可以加热，氨回收法的工艺特点就是把脱硫岛的温度高的烟气热量用于副产品的浓缩，烟气的热量可以用作蒸汽的热源，这样传热的温差高度面积就可以大大减小，设备费用可以节约很多，同时也减少了阻力在60%以上，脱硫岛的总电能消耗占到发电容量的1%一下。大大节约了电能使用。同时让更多设备也降低了费用支出。
3.5脱硫装置可靠—运行方便、高效。
氨法是气液的反应，对于氨法脱硫来说，反应物在反应过程中会有明显变化和化学反应速率，对于脱硫剂的使用和脱硫产物来说都是可以溶性的物质。如果装置内的澄清液体在使用之后没有磨损的话氨法脱硫的过程和装置是容易操作的。有效的稳定脱硫可以在90%以上。其次，采用一些先进的脱硫设备和材料让可靠性进一步提高，这有助于减少日常维护费用，对于企业来说每年的维护费用尽在总成本的3%左右就可以实现。
3.6装置配备设备少—占地小，利于布置。
氨的回收利用对于脱硫装置来说不用原料处理工序，副产物是脱硫之后的副产品，相对来说生产也比较简单，需要配置的设备在25台左右即可[6]。脱硫液的处理工序占地和过滤的含硫量有关系，但是总体来说相关系数不大，整个硫铵工序的占地应该在500㎡左右；与传统的脱硫技术相比较，用地方面会节省到一半以上。
4、工艺流程
锅炉里面的烟气通过脱硫增压机经过换热之后，温度可以降低到100度左右再进入脱硫塔，同时也可以用氨化液循环吸收亚硫酸铵，在脱硫之后的烟气经过雾化可以达到70度左右，脱硫塔是为了喷淋设备的存在而布置的，也是石灰石脱硫中常用的设备，反应段以及除雾方面增加了相应的接触时间，通过这种方法可以让液氨进入吸收塔。对于进入吸收塔而形成的亚硫酸铵在吸收的过程中可以氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵容易进入到过滤器当中就可以去除自身的烟尘等物质，再进入到蒸发结晶器里面[7]。硫酸铵溶液在结晶器里进行蒸发反应，生成了结晶浆液，可以通过离心机更好的进行分离。最后进入干燥器进行烘干，烘干之后的产品就可以进行打包处理，最后得到的就是化肥用品。
结束语
国内相对来说，氨法脱硫的技术发展也进入到比较成熟的时期，阻碍氨法脱硫的技术难点已经被研究人员所用不同方法得以突破，随着技术的更新和不断完善，脱硫技术会得到更好的发展，其未来的应用一定会得到更好的推广普及，科学技术进步发展的今天，氨法脱硫技术的应用还存在很大的市场潜力，会有更广阔的发展空间。
参考文献：
[1]曾庭华，杨华，马斌等.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化.北京，中国电力出版社，2003
[2]郝吉明，王书肖，陆永琪.燃煤二氧化硫污染控制手册.北京，化学工业出版社，2001
[3]姜迎全.清洁煤技术的评价与筛选[D]：[硕士学位论文].北京：清华大学热能工程系，1996
[4]许涛，张岗，高翔.大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术[J].2003，27（1）：23-26
[5]徐澎波.火电厂氨法烟气脱硫装置运行参数检测与控制系统设计[J].自动化技术与应用，2011（30）：10.
[6]何翼云.氨法烟气脱硫技术及其进展[J].化工环保，2012（32）：2.
[7]彭学江，何喜，罗文林.氨法脱硫系统工艺优化分析与应用[J].硫酸工业，2017（9）：45-08.