氨—肥法煙氣脫硫裝置的節能減排改造

楊啟堯

（天?；び邢挢熑喂?，貴州 福泉 550501）

貴州天?；び邢挢熑喂?×130t/h循環流化床鍋爐煙氣脫硫采用氨—肥法煙氣脫硫工藝，在設計工況下脫硫效率能達到96%，系統配置為2爐1塔(2臺130t/h鍋爐配置1套脫硫裝置)。從鍋爐尾部煙道來的煙氣，進入脫硫塔的濃縮段洗滌、降溫后進入吸收段用氨和循環液吸收煙氣中的SO2生產亞硫酸銨。亞硫酸銨與送入的氧化風在氧化段形成硫銨溶液，再經濃縮、結晶、固水分裂及干燥等工序得到成品硫銨產品。

該套裝置自試生產運行以來，設備故障率高、維修及運行成本居高不下，而且環境污染嚴重。根據該裝置的特點和存在的問題，通過局部技術改造以確保裝置“安、穩、長、滿、優”地運行，改善環境污染，減輕環保壓力，十分必要。

一、裝置運行情況及故障原因

1.運行情況

該氨—肥法脫硫裝置于2009年12月15日投入運行后，裝置設備故障率高、檢修頻繁，使脫硫裝置運行效率較低而運行成本較高(表1)。

2.原因分析

(1)硫塔內襯玻璃鱗片經常出現局部脫層、鼓泡或施工質量等原因，使得硫銨漿液滲透襯里層而直接與碳鋼殼體接觸腐蝕，造成料漿液外漏停車檢修。

表1 2011年運行投入與產出比較

(2)脫硫塔內部噴嘴堵塞損壞，噴淋管爆管也時有發生。

(3)離心泵故障率較高。因脫硫運行工況較差，工藝介質腐蝕性較強等原因，機泵頻繁發生機封損壞、葉輪腐蝕和軸承壽命短等現象。

(4)離心脫水設備故障率高，基本每月更換1套篩網、轉鼓及刮刀等備件。

(5)該套裝置輸送管道采用玻璃鋼(FRP)管，老化嚴重，頻繁發生泄漏，不但使系統短暫停車且泄漏漿液對其他設備造成腐蝕損壞。

(6)氧化風機通過1個壓縮空氣緩沖罐供兩脫硫塔內氧化段所需的壓縮空氣，由于氧化段沒有液位計，在兩塔同時運行時無法控制兩塔的液位和風量的平衡，經常造成其中一塔氧化效率不合格。嚴重影響了產品的質量和產量，甚至影響裝置的連續運轉。

二、改造措施及效果

1.實施改造措施

(1)通過改造鍋爐尾部省煤器，降低鍋爐排煙溫度(設計溫度為145℃，實際溫度170～180℃)。脫硫塔長期超溫運行致使玻璃鱗片出現脫層、鼓泡損壞，需修復。

(2)逐步將玻璃鋼(FRP)管更換為電熔焊接式聚乙烯管，減少泄漏點，延長管道使用壽命。將二級循環泵出口過濾器更改至泵進口，并將原玻璃鋼過濾網改為聚乙烯材質(使用時間更長，不易破裂)。隨時清理濾網防止噴頭堵塞爆管。

(3)將原葉輪材質CR30A改為2605N，增加耐腐蝕性；將泵葉輪原錐形孔改直孔并加鎖緊裝置；將原單端面機械密封改為新式雙端機封(圖1)；后泵蓋改為新式機封配套泵蓋。

圖1 新機封示意圖

(4)增設1個壓縮空氣緩沖罐，將4臺氧化風機由原來的母管制更改為可切換式單元制。每2臺氧化風機單獨供給1臺塔，中間加設隔離閥，4臺風機正常運行時單元制供氣。

(5)改變脫硫裝置的生產工藝(圖2為原生產流程簡圖)。由公司輸送稀硫銨料漿至該裝置加工造粒。通過增加1套中間貯存輸送系統(150m3中間貯槽1個、中轉泵2臺和漿液輸送管線1根)，將公司脫硫裝置吸收濃縮后密度達到1.22～1.24的硫銨料漿輸送至該硫銨裝置進行加工再生產(圖3為改后的工藝流程簡圖)。脫硫裝置后系統備用。產量及裝置運行效率得以大幅的提高，且使氨合成裝置廢氨水和廢液的回收量達到了25t/h，極大地減輕了環保壓力。

圖2 改造前脫硫裝置工藝流程簡圖

圖3 改變生產工藝后的流程簡圖

2.改造效果見表2

表2 改造后運行半年的數據統計

三、結論

通過氨—肥法煙氣脫硫裝置的局部改造，使該裝置運轉率提高了22.31%；煙氣中硫回收率由原來的70%提升到86%；降低噸硫銨的液氨消耗0.002t(比2011年降低0.27t）。直接由2011年虧損4 545.6萬元和2012年虧損1 061.6萬元，到現階段按照運行半年的數據統計盈利2 392.797 6萬元/年(均以年產5萬t計算)。